楊茵

【摘要】近年來，隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展和煤礦工業(yè)新技術(shù)、新工藝的不斷涌現(xiàn)，對煤礦通信技術(shù)也提出了越來越高的要求，而差動保護技術(shù)的日益普及和應(yīng)用給煤礦通信領(lǐng)域注入了新的活力。本文介紹了差動保護及其工作原理，探討了差動保護在煤礦通信中的應(yīng)用，并提出了幾點差動保護功能結(jié)構(gòu)處理的策略，以供參考。

【關(guān)鍵詞】煤礦通信;差動保護;功能結(jié)構(gòu)

差動保護裝置是當(dāng)前國內(nèi)煤礦通信中應(yīng)用較為廣泛的一種保護設(shè)備，對于維持煤礦通信設(shè)備持續(xù)運轉(zhuǎn)具有重要意義，其優(yōu)越的保護功能實現(xiàn)了通信設(shè)備在故障發(fā)生前的及時切斷，同時提醒操作人員采取方案處理，最大限度的防止了煤礦通信設(shè)備受到損壞。

一、差動保護及其工作原理

差動保護是一種輸入的兩端CT電流矢量差，如果達到設(shè)定的動作值時就會自動啟動動作元件，及時把所保護設(shè)備或者元件的電源切斷，以防止設(shè)備故障的發(fā)生。保護對象是輸入的兩端CT間的設(shè)備，常見的有發(fā)電機、電動機以及變壓器等，對整個線路連接也可以迅速診斷出短路、中斷等故障。

差動保護工作原理可以通過具體的差動保護形式來進行探討，現(xiàn)階段應(yīng)用較多的是電流差動保護，機理是通過電力元件的電流值變化情況來對于故障的發(fā)生狀況來進行判斷：正相序狀態(tài)條件下，A超前B，同時B超前C，這兩種超前的狀態(tài)都處于120度;反相序狀態(tài)條件下，A超前C，同時C超前B，這兩種超前狀態(tài)都處于120度。我們也可以從基爾霍夫電流定理操作原理來對于差動保護進行解釋，這也是差動保護裝置使用過程中所不可忽略的一個原理。通常來說，如果差動保護裝置處理良好的運行時，變壓器的電流在流入和流出時所形成的值是一樣的，這種情況下表明變壓器處于正常狀態(tài)，差動保護裝置未發(fā)生任何變化;反過來說，如果變壓器裝置結(jié)構(gòu)異?；蛘咭呀?jīng)出現(xiàn)了故障，那么差動保護裝置的兩側(cè)就會自動將短路電流提供給變壓器，除此之外，差動保護裝置還可以結(jié)合感應(yīng)到的數(shù)據(jù)信號，在短時間內(nèi)定位故障發(fā)生的具體位置。從中我們不難看出，差動保護裝置在使用時，僅憑借某一個指標(biāo)的變化就可以迅速判斷出變壓器故障情況，舉例來說，除了電流差動保護外，差動保護裝置還涵蓋了其它不同的形式，包括線路差動保護、母線差動保護等，而其中每一種差動保護裝置所發(fā)揮出來的作用均具有極大的優(yōu)越性?？紤]到變壓器差動保護裝置的根本目的是為了防范變壓器產(chǎn)生故障，所以在使用過程中必須對差動保護的接線形式進行盡可能嚴(yán)格的控制，把變壓器兩側(cè)電流互感器二次線圈固定成環(huán)流形式，這種情況下，變壓器在沒有發(fā)生故障時電流的大小就會處于一種均衡狀態(tài)，而一旦出現(xiàn)故障，那么電流值大小也會發(fā)生一定的變化，這也正是我們判斷故障發(fā)生的一個主要指標(biāo)。

二、差動保護裝置在煤礦通信中的應(yīng)用

（一）線路連接

實際應(yīng)用中，差動保護功能發(fā)揮時必須對繞組變壓器配備相應(yīng)的設(shè)備，通常情況下可以選擇把電流互感器安裝到變壓器的兩側(cè)位置，接著再將各條線路根據(jù)電氣圖紙進行有序地連接。連接過程中應(yīng)當(dāng)將兩側(cè)電流互感器的同極性端全部都對著母線側(cè)，并且還應(yīng)當(dāng)將電流繼電器并聯(lián)到兩接線間，上述工作完成后還應(yīng)當(dāng)按照電流值大小的具體值來對于變壓器設(shè)備是否正常來進行判斷;根據(jù)現(xiàn)行電力行業(yè)的相關(guān)運行標(biāo)準(zhǔn)，還必須對差動保護裝置通過多種途徑來進行維護，所以技術(shù)人員必須連接線路過程中確保線路的準(zhǔn)確性;我們從實際運行的狀態(tài)來進行評價，變壓器兩側(cè)電流互感器所具備的特征也是有所差異的，一旦變壓器出現(xiàn)了外圍故障，那么在差動回路里也會發(fā)生相應(yīng)的異常電流通過，也即是Iumb，這種條件下，經(jīng)過的繼電器電流IK，就可以用公式Ik=I1-I2=Iumb來表示，工作人員需要把異常電流控制在最小范圍內(nèi)，目的在于避免差動保護裝置誤操作，導(dǎo)致變壓器保護作用無法正常發(fā)揮。

（二）差動保護的實現(xiàn)

一旦運行過程中的變壓器出現(xiàn)了故障，不管是短路故障，還是誤動故障等，那么差動保護線路中的回路會都會由于I2的存在，使得其流通方向出現(xiàn)一定的改變，與此同時經(jīng)過差動保護裝置的電流值也應(yīng)當(dāng)是I1與I2兩者的綜合，可以用公式Ik=I1=I2=Iumb來表示，利用上述計算流程可以最大限度的確保繼電器使用性能在短時間內(nèi)的有效發(fā)揮。另外，考慮到差動保護裝置在其發(fā)揮作用期間，其保護的對象主要集中在電流互感器中間所使用到的一些設(shè)備，主要有電氣設(shè)備、連接設(shè)備等，基于此，差動保護裝置在啟動過程中，工作人員還必須認(rèn)真觀察這些設(shè)備的狀態(tài)。由于差動保護裝置的保護作用范圍只能夠覆蓋其可以保護到的區(qū)域，而無法對該區(qū)域以外的故障形式發(fā)揮任何作用，這就要求工作人員在安裝變壓器過程中，還應(yīng)當(dāng)盡可能仔細(xì)觀察周圍設(shè)備易發(fā)生的相關(guān)故障問題，同時還應(yīng)當(dāng)設(shè)計有效的故障防范解決對策。

三、差動保護功能結(jié)構(gòu)處理的策略分析

（一）電流

電流互感器直接關(guān)乎差動保護效果的好壞，同時也是構(gòu)建差動保護模式過程中必須著重討論的內(nèi)容?；诖耍ぷ魅藛T在對變壓器差動保護的電流互感器進行安裝使用過程中，必須做好互感器的使用型號選擇工作。一般建議采用變壓器差動保護配套專用的D級電流互感器;除此之外，經(jīng)保護裝置外圍的穩(wěn)態(tài)短路電流過程中，一旦發(fā)現(xiàn)電流達到最大值，則必須注意把差動保護回路的二次負(fù)荷保持在10%誤差之內(nèi)。

（二）負(fù)荷

一旦負(fù)荷過大，就會對電流互感器帶來超荷載運行的不良后果，如果長時期維持這種狀態(tài)，必然會在很大程度上縮減電流互感器的使用壽命?；诖耍顒颖Ｗo運行過程中，還應(yīng)當(dāng)高度重視電流互感器的負(fù)荷控制工作，按照系統(tǒng)運行的實際需要可以對電流互感器的勵磁電流進行一定范圍內(nèi)的降低?？梢灾苯咏档涂刂齐娎|的電阻，也可以選擇弱電控制用的電流互感器，除此之外，還應(yīng)當(dāng)及時做好互感器的實際狀態(tài)檢查工作。

（三）產(chǎn)品

現(xiàn)階段市場上推出的電流互感器產(chǎn)品種類十分繁多，企業(yè)在使用時應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的變壓器保護方式來進行合理選擇。如果為測電流過大的變壓器，那么在差動保護時一般建議使用可帶小氣隙的電流互感器，其優(yōu)勢在于裝置的鐵芯剩磁小，從而也會大大增加電流互感器的飽和難度，有效增強差動保護裝置的保護性能。與此同時，這種互感器的勵磁電流相對較小，對失衡電流也能夠發(fā)揮出有效的控制作用。

（四）保護

煤礦通信中，除了使用電流差動保護外，當(dāng)操作難度較大的條件下，也能夠通過對于差動保護形式的合理變化來解決。其中，比率差動保護是差動保護中最為常用的一種保護手段，把它應(yīng)用到變壓器保護通常也可以發(fā)揮出較為良好的故障診斷性能。具體的運行模式為：如果遇到經(jīng)過變壓器的電流值出現(xiàn)增大時，可以通過不斷增強裝置保護的性能，來避免發(fā)生故障期間變壓器的誤操作或者誤動問題。

四、結(jié)束語

綜上所述，差動保護裝置作為繼電保護的典型代表，將其應(yīng)用到變壓器中可以大大效降低故障的發(fā)生率，確保變壓器裝置使用性能的正常持續(xù)發(fā)揮，為整個電力系統(tǒng)的長期穩(wěn)定、可靠運行提供保障。在煤礦通信系統(tǒng)中，采用差動保護裝置，可以提升通信設(shè)備收發(fā)信號性能，確保煤礦生產(chǎn)的良好進行。

參考文獻

[1]張毅存.微型電子計算機系統(tǒng)檢修技術(shù)總結(jié)[J].廣東科技研究報告，2010，19（11）：54-56.

[2]鄒庭志.通信設(shè)備安全維護體系的構(gòu)建與技術(shù)運用[J].深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2010，18（14）：66-68.

[3]邱田軍.在中國計算機硬件維修市場中外包服務(wù)發(fā)展的趨勢[J].中小企業(yè)管理，2009，40（20）：12-14.

[4]高壽斌.國內(nèi)通信行業(yè)發(fā)展與自動化設(shè)備的運用[J].蘭州大學(xué)學(xué)報，2009，23（6）：89-91.