王天保

摘要：隨著我國(guó)煤礦工業(yè)的快速發(fā)展，煤礦井下安全事故頻繁發(fā)生，面對(duì)越來(lái)越高的安全事故，井下工人越來(lái)越重視井下安全作業(yè)，尤其是井下供電系統(tǒng)的安全保護(hù)。煤礦供電系統(tǒng)運(yùn)行中可能出現(xiàn)異常工況。為了保證安全可靠的用電，供電系統(tǒng)應(yīng)配備繼電保護(hù)裝置，這是重要的地下系統(tǒng)設(shè)備，它直接影響地下供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，對(duì)快速、可靠、靈敏的繼電保護(hù)裝置提出了更高的要求。

關(guān)鍵詞：煤礦；供電系統(tǒng)；繼電保護(hù)；設(shè)置；管理

1 正確配備繼電保護(hù)裝置

繼電保護(hù)應(yīng)根據(jù)煤礦電力系統(tǒng)的接線和運(yùn)行特點(diǎn)選配。煤礦6kV供電系統(tǒng)規(guī)定是小接地電流系統(tǒng)，因此，通常只裝設(shè)相間短路保護(hù)裝置和單相接地高壓漏電保護(hù)裝置。由于井下生產(chǎn)條件的特殊性，低壓供電系統(tǒng)也必須按有關(guān)規(guī)定，根據(jù)簡(jiǎn)單、可靠的原則裝設(shè)必要的繼電保護(hù)。

1.1地面變電所

根據(jù)簡(jiǎn)單、可靠的原則，一般情況下煤礦6kV地面變（配）電所的繼電保護(hù)配置有：

（1）電源進(jìn)線：過(guò)電流保護(hù)；

（2）饋出線路：①過(guò)電流保護(hù)；②電流速斷保護(hù)；③有選擇性的檢漏保護(hù)。

（3）配電變壓器：①180kV以下一次側(cè)可采用熔斷器做短路保護(hù)，二次側(cè)裝設(shè)自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)改善單相短路保護(hù)；②180-320kV，一次側(cè)可用熔斷器做多相短路保護(hù)；二次側(cè)采用零序過(guò)電流做單相短路保護(hù)；③400kV以上一次側(cè)采用過(guò)電流及電流速斷保護(hù)；二次側(cè)采用零序過(guò)流保護(hù)1000kVA及以上設(shè)瓦斯保護(hù)。

（4）電力電容器：！電力電容器和斷路器之間應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)；"電力電容器內(nèi)部故障，過(guò)去多采用每臺(tái)或每組電容器裝設(shè)熔斷器保護(hù)，運(yùn)行證明該保護(hù)存在一定問(wèn)題，宜采用差流式或橫差保護(hù)。

（5）母線：①帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)；②電流速斷保護(hù)。

1.2井下變（配）電所斷電保護(hù)

（1）高壓饋出線：①當(dāng)采用GL型斷電器時(shí)，采用過(guò)電流保護(hù)，電流速斷保護(hù)。當(dāng)采用瞬時(shí)動(dòng)作過(guò)流脫扣器時(shí)，只需過(guò)電流保護(hù)；②失壓保護(hù)；③漏電保護(hù)。

（2）低壓饋出線：①過(guò)電流保護(hù)；②檢漏保護(hù)。

2 繼電保護(hù)整定方案的合理確定

繼電保護(hù)整定值的計(jì)算包括系統(tǒng)短路電流和保護(hù)整定值兩部分，計(jì)算應(yīng)依據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)和煤礦供電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，使保護(hù)動(dòng)作應(yīng)滿足選擇性、快速性、靈敏性和可靠性的基本要求，綜合分析全部數(shù)據(jù)后進(jìn)行確定。確定整定方案有以下關(guān)鍵性問(wèn)題。

2.1運(yùn)行方式

為了使得煤礦供電能夠安全運(yùn)行，一般情況下，變電所的母線采取分段運(yùn)行，電源線則采取分裂運(yùn)行的方式，這里值得一提的是，應(yīng)該想到的是如果其中的一條回路出現(xiàn)了故障，電流該如何分配。所以，對(duì)于兩個(gè)回路的電源線路的變電所，繼電保護(hù)的整定計(jì)算是按照其變電所總負(fù)荷電流進(jìn)行的。而對(duì)于三回路電源線路，但其中任何一條回路出現(xiàn)故障時(shí)，而其余的兩條回路由于其電流的負(fù)荷分配的不均衡，使得每條回路的繼電保護(hù)計(jì)算依據(jù)是所負(fù)電流的60%進(jìn)行。

2.2過(guò)電流保護(hù)可靠系數(shù)及負(fù)荷電流的選取

過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流也就是繼電器動(dòng)作的最小電流。它必須滿足兩個(gè)條件：①在設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置不動(dòng)作，在線路輸送最大負(fù)荷電流時(shí)，該裝置也不動(dòng)作；②保護(hù)裝置i外部故障切除后應(yīng)能可靠地返回到原始位置。

2.2.1繼電保護(hù)的配合

時(shí)限的配合：時(shí)限級(jí)差按繼電器類型選取。在實(shí)際中有的變電所距電源較遠(yuǎn)，中間經(jīng)過(guò)的開(kāi)關(guān)級(jí)數(shù)較多，電力部門又不同意增加電源保護(hù)的時(shí)限。為解決此問(wèn)題，在開(kāi)關(guān)跳閘又不能擴(kuò)大停電范圍的條件下，計(jì)算中可適當(dāng)合并，減少級(jí)數(shù)。其結(jié)果，在網(wǎng)絡(luò)的某一段失去了選擇性時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的整體仍具有選擇性。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明該辦法是可行的。

2.2.2瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定值

過(guò)電流保護(hù)裝置為保證有選擇性的動(dòng)作，其整定時(shí)限必須逐級(jí)增加一個(gè)時(shí)間，越靠近電源端外，短路電流越大，而保護(hù)動(dòng)作時(shí)限卻加長(zhǎng)。這種情況對(duì)于切除靠近電源端的故障是不允許的。為了克服這一缺點(diǎn)，可采用電流速斷保護(hù)裝置。電流速斷保護(hù)是瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限僅僅為繼電器本身固有的時(shí)間。它的選擇性不是依靠時(shí)限，而是依靠選擇適當(dāng)?shù)膭?dòng)作電流來(lái)解決。

2.2.3靈敏度校驗(yàn)

根據(jù)被保護(hù)變壓器一次側(cè)最小兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。在實(shí)際計(jì)算中，由于考慮了上下保護(hù)的協(xié)調(diào)性、短路電流的計(jì)算誤差、礦井繼電保護(hù)管理等因素，為了保證電流速斷保護(hù)的可靠性，實(shí)際整定值可以小于計(jì)算值，即電流速斷保護(hù)范圍可以擴(kuò)展到被保護(hù)線路端和下保護(hù)之間沒(méi)有選擇的動(dòng)作。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，這也保證了安全供電。

3 繼電保護(hù)的檢驗(yàn)

（1）新裝繼電保護(hù)裝置雖在出廠時(shí)，已經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，但由于運(yùn)輸中的振動(dòng)及包裝不良引起的元件損壞，受潮等原因，對(duì)新裝電氣設(shè)備的繼電保護(hù)，必須進(jìn)行全面的檢驗(yàn)。

（2）運(yùn)行中的繼電保護(hù)由于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的多次變化和工作環(huán)境的影響，必須定期進(jìn)行檢驗(yàn)，按規(guī)定，一般為一年對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行一次預(yù)防性試驗(yàn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)動(dòng)作的實(shí)際情況，對(duì)重要部位的繼電保護(hù)應(yīng)適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)，繼電保護(hù)定值的調(diào)整必須經(jīng)工程技術(shù)人員的核算后方可調(diào)定。

（3）對(duì)不具備防爆防潮性能的通用型試驗(yàn)設(shè)備，在井下的中央變電所進(jìn)行繼電保護(hù)檢驗(yàn)時(shí)制定安全措施，采區(qū)變電所高壓防爆開(kāi)關(guān)的繼電保護(hù)全部項(xiàng)目的定期檢修可結(jié)合開(kāi)關(guān)大修時(shí)在地面進(jìn)行，單項(xiàng)檢驗(yàn)在有安全措施的情況下在井下進(jìn)行。

4 加強(qiáng)日常管理

將定期校驗(yàn)和日常管理結(jié)合起來(lái)，才能保證安全供電。

（1）對(duì)繼電保護(hù)管理要包制到人，經(jīng)常檢查。

（2）制定繼電保護(hù)技術(shù)人員及專責(zé)電工崗位責(zé)任制，確保機(jī)電保護(hù)管理工作的落實(shí)。

（3）要注意繼電保護(hù)技術(shù)資料的管理。

（4）搞好繼電保護(hù)維護(hù)，每季度檢查調(diào)整1次。在設(shè)備安裝、移動(dòng)、檢修時(shí)以及事故后，同時(shí)也要對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行檢查，值班人員的日常檢查，也要包括繼電保護(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的廣泛應(yīng)用是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，電氣自動(dòng)化逐漸成為各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，尤其是繼電器的廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步反映了人們對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的高要求，尤其是煤礦井下用電的安全運(yùn)行。有必要有效提高煤礦電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，繼電保護(hù)裝置的科學(xué)合理配置是保證井下順利運(yùn)行的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1]王宇。煤礦6kV供電系統(tǒng)諧波綜合治理措施探討[J]。科技與企業(yè)，2012（09）：132.

（作者單位：黑龍江龍煤雙鴨山礦業(yè)有限責(zé)任公司東榮三礦機(jī)電運(yùn)輸科）