淺析煤礦供電系統電氣保護的選擇性

張馳

摘要：煤礦供電系統的電氣保護的系統的選擇性是指當礦井出現故障時，煤礦的電氣系統發揮其具有的供電選擇性能，自動隔離故障發生地，其他無故障地區繼續運轉，將由于故障的出現給整個礦井的帶來的影響降到最低。電氣保護主要包括過流保護、漏電保護與接地保護三種類型。本文從煤礦電氣設備出發，簡述了煤礦供電設備的保護裝置選擇性問題對煤礦電氣設備的管理和運用具有深遠的指導意義。

關鍵詞：電氣系統保護擇性漏電系統的選擇性

中圖分類號：TD67 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0125-01

1煤礦供電系統電氣保護的選擇性

1.1 煤礦供電系統電氣保護意義

煤礦電氣設備一般是以工作電壓的高低進行分類的，就工作電壓的高低可分為高壓電器設備與低壓電器設備兩種。在煤礦生產中所使用的電氣設備的額定電壓與額定電流都較高，所以大多是屬于一類負荷和二類荷設備，這些設備的正常運轉對于井下正常作業產生重要的作用，那么，對這些電氣設備的保護也就是在煤礦工作的重要組成部分。

1.2 煤礦電氣設備保護技術的分類

鑒于煤礦電氣設備保護的重要性以及設備保護的技術發展情況，目前，在煤礦電氣保護技術主要分為應對電流超過設定電流，設備就會自動斷電的過流保護；檢測用電回路是否有短路、接地、或對地絕緣不良等故障的漏電保護；還有在線路或設備發生漏電時，當人體觸電時能保證人體電壓降到安全電壓以下的接地保護三種類型。

1.3 煤礦供電系統電氣保護實現選擇性能的主要裝置

煤礦供電系統電氣保護的主要裝置有熔斷器、繼電器與接觸器。伴隨著煤礦產業的發展，應用于井下的電氣設備功率不斷增大，其額定電流也越來越大，隨之短路電流也不斷增大，因此，熔斷器的性能已不能滿足電氣保護對選擇性與快速性的要求，所以，目前在煤礦電氣保護系統中使用很少。目前應用最為廣泛的是繼電器與接觸器組成的繼電保護裝置，這種裝置能在第一時間反應系統故障與異常狀態，并及時動作于斷路器跳閘或發出信號的自動化設備，這種裝置性能夠滿足電氣保護對選擇性和快速性的要求。

繼電保護裝置的基本結構主要包括四個部分。

（1）現場信號輸入部分。

現場信號輸入部分主要負責將煤礦施工現場信號輸入到繼電保護裝置中，還負責信號輸入前對信號進行去除干擾信號以及低信號轉變為高信號等技術處理，以便繼電器能夠有效的檢查現場的各個物理量。

（2）測量部分。

測量部分主要負責將經過處理的現場輸入信號與被保護對象相關物理量的設置值進行比較，根據結果從而判斷保護裝置是否啟動。

（3）邏輯部分。

邏輯部分是根據一定的邏輯關系來判定故障的類型及故障發生的范圍，決定做出什么樣的保護動作，是斷路器跳閘、發出信號還是選擇不動作，還要決定是否延時等，并最終將相對應的指令傳送給執行輸出部分。

（4）執行輸出部分。

執行輸出部分是保護裝置的動作執行部分。如斷路器跳閘、發出信號等。

1.4 煤礦供電系統電氣保護技術發展

近些年，電工電子技術、微電子技術、計算機控制技術、網絡通信技術的迅猛發展與廣泛應用為煤礦電氣設備保護技術提供了更為先進的科學技術手段，借助于先進的計算機控制技術與網絡通信技術，煤礦電氣保護技術就保護的選擇性技術水平得到了進一步提高，當礦井發生異常情況時，保護技術對故障點的判斷更為準確，對斷電范圍做出精準的估計，借助于網絡通信技術，保護系統能迅速的做出斷電動作，工作人員也能夠在第一時間內掌握礦井故障情況。

2過流保護

在常用的過流保護裝置中斷路器與熔斷器的配合是應用最為廣泛的。這種配合裝置要兼顧變壓器線路和電動機等礦井設備的工作狀態，首先要得到電氣保護裝置對故障的類型的判斷，再根據故障類型對動作方式的進行選擇。過流保護系統要熟悉和掌握不同系列熔斷器的技術參數，并根據其技術參數設置熔斷保護，同一變壓器輸出逐級實現完全性配合。接觸器是與信號取樣回路配合來實現過電流配合的保護，這種方式主要是通過對電氣線路參數的設定實現過流保護，以此通過限制能量確保電氣系統在高溫環境下的穩定性。

過流保護的選擇性可以依據電氣設備的工作時間設置的選擇性，可以根據電氣設備的工作電流設置的電流選擇，還有根據電氣設備工作功率設置的能量選擇性。這三種選擇性的設置除了與過流特性的配合外，還要與選擇性漏電保護技術相結合，充分研究電氣設備及線路的故障情況及異常狀態下，監控設備的電流、電壓、功率、過電壓等不同的物理參數的變化，綜合運用先進的及新型的過流保護原理實現對電氣設備及供電線路的保護。

3漏電保護

礦井內出現漏電情況不但對電氣設備造成損壞，發生人員觸電事故，還可能會引起瓦斯爆炸和其他更大的礦井災害，所以，漏電保護措施一定要得力。漏電保護措施主要限制接地電流，將接地電流降到人體安全電流以下，并準確無誤的切斷漏電故障點，保證非事故區的正常作業，要有效的實現漏電保護就要把電氣保護系統的選擇性作為矛盾的主要方面進行設計。目前，我國已經成功研制幾種選擇性漏電保護裝置，最典型的有BKD型和DJJ2—660（380）X型這兩種。

4接地保護

接地保護是電氣保護的重要組成部分。由于煤礦內有大量的高電壓、高電流電氣設備在工作，在正常情況下，電氣設備附件是不帶電，但如果電氣設備的絕緣損壞，它的外殼等附件就有可能帶電。當人觸及此電氣設備時就會發生觸電事故，要想保障工作人員的安全，加強對電氣設備的檢查是必要的，更重要的是通過接地保護限制通過人身的電流使其在極限電流之內（我國規定觸電的安全極限交流電流值為30mA），避免對人身安全造成傷害。

煤礦供電系統的電氣保護是煤礦系統的一個難題，由于大多數電氣設備所處環境復雜，高壓深入負荷中心，由于礦井的自然環境，所以又要考慮限制電火花、防觸電等因素，為了保證煤礦的生產安全，采取的電氣設備的保護措施有很多。但現在很多保護技術已經不能滿足當下的煤礦生產實際情況，其可靠性也得不到保證，所以應該重視將先進的科學技術應用于電氣保護系統中來，更要在思想上高度重視電氣保護的對安全生產的重要性。當煤礦生產出現異常狀況時，電氣保護系統如何選擇保護對象，將經濟損失降到最低，但對正常工作區域的影響降到最少是當前電氣保護系統設計一直在探討的，電氣保護系統要設置選擇性保護準確動作，才能防患于未然，才能保證煤礦生產工作的正常運行。

參考文獻

[1] 李連昌.淺談煤礦電氣保護的選擇性[J].煤，2008（3）.

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