井下供電越級跳閘原因與處理方法

（1山東乾舜礦冶科技股份有限公司，濟南 250014;

2淄博礦業(yè)集團有限責任公司埠村煤礦，山東 章丘 250220）

摘 要：井下供電系統(tǒng)越級跳閘故障發(fā)生原因，主要技術(shù)數(shù)據(jù)，越級跳閘故障處理方法。

關(guān)鍵詞：越級跳閘;高低壓開關(guān);電流閉鎖

1 引言

井下供電系統(tǒng)埠村煤礦井下390水平中央泵房變電所多次出現(xiàn)當饋出線路故障時越級跳閘現(xiàn)象，中央變電所停電引起井下大面積停電，影響供電安全，同時對井下工人生命造成威脅。

埠村煤礦井下供電系統(tǒng)中主要設(shè)備及數(shù)據(jù)包括先河KYGC高壓盤、濟源PJG礦用高壓開關(guān)、輸入電壓交流6KV，輸出電壓交流6KV、電光QBZ低壓開關(guān)輸入、輸出電壓660V。

2 故障現(xiàn)象

（1）井下供電系統(tǒng)中在低壓開關(guān)（660V）常發(fā)生因饋出線發(fā)生短路引起低壓開關(guān)保護不動作導(dǎo)致上一級高壓開關(guān)設(shè)備動作引起大面積停電現(xiàn)象;（2）高、低壓開關(guān)同時做出反應(yīng)同時跳閘。

3 故障原因分析

（1）由于井下環(huán)境原因?qū)е碌蛪洪_關(guān)機構(gòu)老化損壞導(dǎo)致保護動作拒動，不能及時跳閘造成越級跳閘現(xiàn)象;（2）低壓開關(guān)短路保護整定電流比上一級高壓開關(guān)整定電流大，或者高、低壓開關(guān)短路保護整定電流一樣大;（3）低壓開關(guān)中智能保護器電源未接好不能工作或者智能保護期因環(huán)境原因損壞不起作用。

4 處理方法

（1）檢查低壓開關(guān)機構(gòu)沒有老化各機構(gòu)完整排除機構(gòu)問題。

（2） 高、低壓開關(guān)電流整定設(shè)計多次核算正確排除計算問題。

（3）以上兩種原因都已排除綜合考慮是因為供電系統(tǒng)中各高低壓設(shè)備配合問題。

（4）為解決越級跳閘問題采用了高低壓開關(guān)以電流閉鎖的方式解決總開關(guān)下接母線短路閉鎖控制器閉鎖信號閉鎖總開的電流速斷保護功能，防止越級跳閘;總開關(guān)的定時限過流保護作為下級分開關(guān)的后備保護。當任一分開關(guān)下電纜短路時，其短路電流采集模塊輸出短路信號，相應(yīng)短路閉鎖控制器輸出閉鎖信號，在總開關(guān)保護器自身的定時限過流保護延時到時前閉鎖總開關(guān)電流速斷功能護器自身的定時限過流延時到時后跳閘，作為分開的后備保護。下級開關(guān)下接線路短路時，開關(guān)的短路閉鎖信號閉鎖上一級開關(guān)的速斷保護;上級開關(guān)的定時限過流保護作為下級開關(guān)的后備保護。各級開關(guān)短路閉鎖防越級跳閘功能依次級聯(lián)，確保整個線路所有開關(guān)不會越級跳閘。

在變電所內(nèi)部，針對處于同一母線線路上的分開短路電流采集模塊而言，其在運行中所產(chǎn)生的短路信號均傳輸至短路閉鎖控制裝置當中，經(jīng)過控制器進行處理，形成閉鎖信號并輸出，通過該信號控制閉鎖母線總開，借助于這種方式，可確保母線上任意一個分開下接電路在短路故障狀態(tài)下能夠?qū)崿F(xiàn)閉鎖。的而對于總開短路電流采集模塊而言，其所對應(yīng)的短路閉鎖信號主要是實現(xiàn)對上一級變電所供電開關(guān)保護器速斷保護閉鎖功能，杜絕在速斷保護過程當中開關(guān)保護器出現(xiàn)越級跳閘的問題。除此以外，同一母線線路上所有分開部分的后備保護可通過總開保護器定時限過流保護的方式實現(xiàn)。線路高壓開關(guān)內(nèi)則使用短路電流采集模塊（通過內(nèi)置方式安裝）所對應(yīng)的智能綜合保護器（或可在常規(guī)保護器開關(guān)內(nèi)通過增設(shè)短路閉鎖模塊的方式）實現(xiàn)保護功能。在電路發(fā)生短路故障的情況下，短路點所對應(yīng)的上級開關(guān)均通過短路電流，下級開關(guān)則不通過短路電流。短路點上級所存在的開關(guān)保護器中配置有短路電流采集模塊，該模塊能夠?qū)Χ搪冯娏鬟M行動態(tài)檢測，并完成對短路閉鎖信號的發(fā)送工作。與此同時，開關(guān)保護器短路閉鎖信號與上級保護器速斷保護閉鎖輸入端保持接入關(guān)系，對上一級開關(guān)的速斷保護功能進行閉鎖處理，以免其出現(xiàn)速斷跳閘的現(xiàn)象。并且，對于短路點下級開關(guān)而言，短路電流采集模塊無法檢出短路電流，因此不會發(fā)出閉鎖以及短路信號，這也就意味著上級開關(guān)所對應(yīng)的速斷保護功能不會發(fā)生閉鎖。換句話來說，在線路短路故障狀態(tài)下，僅與短路點最近的一級開關(guān)受到短路點下方下級開關(guān)的影響而不閉鎖，其他部分則通過速斷跳閘的方式與短路線路切斷。在短路故障線路切斷后，短路電流會主動消失，各級開關(guān)自動返回，進而解除閉鎖。而在距離短路點最近的上級開關(guān)受到故障影響出現(xiàn)拒動動作時，其上級開關(guān)保護器所對應(yīng)的定時限過流保護會出現(xiàn)延時，時間在100.0ms左右，經(jīng)過延時后上級開關(guān)執(zhí)行跳閘動作，將短路電路切除，并且還可作為下級開關(guān)的后備保護。這種處理方法的優(yōu)勢是能夠在對短路電路進行及時切除的同時，最大限度的保護供電線路，以免出現(xiàn)越級跳閘的問題。通過試驗這一閉鎖方法解決了這一單系統(tǒng)越級跳閘現(xiàn)象。

5 日常維護

機械設(shè)備缺少潤滑，軸承損壞，局部變形產(chǎn)生摩擦、卡阻現(xiàn)象等不能及時發(fā)現(xiàn)，長期得不到解決是導(dǎo)致機械設(shè)備損壞和電氣設(shè)備負載增加，進而損壞電氣設(shè)備的主要原因。防越級跳閘系統(tǒng)能監(jiān)控到控制機械設(shè)備驅(qū)動電動機的磁力啟動器，根據(jù)電動機負載電流的持續(xù)增大便可判斷機械設(shè)備缺少潤滑，軸承損壞，局部變形產(chǎn)生摩擦、卡阻等現(xiàn)象，在生產(chǎn)間隙及時進行處理，便可避免機械設(shè)備和電氣設(shè)備的損壞。防越級跳閘系統(tǒng)的使用，變不能預(yù)測供電線路和設(shè)備的參數(shù)異變、故障隱患和安全狀況為通過防越級跳閘系統(tǒng)后，及時掌握供電線路和設(shè)備的參數(shù)異變、故障隱患和安全狀況，在線路、設(shè)備出現(xiàn)小問題時及時處理、解決，保證線路、設(shè)備的完好，減少了故障停機時間，節(jié)約了維修費用，也降低了維修工作強度，增加了煤礦供電系統(tǒng)的安全性、可靠性。

6 結(jié)束語

在越級跳閘的故障處理過程中，技術(shù)人員通過解決單一系統(tǒng)越級跳閘現(xiàn)象掌握了越級跳閘的原因以及解決方法，在對發(fā)生故障時對故障原因及時、準確排除起到了關(guān)鍵的作用，越級跳閘對煤礦正常生產(chǎn)以及工人安全會造成重大損失，以后對技術(shù)人員積極展開培訓(xùn)、技術(shù)比武等方式不斷提高技術(shù)人員對供電設(shè)備原理的認識，提高技術(shù)水平，以及對供電系統(tǒng)中各種設(shè)備的維修、處理能力，技術(shù)水平提高了對煤礦供電安全提供了保障。

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作者簡介：程云霞（1987-），女，山東煙臺人，助理工程師，從事機電工作。