煤矿10kV供电系统中继电保护选择的讨论

韩旭

【摘  要】随着我国经济的快速发展，国家对于能源的需求量也在逐渐增加。当前，煤炭依旧是我国的重要能源之一，在煤矿的开采过程中，开采安全一直是人们重点关注的一个问题。供电系统存在电力设备繁多、使用电能功率高等问题，因此，采用继电保护来确保煤矿10KV供电系统的正常运行就显得尤为重要。

【关键词】煤矿;10KV供电系统;继电保护

引言

煤矿供电系统当中的井下供电系统，是一种自动装置，其功能就是防止发生安全事故，对于确保电力系统的安全运行起到了十分关键的作用，是当中不可缺少的设备。其稳定的运行是确保整个矿井安全生产的重要因素。由于如果井下有事故发生就会影响到电力系统的运行，为了确保供电，供电系统中要安装继电保护装置。

1.继电保护的原理与作用

继电保护系统是一种应用于供电系统，能够及时发现电力系统中因为雷电或者人为因素而发生故障或者影响到系统的正常运行的一种保护机制，这种保护机制能够及时发现故障，并且能够做出断路器跳闸或者给出工作人员信号，让整个供电系统能够正常运行，该保护机制对整个供电系统安全保护有着重大意义。当矿山供电系统发生短路时，会产生异常强大的电流，与此同时，系统中的电压会急剧下降，从而对电气设备、绝缘设备以及机械性能造成很大的损坏，最终影响到整个矿山供电系统的寿命，严重的还会影响到开采设备的政策运行，继电保护的目的，就是为了防止这些情况的出现，最大程度上降低因为设备损坏而造成的经济损失，提高矿产企业的整体收益。

2.对于煤矿10KV供电系统中继电保护的选择依据

继电保护是安全电源和电能质量的保证，使电气设备能够在规定的电气参数范围内安全可靠地运行。在选择继电保护装置的过程中，我们要满足三个要求。

2.1选择性

当继电保护机制启动时，相关的故障设备就会自动的切除到系统之外，这样就能够很大程度上缩小当故障出现时的停电范围，保证其他的设备能够正常运行。

2.2高速性

高速性要求继电保护系统能够迅速启动并且其发挥作用的速度要极高，只有快速的启动系统才能最大程度上发挥其作用，才能及时的保证电力系统的稳定，减少企业的损失以及提升重合闸成功的概率。

2.3敏感性

敏感性不仅要求继电保护系统在电力系统发生故障时迅速启动并且高效做出反应，还要准确、精确的找出发生故障的位置和做出准确的反应，这点而言，继电保护系统对于矿山供电系统的维护具有相当大的意义。

3.煤矿10KV供电系统中继电保护的选择

3.1两段电流保护装置

通过两相接线，系统的保护装置安装在两个相同名称的相位上。通常安装两段电流保护装置。电流快速保护装置的第一部分应有选择性作用，安装条件应满足最小保护范围。对于对母线残余电压有严格要求的变电站，采用限时电流快速断开保护，消除导致母线残余电压低于60额定电压的各种故障，保护装置可无限运行为了加快短路故障的整理，总负载小于1 km的重要用户的电缆线可以用作纵向差动保护装置。负载较少的非关键用户可以通过保险丝进行保护。保护采用远后备方式。

3.2电流快速断开保护

限时快速断开的保护范围不仅包括线路的全长，还包括相邻线路的限时保护的一部分，动作时限比限时大一步三段式过流保护包括：瞬时电流快速断开保护（称为电流快速断开保护或电流I）;限时电流快速断开保护（电流II）;过电流保护（电流Ⅲ段）;这三个保护部分构成了一整套保护。它们的不同是保护范围不同：

①瞬时电流速断保护：保护范围小于受保护线路的总长度，一般设置为受保护线路总长度的85。

②限时电流速断保护：保护范围是受保护线路或下一线路总长度的15倍。

③过电流保护：保护范围是受保护线路到下一线路全长的总长度。

4.加强煤矿10KV供电系统中继电保护的措施

4.1加强日常管理

为了确保电力系统正常运行，要进行日常的维护管理，减少事故的发生。首先，继电保护管理要落实到具体某个人，检查频率要高;其次，制定继电保护技术人员及专责电工岗位责任制，确保继电保护管理工作能够真正落实，一旦因管理不善导致电力系统产生故障，要追究管理人员的责任;再次，要注意继电保护技术资料的管理，便于后期的管理和故障查找;最后，在设备安装、移动、检修时或者事故后，也要对继电保护进行检查，保证继电保护装置的正常运行。除此之外，在针对设备进行安装、检修和移动时以及发生事故后，都必须要检查继电保护，与此同时，继电保护也应作为值班人员的日常检查。

4.2加强电流速断保护

在煤矿井下继电保护系统中主动使用电流快速断开保护，主要是指设置保护启动参数，以确保线路出口出现问题时线路不启动。设置当前快速断开保护可确保故障线路的下一行不受前一行的影响。这样，遇到一些特殊问题或紧急情况时，可立即切断短路故障，采用非选择性快速保护装置，通过自动重合闸实现保护动作。如果存在电流上升问题，则当保护装置的短路电流和启动电流较大时，应保护相应的保护装置。

4.3漏电保护

电源系统中存在许多漏电保护方法，常用的是单片机控制和电子电路。其中一个最重要的方法可分为漏电保护和选择性漏电保护，漏电阻断等。当煤矿电源存在泄漏问题时，漏电阻越小，对应于电网中性点的接地电压越高。此时，流过故障支路的零序电流是无故障支路的零序电流之和。因此，每个非故障分支的当前值必须远低于故障分支的零序列的当前值。该装置可以通过零序电流互感器的反应条件判断每个支路的零序电流，从而及时有效地检测泄漏故障。选择性防止泄漏故障。

4.4通信网路

通信是集成自动化的重要组成部分，RS-232C，EIA422/485通信模式，由于其简单性而被广泛使用，但其通信速度慢且通信可靠性差。当有很多通信节点或大量数据时，很难满足监测及时性的要求。从那时起，继电保护工程师就开始使用现场总线技术，如LONWORK， CANBUS等，因为其设计对象是多节点，小型数据应用，因此，当在大型变电站中使用或传输大块数据时，它似乎仍然无法实现。随着计算机网络技术在控制系统中的发展，以太网技术逐渐受到继电保护工程师的青睐，其通信速度快，商用配套软件丰富。可以预见，以太网通信技术将被自动化系统广泛采用。

结束语：继电保护在煤矿井下供电系统中起到了重要作用，为了保证开采设备的正常运行和工作人员的生命财产安全，需要积极采用新的继电保护措施和保护装置，全方面保证矿山开采的正常用电。

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