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摘要：随着社会的进步与发展，煤矿业在社会的发展中发挥了重要的作用，同时，煤矿业的供电安全问题也被大家越来越关注，为了保证矿井的供电安全，需要安装各种各样的保护器以及保护供电设备的开关。但是，目前因为各种不确定因素，这些保护设备在实际运行中经常会出现越级跳闸的现象，降低了对矿井系统的保护作用。通过保护设备开关出现越级跳闸原因的分析，介绍几种预防越级跳闸的方法，特别是对于防越级跳闸保护器ZBT-11C的分析应用，可以为之后预防矿井越级跳闸事故提供帮助。
关键词：矿井;供电系统;防越级跳闸;保护器
随着社会的发展与进步，煤矿也在进行现代化发展，已经基本可以实现机械化生产，这也使得大功率的电气设备可以在煤炭开采中发挥巨大的作用。要想保证煤炭开采时煤矿以及人员的安全，首先就需要保护好矿井中供电系统的稳定。基于此种情况，为了保证矿井的供电安全，安装了各种各样的保护器以及保护供电设备的开关，每个保护器的作用都是不尽相同的。但是，煤矿的生产环境比较复杂，因此，保护器时有发生越级跳闸的情况，所谓越级跳闸就是说故障区域的保护器没有发生跳闸情况，但是故障区域的上一级保护器发生了跳闸情况。这时，就会引起矿井产生大面积的断电情况，影响生产进度。
1供电系统越级跳闸原因分析
供电系统所说的越级跳闸情况就是说故障区域的保护器没有发生跳闸情况，但是故障区域的上一级保护器发生了跳闸情况，以此来保护电路的安全。这种方法虽然有效的保护了供电系统的安全，但是会导致矿井发生大面积的断电情况，影响生产进度。因此，要想应对这种情况，就需要分析供电设备越级跳闸的情况。
1.1 断路器选型不合理
为了保证保护器能够正确的发挥作用，这就要求保护器的电流和供电系统故障电流一致。如果在选择断路器的时候，断路器的保护电流过高，那么发生故障的时候，很有可能断路器正常识别，产生断电，但是，发生故障的断路器的上一级断路器识别到了断电程序，就会产生越级跳闸的情况，因此，在进行断路器选择的时候，一定要选择合理的断路器，特别是针对上级断路器和下级断路器，一定要正确的区分开，也不能选择电流相同的断路器作为上下级断路器。
1.2断路器响应时间过长
在正常情况下，只有出现电路过载或者电路短路的时候，断路器才会自动跳闸，进行保护，但是在此期间，跳闸保护是需要一定的反应时间的，如果上下级的断路器响应时间不一样，特别是当上级断路器反应时间小于下级断路器反应时间的时候，那么上级断路器就会提前反应并产生跳闸断电的情况。因此，在进行断路器选择的时候，不仅要选择合适的电流保护器，还要注意断路器的反映时间，保证下级断路器的反应时间要比上级断路器的反应时间短。
1.3生产中的不确定因素
上级断路器提前跳闸的情况，除了有断路器本身的情况以外，还会有其他的不确定因素导致断路器有越级跳闸的情况。因为这些因素的不确定性，给分析断路器产生越级跳闸的问题产生了巨大的困难。但是目前，最为常见的因素为线路接触不良、断路器品牌不同，型号不同，不能兼容，电压不稳或者是有漏电问题，但是具体因素，还是需要进一步排查，才能确定。
2防越级跳闸的几种方法分析
2.1 集控式防越级跳闸
建立集中式的保护站，通过保护站的传感器采集保护电流信息，然后通过光纤将采集到的信息传输给保护站，最后通过保护站进行集中的分析，然后与下面的分站建立有效的沟通。这样，在某一条支路发生了电路故障之后，下边的分站会及时的把信息传输给保护站，保护站会根据分站提供的电流异常信息进行跳闸指令，保护电路。目前，这中集中式的保护站还存在一些明显的缺陷：
2.1.1成本高;因為保护站在运行时，需要强大的、可靠的信息传输，为了维护这些设备，保证他们的正常运转与可靠性，就需要定期维护，消耗居多的人力和财力。
2.1.2要求高;为了保证数据的准确性，这种系统对设备的要求比较高，在极端的情况下也必须可以正常使用，如果断路器本身就有故障，那么在发生电路安全事故时则不能有效的保护其他的设备正常。
2.2断路器闭镇防越级跳闸
目前，为了有效防止断路器出现越级跳闸的情况，还有一种情况就是闭锁上下级断路器，采用这种方法可以有效的使断路器按照顺序逐级闭锁，减少断路器越级跳闸的情况发生。但是这种方法也要缺陷，就是接线太过复杂，尤其是保护器的级别比较多，线路会更加复杂。现在还有一些保护站为了解决这个问题，采用无线式信号传输，但是这种传输方式不能有效保证信号传输的实时性，存在一定的滞后性。
2.3光纤电流差动保护防越级跳闸
光纤电流差动保护是依靠光纤信号的传输通道实时的向对侧传输数据，同时还可以接受对方的数据，然后利用本地的电流和对侧的电流进行计算。判断故障的依据就是电流差动保护的制动性方程。这种方法最大的优点就是数据精准，传输速度快并且系统比较稳定。同样他也有自己的缺陷，就是不可以多线保护，并且成本也比较高。
3 ZBT-11c防越级跳闸保护器及应用
3.1 ZBT-11c防越级跳间保护器简介
ZBT-11C保护器是目前市场上比较常见的防越级跳闸保护器，ZBT-11C保护器通过对上下级线路的母线编号区分电路的供电关系。当某一级产生了电路短路或者电路过载的情况时，只有本级的保护器会自动跳闸进行保护，然后将信号传输至上一级的保护装置中，这样就会避免出现上级跳闸的情况。在对下级的电路维护之后，下级保护器会发出一个信号，上级的保护器也仍然在继续工作中。另一方面，如果下级的保护器因为故障原因不能正常工作，上级的保护器可以在一定时间的延迟后，自动解除闭锁，这是一种针对特殊情况的越级跳闸保护。但是在使用ZBT-11C保护器的时候，也应该根据现场的实际情况选择合适的保护器，这样才能将保护器的作用发挥到最大。
除此之外，ZBT-11C保护器还有一个最大的特点，就是可以对电路的外区域进行保护，他还可以运用电路的开关和电网的拓展信息，对供电系统故障区域进行精准的定位，有利于工作人员及时锁定故障地点，消除电路故障，除此之外，ZBT-11C保护器还具有监控和通信隔离的作用，这一功能的实现更大限度的为供电系统提供了保护作用。
3.2应用实例
根据山西某矿井的分析，采用的就是ZBT-11C防越级跳闸保护器，在运行的时候，ZBT-11C防越级跳闸保护器就可以根据提前编制的编号明确电路断路器的从属关系，当某一线路发生断电保护，就会实时的将信息传输给上级电路，上级电路就会开启闭锁，并且，这个闭锁信息还会传输至最高一级，真正实现了电路的防越级跳闸保护。
4结语
根据对矿井中供电系统越级跳闸原因的分析，可以发现，产生此种问题的主要原因就是选取的保护器不合格，反应时间过长以及还有一个外在的因素。经过对市场上常见的越级跳闸保护器的研究和分析，可以发现，目前市场上最常见的防越级跳闸方法主要有集控式防越级跳闸以及断路器闭锁防越级跳闸和光纤电流差动保护防越级跳闸，但是以上几张防越级跳闸方法也各有优缺点，最后通过对ZBT-11C防越级跳闸保护器的分析，并通过在煤炭开采供电系统中进行实际操作，研究ZBT-11C保护器防越级跳闸保护器的优势以及原理，已期为后续的相关人员进行防越级跳闸保护提供一定的理论依据。
参考文献
[1] 陈健. 矿井供电系统防越级跳闸改造及现场实践[J]. 当代化工研究， 2020， No.73（20）：56-57.
[2] 高举政. 矿井供电系统防越级跳闸技术的应用研究[J]. 中国化工贸易， 2020， 012（004）：144，146.
[3] 彭迈. 越级跳闸防范在煤矿供电系统中的应用研究[J]. 百科论坛电子杂志， 2019， 000（002）：272.
[4] 李炎明. 网络继电保护在井下供电系统防越级跳闸中的应用[J]. 江西化工， 2020， No.149（03）：167-168.
关键词：矿井;供电系统;防越级跳闸;保护器
随着社会的发展与进步，煤矿也在进行现代化发展，已经基本可以实现机械化生产，这也使得大功率的电气设备可以在煤炭开采中发挥巨大的作用。要想保证煤炭开采时煤矿以及人员的安全，首先就需要保护好矿井中供电系统的稳定。基于此种情况，为了保证矿井的供电安全，安装了各种各样的保护器以及保护供电设备的开关，每个保护器的作用都是不尽相同的。但是，煤矿的生产环境比较复杂，因此，保护器时有发生越级跳闸的情况，所谓越级跳闸就是说故障区域的保护器没有发生跳闸情况，但是故障区域的上一级保护器发生了跳闸情况。这时，就会引起矿井产生大面积的断电情况，影响生产进度。
1供电系统越级跳闸原因分析
供电系统所说的越级跳闸情况就是说故障区域的保护器没有发生跳闸情况，但是故障区域的上一级保护器发生了跳闸情况，以此来保护电路的安全。这种方法虽然有效的保护了供电系统的安全，但是会导致矿井发生大面积的断电情况，影响生产进度。因此，要想应对这种情况，就需要分析供电设备越级跳闸的情况。
1.1 断路器选型不合理
为了保证保护器能够正确的发挥作用，这就要求保护器的电流和供电系统故障电流一致。如果在选择断路器的时候，断路器的保护电流过高，那么发生故障的时候，很有可能断路器正常识别，产生断电，但是，发生故障的断路器的上一级断路器识别到了断电程序，就会产生越级跳闸的情况，因此，在进行断路器选择的时候，一定要选择合理的断路器，特别是针对上级断路器和下级断路器，一定要正确的区分开，也不能选择电流相同的断路器作为上下级断路器。
1.2断路器响应时间过长
在正常情况下，只有出现电路过载或者电路短路的时候，断路器才会自动跳闸，进行保护，但是在此期间，跳闸保护是需要一定的反应时间的，如果上下级的断路器响应时间不一样，特别是当上级断路器反应时间小于下级断路器反应时间的时候，那么上级断路器就会提前反应并产生跳闸断电的情况。因此，在进行断路器选择的时候，不仅要选择合适的电流保护器，还要注意断路器的反映时间，保证下级断路器的反应时间要比上级断路器的反应时间短。
1.3生产中的不确定因素
上级断路器提前跳闸的情况，除了有断路器本身的情况以外，还会有其他的不确定因素导致断路器有越级跳闸的情况。因为这些因素的不确定性，给分析断路器产生越级跳闸的问题产生了巨大的困难。但是目前，最为常见的因素为线路接触不良、断路器品牌不同，型号不同，不能兼容，电压不稳或者是有漏电问题，但是具体因素，还是需要进一步排查，才能确定。
2防越级跳闸的几种方法分析
2.1 集控式防越级跳闸
建立集中式的保护站，通过保护站的传感器采集保护电流信息，然后通过光纤将采集到的信息传输给保护站，最后通过保护站进行集中的分析，然后与下面的分站建立有效的沟通。这样，在某一条支路发生了电路故障之后，下边的分站会及时的把信息传输给保护站，保护站会根据分站提供的电流异常信息进行跳闸指令，保护电路。目前，这中集中式的保护站还存在一些明显的缺陷：
2.1.1成本高;因為保护站在运行时，需要强大的、可靠的信息传输，为了维护这些设备，保证他们的正常运转与可靠性，就需要定期维护，消耗居多的人力和财力。
2.1.2要求高;为了保证数据的准确性，这种系统对设备的要求比较高，在极端的情况下也必须可以正常使用，如果断路器本身就有故障，那么在发生电路安全事故时则不能有效的保护其他的设备正常。
2.2断路器闭镇防越级跳闸
目前，为了有效防止断路器出现越级跳闸的情况，还有一种情况就是闭锁上下级断路器，采用这种方法可以有效的使断路器按照顺序逐级闭锁，减少断路器越级跳闸的情况发生。但是这种方法也要缺陷，就是接线太过复杂，尤其是保护器的级别比较多，线路会更加复杂。现在还有一些保护站为了解决这个问题，采用无线式信号传输，但是这种传输方式不能有效保证信号传输的实时性，存在一定的滞后性。
2.3光纤电流差动保护防越级跳闸
光纤电流差动保护是依靠光纤信号的传输通道实时的向对侧传输数据，同时还可以接受对方的数据，然后利用本地的电流和对侧的电流进行计算。判断故障的依据就是电流差动保护的制动性方程。这种方法最大的优点就是数据精准，传输速度快并且系统比较稳定。同样他也有自己的缺陷，就是不可以多线保护，并且成本也比较高。
3 ZBT-11c防越级跳闸保护器及应用
3.1 ZBT-11c防越级跳间保护器简介
ZBT-11C保护器是目前市场上比较常见的防越级跳闸保护器，ZBT-11C保护器通过对上下级线路的母线编号区分电路的供电关系。当某一级产生了电路短路或者电路过载的情况时，只有本级的保护器会自动跳闸进行保护，然后将信号传输至上一级的保护装置中，这样就会避免出现上级跳闸的情况。在对下级的电路维护之后，下级保护器会发出一个信号，上级的保护器也仍然在继续工作中。另一方面，如果下级的保护器因为故障原因不能正常工作，上级的保护器可以在一定时间的延迟后，自动解除闭锁，这是一种针对特殊情况的越级跳闸保护。但是在使用ZBT-11C保护器的时候，也应该根据现场的实际情况选择合适的保护器，这样才能将保护器的作用发挥到最大。
除此之外，ZBT-11C保护器还有一个最大的特点，就是可以对电路的外区域进行保护，他还可以运用电路的开关和电网的拓展信息，对供电系统故障区域进行精准的定位，有利于工作人员及时锁定故障地点，消除电路故障，除此之外，ZBT-11C保护器还具有监控和通信隔离的作用，这一功能的实现更大限度的为供电系统提供了保护作用。
3.2应用实例
根据山西某矿井的分析，采用的就是ZBT-11C防越级跳闸保护器，在运行的时候，ZBT-11C防越级跳闸保护器就可以根据提前编制的编号明确电路断路器的从属关系，当某一线路发生断电保护，就会实时的将信息传输给上级电路，上级电路就会开启闭锁，并且，这个闭锁信息还会传输至最高一级，真正实现了电路的防越级跳闸保护。
4结语
根据对矿井中供电系统越级跳闸原因的分析，可以发现，产生此种问题的主要原因就是选取的保护器不合格，反应时间过长以及还有一个外在的因素。经过对市场上常见的越级跳闸保护器的研究和分析，可以发现，目前市场上最常见的防越级跳闸方法主要有集控式防越级跳闸以及断路器闭锁防越级跳闸和光纤电流差动保护防越级跳闸，但是以上几张防越级跳闸方法也各有优缺点，最后通过对ZBT-11C防越级跳闸保护器的分析，并通过在煤炭开采供电系统中进行实际操作，研究ZBT-11C保护器防越级跳闸保护器的优势以及原理，已期为后续的相关人员进行防越级跳闸保护提供一定的理论依据。
参考文献
[1] 陈健. 矿井供电系统防越级跳闸改造及现场实践[J]. 当代化工研究， 2020， No.73（20）：56-57.
[2] 高举政. 矿井供电系统防越级跳闸技术的应用研究[J]. 中国化工贸易， 2020， 012（004）：144，146.
[3] 彭迈. 越级跳闸防范在煤矿供电系统中的应用研究[J]. 百科论坛电子杂志， 2019， 000（002）：272.
[4] 李炎明. 网络继电保护在井下供电系统防越级跳闸中的应用[J]. 江西化工， 2020， No.149（03）：167-168.