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【摘 要】 煤矿供电系统的电气保护的系统的选择性是指当矿井出现故障时,煤矿的电气系统发挥其具有的供电选择性能,自动隔离故障发生地,其他无故障地区继续运转,将由于故障的出现给整个矿井的带来的影响降到最低。电气保护主要包括过流保护、漏电保护与接地保护三种类型。本文从煤矿电气设备出发,简述了煤矿供电设备的保护装置选择性问题对煤矿电气设备的管理和运用具有深远的指导意义。
【关键词】 电气系统;保护择性;漏电系统;选择性
1 煤矿供电系统电气保护的选择性
1.1煤矿供电系统电气保护意义
煤矿电气设备一般是以工作电压的高低进行分类的,就工作电压的高低可分为高压电器设备与低压电器设备两种。在煤矿生产中所使用的电气设备的额定电压与额定电流都较高,所以大多是属于一类负荷和二类负荷设备,这些设备的正常运转对于井下正常作业产生重要的作用,那么,对这些电气设备的保护也就是在煤矿工作的重要组成部分。
1.2煤矿电气设备保护技术的分类
鉴于煤矿电气设备保护的重要性以及设备保护的技术发展情况,目前,在煤矿电气保护技术主要分为应对电流超过设定电流,设备就会自动断电的过流保护;检测用电回路是否有短路、接地、或对地绝缘不良等故障的漏电保护;还有在线路或设备发生漏电时,当人体触电时能保证人体电压降到安全电压以下的接地保护三种类型。
1.3煤矿供电系统电气保护实现选择性能的主要装置
煤矿供电系统电气保护的主要装置有熔断器、继电器与接触器。伴随着煤矿产业的发展,应用于井下的电气设备功率不断增大,其额定电流也越来越大,随之短路电流也不断增大,因此,熔断器的性能已不能满足电气保护对选择性与快速性的要求,所以,目前在煤矿电气保护系统中使用很少。目前应用最为广泛的是继电器与接触器组成的继电保护装置,这种装置能在第一时间反应系统故障与异常状态,并及时动作于断路器跳闸或发出信号的自动化设备,这种装置性能够满足电气保护对选择性和快速性的要求。
继电保护装置的基本结构主要包括四个部分。
(1)现场信号输入部分。
现场信号输入部分主要负责将煤矿施工现场信号输入到继电保护装置中,还负责信号输入前对信号进行去除干扰信号以及低信号转变为高信号等技术处理,以便继电器能够有效的检查现场的各个物理量。
(2)测量部分。
测量部分主要负责将经过处理的现场输入信号与被保护对象相关物理量的设置值进行比较,根据结果从而判断保护装置是否启动。
(3)逻辑部分。
逻辑部分是根据一定的逻辑关系来判定故障的类型及故障发生的范围,决定做出什么样的保护动作,是断路器跳闸、发出信号还是选择不动作,还要决定是否延时等,并最终将相对应的指令传送给执行输出部分。
(4)执行输出部分。
执行输出部分是保护装置的动作执行部分。如断路器跳闸、发出信号等。
1.4煤矿供电系统电气保护技术发展
近些年,电工电子技术、微电子技术、计算机控制技术、网络通信技术的迅猛发展与广泛应用为煤矿电气设备保护技术提供了更为先进的科学技术手段,借助于先进的计算机控制技术与网络通信技术,煤矿电气保护技术就保护的选择性技术水平得到了进一步提高,当矿井发生异常情况时,保护技术对故障点的判断更为准确,对断电范围做出精准的估计,借助于网络通信技术,保护系统能迅速的做出断电动作,工作人员也能够在第一时间内掌握矿井故障情况。
2 过流保护
在常用的过流保护装置中断路器与熔断器的配合是应用最为广泛的。这种配合装置要兼顾变压器线路和电动机等矿井设备的工作状态,首先要得到电气保护装置对故障的类型的判断,再根据故障类型对动作方式的进行选择。过流保护系统要熟悉和掌握不同系列熔断器的技术参数,并根据其技术参数设置熔断保护,同一变压器输出逐级实现完全性配合。接触器是与信号取样回路配合来实现过电流配合的保护,这种方式主要是通过对电气线路参数的设定实现过流保护,以此通过限制能量确保电氣系统在高温环境下的稳定性。
过流保护的选择性可以依据电气设备的工作时间设置的选择性,可以根据电气设备的工作电流设置的电流选择,还有根据电气设备工作功率设置的能量选择性。这三种选择性的设置除了与过流特性的配合外,还要与选择性漏电保护技术相结合,充分研究电气设备及线路的故障情况及异常状态下,监控设备的电流、电压、功率、过电压等不同的物理参数的变化,综合运用先进的及新型的过流保护原理实现对电气设备及供电线路的保护。
3 漏电保护
矿井内出现漏电情况不但对电气设备造成损坏,发生人员触电事故,还可能会引起瓦斯爆炸和其他更大的矿井灾害,所以,漏电保护措施一定要得力。漏电保护措施主要限制接地电流,将接地电流降到人体安全电流以下,并准确无误的切断漏电故障点,保证非事故区的正常作业,要有效的实现漏电保护就要把电气保护系统的选择性作为矛盾的主要方面进行设计。目前,我国已经成功研制几种选择性漏电保护装置,最典型的有BKD型和DJJ2—660(380)X型这两种。
4 矿井电气保护选择性应用情况
(一)国际漏电保护要求和现状
国际漏电的保护主要是根据当前矿井的现状提出的。主要是正对矿井和人体所面对的实际情况,矿井属于比较潮湿的地方,而人在矿井中工作,皮肤也很容易受潮,这就直接增加的触电的概率。所以在这种情况下要充分考虑矿井的具体情况进行分析和运算,然后根据相关的标准,为确保矿井工作安全性,将平均延迟时间最高定为30ms,而大多数井下检漏保护平均延迟时间仍采用100ms[2]。
在国外,变压器中性点不接地系统内,同时设置了单点接地、多点接地等漏电保护装置,虽然反应速度十分快,但由于受到功率因数、动作电流等原因的限制,其反应动作并没有选择性,存在许多动作错误的情况,进而造成大规模停电。
(二)选择性作为主要特性的国产漏电保护
1.矿井内的漏电装着必须要符合要求,确保相应的标准。2.在漏电保护装置中要限制接地的电流,防止人员事故。
根据规定的标准对故障点能够做到及时的切断和控制,对每一个事故点要有选择性的设备装置,这样才能及时有效的控制事故造成的影响。
我国漏电保护装置已经具备了几种相应的选择性设备,这不仅解决了漏电保护的选择性难题,还使设备的灵活性和准确性有了大大提高。通过使用单片机或者是电子线路代替主线路上的继电器,满足对设备的要求和相关的标准同时也能促使其它理论的实现[3]。我国经过不断的发展和提高相关的技术,使漏电装备不断的提高,满足市场的需要。
(三)过流保护的选择性
过流保护的选择性是减少事故影响的有力手段之一,主要种类有:熔断器与熔断器级间的配合、与断路器间的配合和断路器与断路器之间的有间配合。在这些配合中,除去有时间限制的保护之外,还存在反时限的保护。在电气设备相互保障的过程中,不仅仅要考虑各个电气的工作状态,同时也要满足设备的高效、可靠。在进行保护过程中,还要同时考虑变压器线路和电动机等设备的工作状况。实现保护的高速、有效、可靠,需要依赖电气保护装置对故障的准确判断与保护动作种类的选择,并熟悉掌握不同系列熔断器设备的性能和保护特性,以此来进行熔断保护设定。同一变压器输出逐步实现配合,接触器和信号回路相互配合以实现过电流保护。通过对电气路线参数设置和过流保护相互配合,切实保证电气系统的热稳定性[4]。
参考文献:
[1]李连昌.浅谈煤矿电气保护的选择性[J].煤M2010(12):46-48
[2]张新义,戴如松,李亚东.浅议煤矿电气保护的选择性[J].煤炭技术,2012(2).21(2):12-14
[3]张佳稷.对煤矿电气保护选择性的几点思考[J].2012,26(2):41-42
[4]迟国峰.煤矿电气保护装置的选择性[J].工程技术,2010:683-684
【关键词】 电气系统;保护择性;漏电系统;选择性
1 煤矿供电系统电气保护的选择性
1.1煤矿供电系统电气保护意义
煤矿电气设备一般是以工作电压的高低进行分类的,就工作电压的高低可分为高压电器设备与低压电器设备两种。在煤矿生产中所使用的电气设备的额定电压与额定电流都较高,所以大多是属于一类负荷和二类负荷设备,这些设备的正常运转对于井下正常作业产生重要的作用,那么,对这些电气设备的保护也就是在煤矿工作的重要组成部分。
1.2煤矿电气设备保护技术的分类
鉴于煤矿电气设备保护的重要性以及设备保护的技术发展情况,目前,在煤矿电气保护技术主要分为应对电流超过设定电流,设备就会自动断电的过流保护;检测用电回路是否有短路、接地、或对地绝缘不良等故障的漏电保护;还有在线路或设备发生漏电时,当人体触电时能保证人体电压降到安全电压以下的接地保护三种类型。
1.3煤矿供电系统电气保护实现选择性能的主要装置
煤矿供电系统电气保护的主要装置有熔断器、继电器与接触器。伴随着煤矿产业的发展,应用于井下的电气设备功率不断增大,其额定电流也越来越大,随之短路电流也不断增大,因此,熔断器的性能已不能满足电气保护对选择性与快速性的要求,所以,目前在煤矿电气保护系统中使用很少。目前应用最为广泛的是继电器与接触器组成的继电保护装置,这种装置能在第一时间反应系统故障与异常状态,并及时动作于断路器跳闸或发出信号的自动化设备,这种装置性能够满足电气保护对选择性和快速性的要求。
继电保护装置的基本结构主要包括四个部分。
(1)现场信号输入部分。
现场信号输入部分主要负责将煤矿施工现场信号输入到继电保护装置中,还负责信号输入前对信号进行去除干扰信号以及低信号转变为高信号等技术处理,以便继电器能够有效的检查现场的各个物理量。
(2)测量部分。
测量部分主要负责将经过处理的现场输入信号与被保护对象相关物理量的设置值进行比较,根据结果从而判断保护装置是否启动。
(3)逻辑部分。
逻辑部分是根据一定的逻辑关系来判定故障的类型及故障发生的范围,决定做出什么样的保护动作,是断路器跳闸、发出信号还是选择不动作,还要决定是否延时等,并最终将相对应的指令传送给执行输出部分。
(4)执行输出部分。
执行输出部分是保护装置的动作执行部分。如断路器跳闸、发出信号等。
1.4煤矿供电系统电气保护技术发展
近些年,电工电子技术、微电子技术、计算机控制技术、网络通信技术的迅猛发展与广泛应用为煤矿电气设备保护技术提供了更为先进的科学技术手段,借助于先进的计算机控制技术与网络通信技术,煤矿电气保护技术就保护的选择性技术水平得到了进一步提高,当矿井发生异常情况时,保护技术对故障点的判断更为准确,对断电范围做出精准的估计,借助于网络通信技术,保护系统能迅速的做出断电动作,工作人员也能够在第一时间内掌握矿井故障情况。
2 过流保护
在常用的过流保护装置中断路器与熔断器的配合是应用最为广泛的。这种配合装置要兼顾变压器线路和电动机等矿井设备的工作状态,首先要得到电气保护装置对故障的类型的判断,再根据故障类型对动作方式的进行选择。过流保护系统要熟悉和掌握不同系列熔断器的技术参数,并根据其技术参数设置熔断保护,同一变压器输出逐级实现完全性配合。接触器是与信号取样回路配合来实现过电流配合的保护,这种方式主要是通过对电气线路参数的设定实现过流保护,以此通过限制能量确保电氣系统在高温环境下的稳定性。
过流保护的选择性可以依据电气设备的工作时间设置的选择性,可以根据电气设备的工作电流设置的电流选择,还有根据电气设备工作功率设置的能量选择性。这三种选择性的设置除了与过流特性的配合外,还要与选择性漏电保护技术相结合,充分研究电气设备及线路的故障情况及异常状态下,监控设备的电流、电压、功率、过电压等不同的物理参数的变化,综合运用先进的及新型的过流保护原理实现对电气设备及供电线路的保护。
3 漏电保护
矿井内出现漏电情况不但对电气设备造成损坏,发生人员触电事故,还可能会引起瓦斯爆炸和其他更大的矿井灾害,所以,漏电保护措施一定要得力。漏电保护措施主要限制接地电流,将接地电流降到人体安全电流以下,并准确无误的切断漏电故障点,保证非事故区的正常作业,要有效的实现漏电保护就要把电气保护系统的选择性作为矛盾的主要方面进行设计。目前,我国已经成功研制几种选择性漏电保护装置,最典型的有BKD型和DJJ2—660(380)X型这两种。
4 矿井电气保护选择性应用情况
(一)国际漏电保护要求和现状
国际漏电的保护主要是根据当前矿井的现状提出的。主要是正对矿井和人体所面对的实际情况,矿井属于比较潮湿的地方,而人在矿井中工作,皮肤也很容易受潮,这就直接增加的触电的概率。所以在这种情况下要充分考虑矿井的具体情况进行分析和运算,然后根据相关的标准,为确保矿井工作安全性,将平均延迟时间最高定为30ms,而大多数井下检漏保护平均延迟时间仍采用100ms[2]。
在国外,变压器中性点不接地系统内,同时设置了单点接地、多点接地等漏电保护装置,虽然反应速度十分快,但由于受到功率因数、动作电流等原因的限制,其反应动作并没有选择性,存在许多动作错误的情况,进而造成大规模停电。
(二)选择性作为主要特性的国产漏电保护
1.矿井内的漏电装着必须要符合要求,确保相应的标准。2.在漏电保护装置中要限制接地的电流,防止人员事故。
根据规定的标准对故障点能够做到及时的切断和控制,对每一个事故点要有选择性的设备装置,这样才能及时有效的控制事故造成的影响。
我国漏电保护装置已经具备了几种相应的选择性设备,这不仅解决了漏电保护的选择性难题,还使设备的灵活性和准确性有了大大提高。通过使用单片机或者是电子线路代替主线路上的继电器,满足对设备的要求和相关的标准同时也能促使其它理论的实现[3]。我国经过不断的发展和提高相关的技术,使漏电装备不断的提高,满足市场的需要。
(三)过流保护的选择性
过流保护的选择性是减少事故影响的有力手段之一,主要种类有:熔断器与熔断器级间的配合、与断路器间的配合和断路器与断路器之间的有间配合。在这些配合中,除去有时间限制的保护之外,还存在反时限的保护。在电气设备相互保障的过程中,不仅仅要考虑各个电气的工作状态,同时也要满足设备的高效、可靠。在进行保护过程中,还要同时考虑变压器线路和电动机等设备的工作状况。实现保护的高速、有效、可靠,需要依赖电气保护装置对故障的准确判断与保护动作种类的选择,并熟悉掌握不同系列熔断器设备的性能和保护特性,以此来进行熔断保护设定。同一变压器输出逐步实现配合,接触器和信号回路相互配合以实现过电流保护。通过对电气路线参数设置和过流保护相互配合,切实保证电气系统的热稳定性[4]。
参考文献:
[1]李连昌.浅谈煤矿电气保护的选择性[J].煤M2010(12):46-48
[2]张新义,戴如松,李亚东.浅议煤矿电气保护的选择性[J].煤炭技术,2012(2).21(2):12-14
[3]张佳稷.对煤矿电气保护选择性的几点思考[J].2012,26(2):41-42
[4]迟国峰.煤矿电气保护装置的选择性[J].工程技术,2010:683-684