煤礦供電越級(jí)跳閘問題策略探討

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摘要：煤礦井下作業(yè)一般采用多級(jí)供電形式，電纜數(shù)量通常比較多，開采工作執(zhí)行期間，一旦發(fā)生供電故障，可能會(huì)直接影響供電線路末端，導(dǎo)致嚴(yán)重安全事故發(fā)生。為此，本文嘗試對(duì)煤礦供電越級(jí)跳閘問題的原因進(jìn)行分析和探究，以求能夠更好的保證煤礦供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少各類突發(fā)事件的發(fā)生率。

關(guān)鍵詞：煤礦供電；越級(jí)跳閘；問題；解決策略

引言

煤礦井下供電系統(tǒng)復(fù)雜，容易出現(xiàn)設(shè)備調(diào)試不足、運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)?shù)裙收蠈?dǎo)致供電安全事故發(fā)生，這些將會(huì)影響煤礦開采的多項(xiàng)工作，因此必須要提高重視度，及時(shí)的采取措施予以解決，以保證煤礦開采的安全性。

1煤礦供電系統(tǒng)越級(jí)跳閘帶來(lái)的危害

煤礦供電系統(tǒng)在運(yùn)行期間，出現(xiàn)越級(jí)跳閘，其所帶來(lái)的危害，主要體現(xiàn)幾個(gè)方面，如表1所示。當(dāng)前煤礦供電系統(tǒng)越級(jí)跳閘所帶來(lái)的危害還是極為巨大的，想要保證煤礦企業(yè)安全穩(wěn)定運(yùn)行就需要深入了解故障發(fā)生原因，然后采取針對(duì)性措施予以解決。

2煤礦供電越級(jí)跳閘問題發(fā)生原因

2.1線路接線復(fù)雜多變

現(xiàn)如今，我國(guó)煤礦供電系統(tǒng)所使用的通常為分級(jí)供電，線路電纜通常比較短，其首尾兩端存在電流幅值差異比較小，部分電纜末端的電流值高于首端電流幅值，因此導(dǎo)致速斷保護(hù)縮小范圍，無(wú)法實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)速度。此外，煤礦供電系統(tǒng)運(yùn)行期間，許多線路比較長(zhǎng)，末端的負(fù)荷相對(duì)來(lái)說比較大，電纜截面大，在出現(xiàn)短路現(xiàn)象之后，上級(jí)和下級(jí)電流值存在有較大的差異，無(wú)法實(shí)現(xiàn)速斷。此外，由于級(jí)差作用，下級(jí)短路之后，發(fā)生越級(jí)跳閘的機(jī)率相對(duì)來(lái)說比較高。

2.2開關(guān)配置不夠科學(xué)合理

隨著煤礦開采深度等不斷延伸，井下開采的用電負(fù)荷也將會(huì)急劇增加，開關(guān)數(shù)量將會(huì)不斷增多，使用的開關(guān)種類也呈現(xiàn)出多樣化的趨勢(shì)，不同的開關(guān)種類在安裝和應(yīng)用時(shí)使用了不通過的設(shè)計(jì)方法，開關(guān)之間彼此相斥的情況也并不少見，而且在供電系統(tǒng)運(yùn)行期間，同時(shí)使用多個(gè)開關(guān)很容易導(dǎo)致開關(guān)誤動(dòng)跳閘。

2.3開關(guān)保護(hù)器技術(shù)水平低

現(xiàn)如今，我國(guó)煤礦供電系統(tǒng)保護(hù)器的技術(shù)水平雖然有所進(jìn)步，但難以跟上迅速擴(kuò)張的煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐，諸多大型煤礦供電系統(tǒng)使用高級(jí)開關(guān)于微機(jī)保護(hù)器中，受到儀器性能和供電距離的影響，級(jí)差比較小就可能會(huì)導(dǎo)致越級(jí)跳閘的問題發(fā)生。檢測(cè)儀器難以有效的保證誤差，同時(shí)也無(wú)法保證微機(jī)綜合保護(hù)器性能的有效應(yīng)用，延時(shí)整定也將會(huì)產(chǎn)生誤差，因此導(dǎo)致供電系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)性下降，故障發(fā)生率急劇增加，多個(gè)保護(hù)器可能會(huì)同時(shí)發(fā)出動(dòng)作，因此使得煤礦供電系統(tǒng)大面積崩潰。

2.4高爆開關(guān)有固定動(dòng)作時(shí)間

礦井作業(yè)環(huán)境相較于地上作業(yè)環(huán)境來(lái)說有著巨大的差異，井下環(huán)境復(fù)雜，潮濕、通風(fēng)不暢，線路以及開關(guān)等設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)行，沒有及時(shí)的進(jìn)行維修處理，在運(yùn)行期間容易受到環(huán)境的影響和干擾，如部分開關(guān)容易出現(xiàn)卡澀、運(yùn)行不靈活等不良情況，上級(jí)高壓開關(guān)的反應(yīng)速度快于下級(jí)高壓開關(guān)，這樣也容易導(dǎo)致越級(jí)跳閘情況的發(fā)生。

3煤礦供電系統(tǒng)越級(jí)跳閘問題的解決策略

3.1改善煤礦供電結(jié)構(gòu)

針對(duì)煤礦供電系統(tǒng)越級(jí)跳閘問題，在解決時(shí)可以減少供電級(jí)數(shù)，對(duì)現(xiàn)有的供電結(jié)構(gòu)予以優(yōu)化和調(diào)整，重視對(duì)機(jī)電設(shè)備的檢測(cè)維護(hù)，避免線路運(yùn)行因此受到不利的影響和干擾。比如說，高保開關(guān)存在有固定動(dòng)作時(shí)間，在其運(yùn)行過程中需要增加維護(hù)管理開關(guān)的設(shè)備，要避免電容衰減或者是卡澀等問題發(fā)生。同時(shí)要定期對(duì)電流互感器進(jìn)行鑒定和分析，在鑒定過程中如果發(fā)現(xiàn)有不合格的產(chǎn)品，必須要第一時(shí)間將其更換掉。針對(duì)接地以及屏蔽設(shè)備，則必須要加強(qiáng)管理，要最大限度減少系統(tǒng)波動(dòng)對(duì)于負(fù)荷的影響。尤其需要重視井下關(guān)鍵線路的管理，要防止這些線路出現(xiàn)問題，因此發(fā)生越級(jí)跳閘。比如說，針對(duì)采區(qū)變電所以及中央變電所等關(guān)鍵區(qū)域，必須要盡早優(yōu)化線路結(jié)構(gòu)，預(yù)防越級(jí)跳閘等問題的發(fā)生，針對(duì)煤礦供電越級(jí)跳閘的問題，只有對(duì)供電結(jié)構(gòu)予以優(yōu)化和改善，才能從根本上解決相關(guān)問題，保證供電線路的穩(wěn)定性。當(dāng)前比較常用的防止越級(jí)跳閘方案如表2。

3.2完善就地保護(hù)單元

煤礦供電系統(tǒng)中，安裝就地保護(hù)單元對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行有著極為重要的促進(jìn)作用。在保護(hù)單元運(yùn)行期間可以以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，采用網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步功能，這樣可以及時(shí)的將各類數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖Ｗo(hù)監(jiān)測(cè)設(shè)備中，然后完成線路采樣。這樣做可以從全局角度出發(fā)，對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，然后發(fā)出更加科學(xué)合理的指令，對(duì)所有需要保護(hù)的單元采取統(tǒng)一跳閘保護(hù)，避免發(fā)生越級(jí)跳閘的問題。網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步功能的優(yōu)勢(shì)還表現(xiàn)在其可以使用多點(diǎn)多時(shí)的方案，這樣一旦線路信號(hào)失效，也不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸產(chǎn)生影響影響。而且該技術(shù)對(duì)于給GPS技術(shù)的依賴性相對(duì)來(lái)說比較低。但是，該技術(shù)在應(yīng)用期間，為了達(dá)到精準(zhǔn)測(cè)量的目的，需要實(shí)施同步測(cè)量，而只有網(wǎng)絡(luò)延時(shí)問題得到了有效控制，才能更好的提高精準(zhǔn)度。

3.3重視設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)

煤礦供電設(shè)備在運(yùn)行期間長(zhǎng)期處于高負(fù)荷的狀態(tài)，加之惡劣環(huán)境的影響，設(shè)備老化速度快，因此為了更好的規(guī)避設(shè)備應(yīng)用存在的缺陷和不足，就需要及時(shí)的對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修處理，這樣才能有效的消除設(shè)備越級(jí)跳閘的問題。在日常維護(hù)檢修過程中，要聯(lián)合應(yīng)用多種方法，比如說將日常檢查、養(yǎng)護(hù)、絕緣遙測(cè)以及吊掛電纜等措施結(jié)合在一起，防止電纜發(fā)熱、線柱氧化等問題，避免因?yàn)槁╇娞l。同時(shí)，還需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的保護(hù)，在爆破煤礦采掘面以及放頂工作實(shí)施期間，要做好相關(guān)機(jī)電設(shè)備的電纜保護(hù)工作，避免因?yàn)楸苹蛘呤欠彭敃r(shí)，石塊不慎砸壞電纜，因此引發(fā)跳閘。在機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障之后，不能有絲毫拖延，而且要安排專業(yè)人員進(jìn)行檢修，這樣才能有效的發(fā)揮檢修作用與價(jià)值。

3.4加強(qiáng)開關(guān)管理

針對(duì)設(shè)備開關(guān)在管理時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)安排專人負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和管理開關(guān)，要保證開關(guān)的整定值可以滿足設(shè)計(jì)要求，開關(guān)運(yùn)行期間，如果需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，必須要向設(shè)計(jì)部門提出申請(qǐng)，在申請(qǐng)得到許可之后，才能予以修改。同時(shí)，還需要實(shí)時(shí)了解開關(guān)的狀態(tài)，如果其存在有故障或者是其他方面的問題，必須要第一時(shí)間進(jìn)行處理，使用設(shè)備時(shí)，按鈕時(shí)間要延長(zhǎng)，避免開關(guān)沒有完全吸合就松開的情況，這樣容易導(dǎo)致開關(guān)瞬間分開，容易出現(xiàn)跳閘問題。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，希望通過本文的闡述和分析，相關(guān)企業(yè)能夠采取有效措施對(duì)煤礦供電系統(tǒng)越級(jí)跳閘問題進(jìn)行優(yōu)化處理，以便能夠更好的保證煤礦供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少各類事故的發(fā)生機(jī)率，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，推進(jìn)相關(guān)工作朝著更好的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]劉云庭.煤礦供電系統(tǒng)防越級(jí)跳閘保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化.2020,(03):211-212+215.

作者：王亞男 單位：汾西礦業(yè)集團(tuán)有限公司供用電分公司