煤矿井下高压电气保护的若干研究论述

韩应心

摘 要：随着我国社会经济不断发展，当今社会生产对煤矿资源的需求量越来越高。煤矿产业作为推动我国社会经济发展的支柱型产业，但是在煤矿生产过程中，因电气造成的事故问题也不在少数，这就需要强化煤矿井下高压电气保护工作。基于此，本文重点对煤矿井下高压电气保护作出深入分析。

關键词：煤矿；井下；高压电气保护；方法

引言

为了能够保证煤矿开采的安全性和效率性，必须要不断加强井下高压电气保护工作，这样才能够保证煤矿看开采企业健康发展。由于煤矿生产环境较为复杂，再加上井下瓦斯较多，即使是采用风机抽出井下瓦斯，但遇到明火依然可能产生爆炸故事。煤矿企业在开展井下高压电气保护工作中，需要满足实际上产条件，保证保护方式的快捷性、灵活性、可靠性、选择性，同时结合开采项目实际特点，电气保护必须要有侧重，这样才能够达到事半功倍的效果。

1、加强煤矿电气保护的选择性

煤矿电气保护间选择性是指出现某些电气故障和异常状态时，井下各个电气保护装置能够协调配合，并及时检测出故障状态和故障范围，并且距离故障点最近的断路装置动作，将故障点从整个电力系统中剔除。避免故障问题对电力系统产生影响，让故障设备不动作，其他设备自动运行，从而提高供电的安全性和可靠性。我国相关规定表明，配电线路需要采用上下级保护电气，并且动作具备选择性，可以让各级之间相互协调、配合，但对于非重要的负荷保护电气，则可无选择性的切断。从保护接地、检漏保护、短路保护细则方面分析，由于矿井设备不断完善，导致保护机制不完善，容易造成安全事故。如综合采放顶煤工作面上，多台设备同时启动，巨大的启动电流造成严重的移动变电站低压馈电开关电源侧出现了电弧短路，上级高压开关拒动，从而出现移变低压保护装置烧毁问题，也就是因为电气保护缺乏动作选择的协调性。矿井下的自然环境极其恶劣，供电用电当中应注意防爆防触电，禁止出现明火。这就需要灵活选择高压电气保护的措施。

2、矿井电气保护技术应用情况

2.1漏电保护技术选择

由于煤矿井下非常潮湿，人体皮肤受潮，这时人体电阻接近于零，在人体产生触电时，会极大的威胁工作人员的生命财产健康。同时，电气设备金属外壳会导电，这就提高了井下作业的安全隐患。结合MT89-88所提出的标准，为了能够应对井下特殊的作业环境，需要将平均延迟时间控制在30ms以下，但是大多数井下检漏保护都是100ms标准，也就是地面检漏保护标准。国际当中普遍应用变压器中性点接地系统，主要包括单点、多点接地等漏电保护系统，虽然动作上非常敏捷、快速，但是受到功率系数和动作电流系数影响，多点接地系统动作无选择性误动频率高；而单点接地停电范围大。因此，可以采用组合接地方法，并对现有技术进行改良。

2.2中性点不接地系统漏电保护

如果中性点不接触电网出现漏电事故时候，故障线路检测零序电流除了与对地电容有联系，同时也与漏电故障接地电阻有关。而防爆开关漏电保护是通过零序电流整定的，如整定较大会造成接地电阻过高，从而产生拒动问题；反之，如果整定过小会产生误动。漏电故障时，接地电阻并不是一个固定值，所以无法采用整定方法彻底消除拒动、误动现象。通常可以检测导纳大小与方向判断故障线路。为了避免非故障线路误判失灵，可以采用方向判拒。防爆开关后电缆长度通常较短，不会超过系统电缆长度一半

2.3中性点经消弧线圈接地系统漏电保护

当今煤矿矿井中所应用的消弧线圈包括随调式和预调式。其中，随调式的消弧线圈一般不设置电阻；而预调式消弧线圈多是采用串联、并联电阻的方法防治谐振问题。如果故障线路电导大于正常线路电导时，这主要是与消弧线圈并联或串联电导有关，系统对地的绝缘电阻可以忽略。所以，可以采用电导方法和方向进行判断，整定值和消弧线圈与串、并联电导大小有关。针对随调试消弧线圈调试无效的问题，可以采用导纳增量的方法解决，也就是利用随调试消弧线圈补偿滞后特性实现。随调试消弧线圈对电网补偿过程中，先要检测漏电故障发生部位，通过控制投切各种开关和可控硅进行补偿。

2.4漏电保护技术改良

矿井漏电保护不仅要避免工作人员出现触电事故，同时也要避免高压电气设备产生明火，保证高压电气系统能够满足MT89-88规定标准，可以第一时间将漏电故障点切断，这就需要采用综合性设计方法。当今，我国已经提出了多种选择性漏电保护装置，包括BKD和BJJZ-660等。这些新设备解决了漏电保护选择性的问题，因此可以提高漏电保护装置的便捷性、效率性、可靠性。在实际应用当中，只需要采用电子线路或单片机替代主通道的继电器，这样即可将动作速度从100ms直接缩短到10ms，满足了MT89-88的30ms要求。同时，也能够兼顾IEc-Tc所提议的时间、电流关系区图。通过实现技术上的融合，从而大大提高了井下高压电气保护性能和实用性。

3、过流保护配合

过流保护配合种类包括：熔断器与熔断器、断路器与断路器、断路器与熔断器三种。这三组配合当中，除了有定时限的保护外，同时也有反时限保护。并且需要兼顾变压器线路与电动机等工作状态，保证过流保护的灵敏性与有效性，并对电气故障进行精准的鉴别，选择正确的动作方式，熟悉并掌握不同熔断器技术参数与特性曲线。接触器与信号取样回路配合采用阶段电流保护，通过限制电流传输量来提高电力系统的稳定性。除了过流特性配合外，还需要结合漏电保护技术，充分分析电气设备和线路异常情况，包括电流、电压、阻抗、能量、过电压等，采用高压供电保护技术，如距离保护、相敏保护等，加强新型过流保护的研究工作，增加继电保护信息数量。

结束语

综上所述，在煤矿井下采矿过程中，由于矿井环境复杂，为了避免安全隐患问题，这就需要加强高压电气保护质量。当今很多电气保护技术失误动作频率较高，这就需要对其技术进行创新，结合实际情况设置动作参数数值，从而保证动作有效性，实现电气保护的智能化。

参考文献

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