煤矿供电越级跳闸问题策略探讨

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摘要：煤矿井下作业一般采用多级供电形式，电缆数量通常比较多，开采工作执行期间，一旦发生供电故障，可能会直接影响供电线路末端，导致严重安全事故发生。为此，本文尝试对煤矿供电越级跳闸问题的原因进行分析和探究，以求能够更好的保证煤矿供电系统安全稳定运行，减少各类突发事件的发生率。

关键词：煤矿供电；越级跳闸；问题；解决策略

引言

煤矿井下供电系统复杂，容易出现设备调试不足、运行维护不当等故障导致供电安全事故发生，这些将会影响煤矿开采的多项工作，因此必须要提高重视度，及时的采取措施予以解决，以保证煤矿开采的安全性。

1煤矿供电系统越级跳闸带来的危害

煤矿供电系统在运行期间，出现越级跳闸，其所带来的危害，主要体现几个方面，如表1所示。当前煤矿供电系统越级跳闸所带来的危害还是极为巨大的，想要保证煤矿企业安全稳定运行就需要深入了解故障发生原因，然后采取针对性措施予以解决。

2煤矿供电越级跳闸问题发生原因

2.1线路接线复杂多变

现如今，我国煤矿供电系统所使用的通常为分级供电，线路电缆通常比较短，其首尾两端存在电流幅值差异比较小，部分电缆末端的电流值高于首端电流幅值，因此导致速断保护缩小范围，无法实现瞬时速度。此外，煤矿供电系统运行期间，许多线路比较长，末端的负荷相对来说比较大，电缆截面大，在出现短路现象之后，上级和下级电流值存在有较大的差异，无法实现速断。此外，由于级差作用，下级短路之后，发生越级跳闸的机率相对来说比较高。

2.2开关配置不够科学合理

随着煤矿开采深度等不断延伸，井下开采的用电负荷也将会急剧增加，开关数量将会不断增多，使用的开关种类也呈现出多样化的趋势，不同的开关种类在安装和应用时使用了不通过的设计方法，开关之间彼此相斥的情况也并不少见，而且在供电系统运行期间，同时使用多个开关很容易导致开关误动跳闸。

2.3开关保护器技术水平低

现如今，我国煤矿供电系统保护器的技术水平虽然有所进步，但难以跟上迅速扩张的煤矿产业发展步伐，诸多大型煤矿供电系统使用高级开关于微机保护器中，受到仪器性能和供电距离的影响，级差比较小就可能会导致越级跳闸的问题发生。检测仪器难以有效的保证误差，同时也无法保证微机综合保护器性能的有效应用，延时整定也将会产生误差，因此导致供电系统的联动性下降，故障发生率急剧增加，多个保护器可能会同时发出动作，因此使得煤矿供电系统大面积崩溃。

2.4高爆开关有固定动作时间

矿井作业环境相较于地上作业环境来说有着巨大的差异，井下环境复杂，潮湿、通风不畅，线路以及开关等设备长时间高负荷运行，没有及时的进行维修处理，在运行期间容易受到环境的影响和干扰，如部分开关容易出现卡涩、运行不灵活等不良情况，上级高压开关的反应速度快于下级高压开关，这样也容易导致越级跳闸情况的发生。

3煤矿供电系统越级跳闸问题的解决策略

3.1改善煤矿供电结构

针对煤矿供电系统越级跳闸问题，在解决时可以减少供电级数，对现有的供电结构予以优化和调整，重视对机电设备的检测维护，避免线路运行因此受到不利的影响和干扰。比如说，高保开关存在有固定动作时间，在其运行过程中需要增加维护管理开关的设备，要避免电容衰减或者是卡涩等问题发生。同时要定期对电流互感器进行鉴定和分析，在鉴定过程中如果发现有不合格的产品，必须要第一时间将其更换掉。针对接地以及屏蔽设备，则必须要加强管理，要最大限度减少系统波动对于负荷的影响。尤其需要重视井下关键线路的管理，要防止这些线路出现问题，因此发生越级跳闸。比如说，针对采区变电所以及中央变电所等关键区域，必须要尽早优化线路结构，预防越级跳闸等问题的发生，针对煤矿供电越级跳闸的问题，只有对供电结构予以优化和改善，才能从根本上解决相关问题，保证供电线路的稳定性。当前比较常用的防止越级跳闸方案如表2。

3.2完善就地保护单元

煤矿供电系统中，安装就地保护单元对于系统稳定运行有着极为重要的促进作用。在保护单元运行期间可以以信息技术为基础，采用网络时间同步功能，这样可以及时的将各类数据传输到保护监测设备中，然后完成线路采样。这样做可以从全局角度出发，对采样数据进行分析判断，然后发出更加科学合理的指令，对所有需要保护的单元采取统一跳闸保护，避免发生越级跳闸的问题。网络时间同步功能的优势还表现在其可以使用多点多时的方案，这样一旦线路信号失效，也不会对网络数据的传输产生影响影响。而且该技术对于给GPS技术的依赖性相对来说比较低。但是，该技术在应用期间，为了达到精准测量的目的，需要实施同步测量，而只有网络延时问题得到了有效控制，才能更好的提高精准度。

3.3重视设备维修养护

煤矿供电设备在运行期间长期处于高负荷的状态，加之恶劣环境的影响，设备老化速度快，因此为了更好的规避设备应用存在的缺陷和不足，就需要及时的对设备进行维修处理，这样才能有效的消除设备越级跳闸的问题。在日常维护检修过程中，要联合应用多种方法，比如说将日常检查、养护、绝缘遥测以及吊挂电缆等措施结合在一起，防止电缆发热、线柱氧化等问题，避免因为漏电跳闸。同时，还需要加强对机电设备的保护，在爆破煤矿采掘面以及放顶工作实施期间，要做好相关机电设备的电缆保护工作，避免因为爆破或者是放顶时，石块不慎砸坏电缆，因此引发跳闸。在机电设备发生故障之后，不能有丝毫拖延，而且要安排专业人员进行检修，这样才能有效的发挥检修作用与价值。

3.4加强开关管理

针对设备开关在管理时，首先应当安排专人负责设计和管理开关，要保证开关的整定值可以满足设计要求，开关运行期间，如果需要对其进行优化和调整，必须要向设计部门提出申请，在申请得到许可之后，才能予以修改。同时，还需要实时了解开关的状态，如果其存在有故障或者是其他方面的问题，必须要第一时间进行处理，使用设备时，按钮时间要延长，避免开关没有完全吸合就松开的情况，这样容易导致开关瞬间分开，容易出现跳闸问题。

4结语

综上所述，希望通过本文的阐述和分析，相关企业能够采取有效措施对煤矿供电系统越级跳闸问题进行优化处理，以便能够更好的保证煤矿供电系统安全稳定运行，减少各类事故的发生机率，提高煤矿企业的经济效益与社会效益，推进相关工作朝着更好的方向发展。

参考文献

[1]刘云庭.煤矿供电系统防越级跳闸保护装置的设计[J].机械工程与自动化.2020,(03):211-212+215.

作者：王亚男 单位：汾西矿业集团有限公司供用电分公司