煤礦供電越級跳閘問題策略探討

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摘要：煤礦井下作業一般采用多級供電形式，電纜數量通常比較多，開采工作執行期間，一旦發生供電故障，可能會直接影響供電線路末端，導致嚴重安全事故發生。為此，本文嘗試對煤礦供電越級跳閘問題的原因進行分析和探究，以求能夠更好的保證煤礦供電系統安全穩定運行，減少各類突發事件的發生率。

關鍵詞：煤礦供電；越級跳閘；問題；解決策略

引言

煤礦井下供電系統復雜，容易出現設備調試不足、運行維護不當等故障導致供電安全事故發生，這些將會影響煤礦開采的多項工作，因此必須要提高重視度，及時的采取措施予以解決，以保證煤礦開采的安全性。

1煤礦供電系統越級跳閘帶來的危害

煤礦供電系統在運行期間，出現越級跳閘，其所帶來的危害，主要體現幾個方面，如表1所示。當前煤礦供電系統越級跳閘所帶來的危害還是極為巨大的，想要保證煤礦企業安全穩定運行就需要深入了解故障發生原因，然后采取針對性措施予以解決。

2煤礦供電越級跳閘問題發生原因

2.1線路接線復雜多變

現如今，我國煤礦供電系統所使用的通常為分級供電，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，因此導致速斷保護縮小范圍，無法實現瞬時速度。此外，煤礦供電系統運行期間，許多線路比較長，末端的負荷相對來說比較大，電纜截面大，在出現短路現象之后，上級和下級電流值存在有較大的差異，無法實現速斷。此外，由于級差作用，下級短路之后，發生越級跳閘的機率相對來說比較高。

2.2開關配置不夠科學合理

隨著煤礦開采深度等不斷延伸，井下開采的用電負荷也將會急劇增加，開關數量將會不斷增多，使用的開關種類也呈現出多樣化的趨勢，不同的開關種類在安裝和應用時使用了不通過的設計方法，開關之間彼此相斥的情況也并不少見，而且在供電系統運行期間，同時使用多個開關很容易導致開關誤動跳閘。

2.3開關保護器技術水平低

現如今，我國煤礦供電系統保護器的技術水平雖然有所進步，但難以跟上迅速擴張的煤礦產業發展步伐，諸多大型煤礦供電系統使用高級開關于微機保護器中，受到儀器性能和供電距離的影響，級差比較小就可能會導致越級跳閘的問題發生。檢測儀器難以有效的保證誤差，同時也無法保證微機綜合保護器性能的有效應用，延時整定也將會產生誤差，因此導致供電系統的聯動性下降，故障發生率急劇增加，多個保護器可能會同時發出動作，因此使得煤礦供電系統大面積崩潰。

2.4高爆開關有固定動作時間

礦井作業環境相較于地上作業環境來說有著巨大的差異，井下環境復雜，潮濕、通風不暢，線路以及開關等設備長時間高負荷運行，沒有及時的進行維修處理，在運行期間容易受到環境的影響和干擾，如部分開關容易出現卡澀、運行不靈活等不良情況，上級高壓開關的反應速度快于下級高壓開關，這樣也容易導致越級跳閘情況的發生。

3煤礦供電系統越級跳閘問題的解決策略

3.1改善煤礦供電結構

針對煤礦供電系統越級跳閘問題，在解決時可以減少供電級數，對現有的供電結構予以優化和調整，重視對機電設備的檢測維護，避免線路運行因此受到不利的影響和干擾。比如說，高保開關存在有固定動作時間，在其運行過程中需要增加維護管理開關的設備，要避免電容衰減或者是卡澀等問題發生。同時要定期對電流互感器進行鑒定和分析，在鑒定過程中如果發現有不合格的產品，必須要第一時間將其更換掉。針對接地以及屏蔽設備，則必須要加強管理，要最大限度減少系統波動對于負荷的影響。尤其需要重視井下關鍵線路的管理，要防止這些線路出現問題，因此發生越級跳閘。比如說，針對采區變電所以及中央變電所等關鍵區域，必須要盡早優化線路結構，預防越級跳閘等問題的發生，針對煤礦供電越級跳閘的問題，只有對供電結構予以優化和改善，才能從根本上解決相關問題，保證供電線路的穩定性。當前比較常用的防止越級跳閘方案如表2。

3.2完善就地保護單元

煤礦供電系統中，安裝就地保護單元對于系統穩定運行有著極為重要的促進作用。在保護單元運行期間可以以信息技術為基礎，采用網絡時間同步功能，這樣可以及時的將各類數據傳輸到保護監測設備中，然后完成線路采樣。這樣做可以從全局角度出發，對采樣數據進行分析判斷，然后發出更加科學合理的指令，對所有需要保護的單元采取統一跳閘保護，避免發生越級跳閘的問題。網絡時間同步功能的優勢還表現在其可以使用多點多時的方案，這樣一旦線路信號失效，也不會對網絡數據的傳輸產生影響影響。而且該技術對于給GPS技術的依賴性相對來說比較低。但是，該技術在應用期間，為了達到精準測量的目的，需要實施同步測量，而只有網絡延時問題得到了有效控制，才能更好的提高精準度。

3.3重視設備維修養護

煤礦供電設備在運行期間長期處于高負荷的狀態，加之惡劣環境的影響，設備老化速度快，因此為了更好的規避設備應用存在的缺陷和不足，就需要及時的對設備進行維修處理，這樣才能有效的消除設備越級跳閘的問題。在日常維護檢修過程中，要聯合應用多種方法，比如說將日常檢查、養護、絕緣遙測以及吊掛電纜等措施結合在一起，防止電纜發熱、線柱氧化等問題，避免因為漏電跳閘。同時，還需要加強對機電設備的保護，在爆破煤礦采掘面以及放頂工作實施期間，要做好相關機電設備的電纜保護工作，避免因為爆破或者是放頂時，石塊不慎砸壞電纜，因此引發跳閘。在機電設備發生故障之后，不能有絲毫拖延，而且要安排專業人員進行檢修，這樣才能有效的發揮檢修作用與價值。

3.4加強開關管理

針對設備開關在管理時，首先應當安排專人負責設計和管理開關，要保證開關的整定值可以滿足設計要求，開關運行期間，如果需要對其進行優化和調整，必須要向設計部門提出申請，在申請得到許可之后，才能予以修改。同時，還需要實時了解開關的狀態，如果其存在有故障或者是其他方面的問題，必須要第一時間進行處理，使用設備時，按鈕時間要延長，避免開關沒有完全吸合就松開的情況，這樣容易導致開關瞬間分開，容易出現跳閘問題。

4結語

綜上所述，希望通過本文的闡述和分析，相關企業能夠采取有效措施對煤礦供電系統越級跳閘問題進行優化處理，以便能夠更好的保證煤礦供電系統安全穩定運行，減少各類事故的發生機率，提高煤礦企業的經濟效益與社會效益，推進相關工作朝著更好的方向發展。

參考文獻

[1]劉云庭.煤礦供電系統防越級跳閘保護裝置的設計[J].機械工程與自動化.2020,(03):211-212+215.

作者：王亞男 單位：汾西礦業集團有限公司供用電分公司