议煤矿供电系统和电气设备的保护.doc

1、1议煤矿供电系统和电气设备的保护摘要：随着我国经济的不断发展，对于煤炭的消耗不断的增大，这使得煤炭行业的生产面临着重大的压力。我国的煤炭生产的安全形势虽然有了很大的改善，但是总体来说还是不容乐观。煤矿的供电系统以及相应的电气设备保护对于煤炭生产的安全性有影响。做好相应的电气设备的保护工作对于确保煤炭企业的安全生产具有重大的意义。 关键词：煤矿供电系统；电气设备；保护 中图分类号： F407.6 文献标识码： A 引言 煤矿的供电系统对于煤矿生产的顺利进行以及维护生产的安全性具有举足轻重的作用。这就要求相关的技术人员在设计和安装的过程当中要充分的考虑煤矿供电系统和电气设备的特殊使用环境，做好相应

2、的防护工作，确保电气设备的安全稳定的运行。 一、煤矿电气设备与供电系统 随着我国经济的不断发展，对于煤炭的消耗不断的增大，这使得煤炭行业的安全生产面临着重大的压力。我国的煤炭生产的安全形势虽然有了很大的改善，但是总体来说还是不容乐观。煤矿的供电系统以及相应的电气设备保护对于煤炭生产的安全性具有直接的影响。做好相应的电气设备的保护工作对于确保煤炭企业的安全生产具有重大的意义。 2由于煤矿井下的特殊环境，煤矿企业对于供电的基本要求也与其他部门或企业的供电要求不一致。具体表现为：在供电可靠性方面，供电需要日夜不间断，负荷为全负荷甚至是超负荷供电，电路系统所使用的电源为双回路电源；在用电安全方面，不仅

3、要考虑到人身安全，还要考虑到设备安全；在供电经济方面，保证供电质量，体现经济性与合理性。电气保护装置主要任务有两项：在系统设备或线路发生故障时，其保护装置迅速准确地发出跳闸命令使故障设备和线路及时从系统断开，以最大限度地减小对设备或线路本身的损坏，降低对系统安全供电的影响。反应电气设备或线路的不正常情况，并根据不正常工作情况和运行维护条件的不同发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动的进行调整，或将那些继续运行可能引起事故的部位予以切除。 二、保护装置及其原理 继电器是煤矿供电系统中比较常见的电气设备保护装置。在煤矿的供电系统中广泛的采用继电器作为保护装置能够及时的对相应的电气异常以及设备

4、故障做出反应，对相应的故障设备进行隔离，或者是及时的发出告警，能够尽可能的降低电气设备故障带来的损失。随着科学技术的不断发展，供电设备保护装置中开始大量的采用的相应的技术以及智能化的设备，使得煤矿供电系统朝着自动化的方向发展。在煤矿的实际工作当中由于电流不断的增大，使得继电器在供电系统中的使用十分的广泛，继电器具有比较多的类型，但是其基本的结构主要包括一下几个方面： 31、现场信号输入部分。将电路中的相关情况的信号进行相应的处理，然后再传送给继电保护装置，从而使继电器能够对电路当年的情况进行相应的了解。 2、测量部分。继电器实现已经设定了一定的参数，对电路中的情况进行测量和检测，并且和预设的值

5、进行比对，发现超出某个范围则采取相应的动作。 3、逻辑判断部分。根据比对的结果进行相应逻辑判定，然后发出相应的动作信号，然后由执行机构进行执行。 三、井下常见电气设备的保护类型 在煤矿中使用的电气设备除了一般的电气设备之外，由于矿井生产的特殊性，还有隔爆型电气设备。由于矿井下安全性要求相对比较高，这就使得对电气设备的安全性要求十分的严格，主要采用隔爆电气设备。由于矿井下的工作设备的功率比较大，这就使得高压电气设备在煤矿中的使用比较的普遍。常见的保护方式主要有以下几种： 1、漏电保护 煤矿的供电系统中，由于绝缘层长期处于比较恶劣的工作环境中，比较容易发生磨损和老化，这就使得电气设备和线路常常会发

6、生漏电。一旦井下的作业人员不小心接触，就会导致触电事故。同时矿井之中往往存在大量的可燃性气体和粉尘，一旦漏电出现电火花，就十分容易发生瓦斯和煤尘爆炸事故。因此要做好井下供电线路的漏电保护措施，随时的检测漏电的情况，发现漏电的地方及时的进行相应的处理，防止酿成重大的事故。 42、过流保护 在井下生产的过程当中，供电系统常常会出现过电流，从而导致火灾的发生，而造成过电流的原因比较复杂，常见的就是短路或者是过载。这就要求采取相应的措施防止过流得产生，主要由以下几个方面的措施：2.1 过载保护 在矿井之下的电流超过了电气设备的额定电流，就是所谓的过载，如果过载的情况比较严重有可能缩短电气设备的寿命或者

7、是引发电气设备的烧毁。导致电气设备出现过载的原因相对比较的复杂，主要有以下几种情况：负载瞬间增大、断相运行或者是电网的电压降低等。这就需要采用时间继电器来对过载进行有效的防护。在出现过载的情况的时候，由电流继电器接通时间继电器，完成延时工作，断开电路的电源。 2.2 短路保护 由于矿井中的电气设备长期处于比较复杂的工作环境当中，其绝缘层的老化或者磨损的情况往往比较严重，这时就有可能引起短路，在短路的过程当中，电路中的电流会在瞬间增大，导致电路中的电气设备发生损坏，严重的时候还会引发火灾。为了有效的防止短路带来的损害，可以采用电子式或者是电磁继电器。 2.3 接地保护 在正常情况下，电气设备内部

8、的绝缘层能够有效的防止内部的电流使金属壳带电，但是，一旦内部的绝缘层发生损坏，那么电气设备的绝缘层就有可能带电，从而造成人身的伤亡。为了防止电气设备外壳带电，5就需要对电气设备进行接地处理，从而防止过大的电流通过人体时给人体带来的损伤，有效的保护操作人员的生命安全。 四、煤矿供电系统存在的主要问题： 1、井下 6kV、1140V、660V 设备的远距离供电压降过大，影响设备的正常运行，需要安装 6kV 变压器调整抽头提高电压接力供电，增加人工、设备、高压电缆等成本，因此解决远距离供电煤矿生产是供电系统面临的主要问题，防爆型高压功率补偿装置运用不是很普遍，而且补偿装置的功率大散热是个问题。 2、

9、选择漏电保护的使用在矿井供电系统中不是很成熟使用效果不好，如果出现漏电停电范围不能准确判断出来。处理漏电问题比较麻烦，需要停掉全部负合，分路判断。 3、煤矿设备的 660V 电机保护装置（JDB）是分档位的不能无级可调，在设备整定时只能是近似值，整定值小有时出现不能发挥电机额定出力，整定值大一点对电机不能实现有效保护，实现 660V 电机保护装置的无级可调是一个需要解决的问题。 五、改进措施分析 1、继电保护整定困难的解决方法 人们往往将电抗器安装在下井线路上， 在井上和井下， 从电源到负荷方向的短路电流值的区别很大， 便于辨别速断保护动作电流。所以， 应将三段式保护安装于下井线路上， 在地面

10、变电所及下井线路安装微机保护的变电所， 其馈出线路上最好也安装三段式保护， 保护时限及整定值以配合相邻线路。 6重新设置地面变电所至井下变电所的继电保护，同时对整定动作电流进行优化， 使该电流适应继电保护总的原则。 还要根据煤矿井下电网的不同情况， 采取相应的整定措施及保护设置， 以满足纵向选择的需求。 对变压器保护的复压闭锁值进行重新整定，按照变压器低压侧末端故障发生时电压元件的灵敏度来整定； 另外， 电流保护的动作时限要符合下井线路的段时限的要求， 通过电压动作值、 时限两方面， 为变压器后备保护的可靠性提供保障。 鉴于保护的供电可靠性及灵敏度和， 将复压闭锁退出为宜， 换用原来的过流 +

11、 限时速断的后备保护。 2、电气连接部分发热问题的解决方法 当前， 可借助手持式红外线热成像仪来解决此类问题， 要求值班人员对温度进行定期观测， 对电力设备各处的温度进行检测， 了解其具体的发热情况， 也可以运用无线测温预警系统测温。 3、 电压波动范围大的解决方法 扩大电缆截面。 选用合适的设备容量， 使功率因数、 负荷率得增加， 从而降低无功损耗和线路压降。 通过无功动态补偿(SVC)技术， 对系统无功功率进行动态补偿， 稳定系统电压。 结束语 在煤矿的日常生产和运行的过程当中，供电系统以及相应的电气设备发挥着十分重要的作用。随着煤炭行业相关技术的不断的发展和进步，7煤炭生产企业中智能化的电气设备的使用量越来越大。比较常见的就是微处理器，具有较强的数据处理能力，对于煤炭生产企业的电力系统具有很强的保护性，能够确保煤炭生产过程中电力供应的安全和稳定。 参考文献 1陈伟.煤矿电气设备与供电系统的保护分析J.科技创新导报,2008 2吴文明,张生刚,王兵.浅谈煤矿供电系统存在的问题及解决方法J.工矿自动化,2009 3李晓阳.煤矿井下供电系统研究J.中国高新技术企业,2010