1、怎样做好煤矿电气设备与供电系统保护工作摘要：在煤矿生产中，井下煤矿的电气设备和供电系统的保护大多采用继电保护装置，随着计算机技术、微电子技术、信息技术、网络通信技术的不断发展，智能保护系统已经研制成功，在硬件方面，采用具有强大数据处理能力的 DSP 微处理器，低功耗可编程逻辑芯片和高集成度的专用芯片，使整个系统的可靠性有很大提高，从而保证了生产质量。关键词：煤矿电气 供电系统 保护 1、井下常见的保护类型 由于井下的环境较特殊，电气设备分为矿用一般型电气设备和矿用隔爆型电气设备，前者不具有防爆性能，适用于没有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所；后者具有防爆和隔爆性能，适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所。同
2、时，电气设备按工作电压高低分为低压电气设备和高压电气设备，井下电气设备大多属一类负荷和二类负荷，工作时的电流、电压都较大，对其保护是保证可靠性工作的关键。目前，过流保护、漏电保护和接地保护是井下的三大保护。 1.1 漏电保护 当电网绝缘电阻小于一定数值时，人触及后会产生触电危险，而且漏电不仅会使设备进一步损坏，形成短路事故，同时还导致人身触电和漏电火花引爆瓦斯、煤尘的危险。因此在井下供电系统中必须装设漏电保护装置实现绝缘监视、漏电保护以及补偿流过人身的电容电流的作用。按其实现保护功能分为无选择性漏电保护和有选择性漏电保护。 1.1.1 有选择性漏电保护 采用零序电流保护原理。零序电流信号由零序
3、电流互感器获得。当未发生漏电时，一次侧三相电流对称，其电流相量和为 0，二次侧无电流输出；当发生漏电时，一次侧三相电流不对称，其电流相量和不为 0，二次侧有电流输出。其装置与分路开关配合使用，其优点是减少停电范围，易于查找故障线路，因此被广泛地使用。 1.1.2 无选择性漏电保护 采用附加直流电源的保护原理。在包含对地绝缘电阻的检测回路中附加直流电源，监视其直流电流的变化，达到监测绝缘电阻的目的。该装置需与低压自动馈电总开关配合使用。其缺点是停电范围大，不易判断漏电线路，但结构简单、工作可靠；故仍在使用。 1.2 过流保护 电火灾产生的主要原因是电网的过电流，而过电流又是由短路、过载引起的，因
4、此防止电火灾方法就是防止过流的产生。所以过流保护包括短路保护和过载保护。 1.2.1 过载保护 过载是指电动机的运行电流或电气设备工作电流大于其额定电流，但超过额定电流的倍数小些，通常是额定电流的 1.5 倍以内。引起电动机或电气设备过载的原因很多，如负载突然增加，断相运行以及电网电压降低等。若电动机或电气设备长期过载运行，其绕组或电气设备的温升超过允许值使绝缘老化、损坏。过载保护的动作时间与过载电流大小有关，其动作值设定小于短路保护的动作值。动作延时取决于过载程度，过载程度越大，延时越短；过载程度越小，延时越长，此特性称为反时限特性。延时环节由时间继电器构成，过载时，电流继电器动作，其触点接
5、通时间继电器线圈，经延时后时间继电器触点动作，使执行机构动作，切断主回路电源，同时发出过载信号。过载保护可由电磁式继电器、电子式继电器和热继电器实现。 1.2.2 短路保护 当电器或线路绝缘遭到损坏、负载短路、接线错误时将产生短路现象。短路时产生的瞬时故障电流可达到额定电流的十几到几十倍，使电气设备或配电线路因过流而产生电动力损坏，甚至因电弧引起火灾。短路保护的动作时间要短，其动作值设定较大，在很短的时间内切断电源。电磁式继电器和电子式继电器均可实现短路保护。 1.3 接地保护 在正常情况下，电气设备的金属外壳及架构不带电，但如果电气设备的绝缘损坏，其金属外壳和架构就要带电。当人触及此电气设备
6、时就会发生触电事故，而且我国规定触电的安全极限交流电流值为 30mA，因此要通过接地保护限制通过人身的电流使其在极限电流之内。保护接地的关键是将保护接地装置的接地电阻降低到规定的范围内，就可以使流过人体的电流不超过安全极限电流，达到减少触电危险的目的。 2、煤矿保护装置 继电保护装置是一种能反应系统故障和不正常状态，并及时动作于断路器跳闸或发出信号的自动化设备。熔断器、继电器和接触器等都可以用于保护装置，但由于煤矿系统中正常工作电流和短路电流不断增大，熔断器已不能满足选择性和快速性的要求，继电器和接触器是目前应用较广泛的保护装置。继电保护装置分类繁多其基本结构主要包括以下几部分。 2.1 现场
7、信号输入装置 现场信号送入继电保护装置一般要进行必要的前置处理，如采用光电隔离技术，消除干扰信号；电平转换电路使低信号变为强信号易于处理；低通波除高频信号及纹波电压等，使继电器能有效地检测各现场物理量。 2.2 测量装置 它是检测经现场信号输入电路处理后与被保护对象有关的物理量，并与已给定的设定值或自动实时生成的判据进行比较，根据比较结果给出“是”或“非” ，即“0”或“1”性质的一组逻辑信号或电平信号，经判断确定保护是否启动。 2.3 逻辑判断装置 它是根据测量部分各输出量的大小、性质、逻辑状态、输出顺序等信息，按一定的逻辑关系组合、运算，最后确定是否应该是断路器跳闸或发出信号，并将有关命令
8、传给执行部分。常用的逻辑一般有“与” 、 “或” 、 “非” 、 “延时” 、 “记忆”等功能。 2.4 执行装置 它是根据逻辑判断部分送来的出口信号，完成保护装置的最终任务，主要负责保护装置与现场设备的隔离、连接、电平转换、出口跳闸的功率驱动，以及现场设备状态信息的返回等，以使继电保护装置能可靠地工作：电气设备和电力设备发生故障时跳闸，不正常运行时发出信号，正常时不动作的理想状态。 3、结束语 要想搞好井下电气安全，电气设备和供电系统的保护是基础，同时每个矿井必须明确专职专业技术人员，具体负责井下电气安全管理工作。完善责任制，要加强井下电气设备专业化管理，配齐防爆组、电气管理组、电缆组、小型电器组四个专业组人员，定期对各专业组人员进行培训、考核工作，切实履行起电气管理专业职能，确保煤矿安全稳定生产。
