浅谈煤矿井下安全供电及继电保护措施

赵小伟 李庆林

摘 要：煤矿生产关系到我国的能源安全，安全供电是确保煤矿生产正常运转的重要保障，而继电保护可以为煤矿井下安全供电保驾护航。本文首先分析了煤矿井下继电保护应该遵循的四个原则，然后从三个方面探讨了加强煤矿井下继电保护的策略。

关键词：煤矿生产；井下供电；继电保护

1 煤矿井下继电保护应该遵循的原则

继电保护在保障煤矿井下安全供电方面发挥着巨大的作用，加强继电保护，采取合理的措施应该遵循以下的原则：

首先，继电保护应该遵循选择性原则。所谓的选择性原则指的就是在发生安全供电事故的时候继电保护装置应该首先选择距离供电故障点最近的断路器井下跳闸，从而减少故障给煤矿生产带来的影响。选择性的实现需要通过时限的上下级以及保护整定值的配合。

其次，继电保护应该遵循快速性原则。即在发生安全供电事故的时候继电保护装置必须在最快的时间内做出反应，以最快的速度切除故障点电源。继电保护的快速性主要由断路器的结构及性能，继电保护装置的灵敏性来决定。

再次，继电保护应该遵循灵敏性原则。在煤矿井下安全供电的继电保护必须要达到一定的灵敏度要求，这样才能在出现故障的时候做出快速反应，灵敏系数是衡量继电保护故障反应灵敏性的标准。保护整定值、装置灵敏性以及开关断路器的性能是影响到灵敏性的主要因素。

最后，继电保护应该遵循可靠性原则。可靠性指的是如果发生了继电保护装置保护范围内的故障时，装置应该及时采取保护动作，而不应该出现拒绝动作，同时也不能采取错误的保护动作。可靠性主要与开关断路器的性能，还有装置的灵敏性相关。

2 加强煤矿井下继电保护的策略探讨

2.1选择性能好的继电保护装置

在煤矿井下继电保护中，传统的保护装置多为电子型综合保护器，这种保护装置能够起到一定程度的供电安全防护。但是其在使用的过程中存在着一定的缺陷，由于其主要是通过开关电流互感器变比分档来调整电流定值，同时时间的调整采用的也是分档调整的方式，无法满足任意调整的需要。加之电子元器件在工作的过程中状态不稳定，容易出现越级跳闸、保护误动等，已经无法满足现阶段安全供电的需要。因此，必须在继电保护装置上进行升级，选择性能更加优越的保护装置，通过应用新型微机综合保护器，如ZBT-11型可以提高继电保护措施的有效性，给煤矿井下安全供电提供更好的保障。通过BT-11型微机综合保护器可以实现限时速断保护、电流速断保护以及过载保护的三段式过流保护。同时还可以实现失压以及母线过电压保护的电压保护，以及大型电机过流保护、馈线过流保护。大型电机过流保护主要包括过载和短路保护两种，而馈线过流保护则包括过负荷和短路保护。新型微机综合保护器在煤矿井下安全供电继电保护中的应用必须进行科学的整定分析，并采取与之相对应的整定方法。

在煤矿井下安全供电继电保护中通过微机综合保护器来替代传统的机电保护装置是实现继电保护装置现代化升级的必然选择，它可以有效提升继电保护的快速性和灵敏性，最终提高继电保护的可靠性，为煤矿井下安全用电保驾护航。

2.2进行继电保护系统的优化

煤矿井下安全供电继电保护系统的优化主要包括以下三个方面的内容：

一是优化瞬时速断保护。煤矿的地面出线开关在供电系统当中占据着及其重要的位置，对于煤矿井下安全供电具有重大的影响。因此，对于出线分支线路的继电保护系统设置必须高度重视，并采取有效的优化措施。出线分支线路的继电保护系统应该华为三段式保护，并且在瞬时速断动作电流整定值的设置中也必须进行相应的优化，采取的整定原则应该参照最大运行方式下线路末梢三相短路。

二是优化限时速断保护。煤矿井下电力网络采取的是较为特殊的分裂运行结构模式，各分段母线的短路电流差值比较小，即使增加了电抗器也难以改变短路电流之间的差值。在进行优化的时候可以通过如下的措施来实现，即优化时限以及相邻线路时限配合，并运用相同灵敏度系数法来实施整定。

三是优化定时限过流保护。煤矿的供电系统存在一定的特殊性，由于无法进行自动启动，所以定时限过流保护不应该根据最大工作电流来整定，而应该根据尖峰电流整定。

2.3实施科学的继电保护管理

为了保障煤炭井下安全供电，在继电保护中除了要选择性能更加具有保障的继电保护装置，进行继电保护系统的优化以外，还必须有科学的继电保护管理作为支撑。

首先，制定科学的整定方案。继电保护整定方案是继电保护措施能够发挥作用的重要保障，只有科学地计算继电保护整定方案，才能使煤矿井下安全供电继电保护达到快速性、灵敏性、选择性以及可靠性的要求。保护定值和短路电流是继电保护整定方案的两个重要内容。变电所母线的运行方式的优化能够提高继电保护整定方案的科学性，通过采用分段运行的方式，可以降低事故影响的范围。在运用分段运行模式的时候，要考虑到任一回路出现故障后的应对措施，由于另一回路需要在故障的时候承担全部负荷，因此分段运行必须确保每一条回路都以变电所负荷电流来施行继电保护整定，各级保护整定值的计算必须考虑到上下级保护的相互配合。

其次，定期开展继电保护检查。对于继电保护设备进行定期的检查和养护是加强继电保护管理的一项必要措施，新安装的继电保护设备必须定期开展全面检查，处于运行状态的继电保护设备也应该进行定期检查，从原则上说，必须保障每年都有一次全面的检查。

最后，建立完善的日常管理机制。首先，必须设立专职的继电保护管理岗位，并进行明确的职责划分；其次，建立继电保护日常管理的记录和登记制度，加强技术资料的管理；最后，加强继电保护日常维护工作。

3 結语

总而言之，继电保护直接关系到煤矿井下安全供电，影响到煤矿的安全生产大计。加强煤矿井下继电保护必须遵循选择性、快速性、灵敏性以及安全性四个基本原则，同时必须在继电保护装置的更新换代、继电保护系统的优化以及管理三个方面采取措施。

参考文献

[1]赵中一；关于煤矿供电继保系统优化改进的研究[J]；硅谷；2013年3期

[2]王从冰，晁文鹏；浅谈煤矿井下供电系统继电保护[J]；科技信息；2010年22期

[3]徐晓东；浅谈煤矿供电系统继电保护的管理[J]；经济技术协作信息；2008年22期