矿井防爆开关越级跳闸综合预防及改进技术研究

王志强

摘 要：一般情况下煤矿综采区的环境大都比较恶劣，如果高压电缆出现受损情况较为严重的话便极有可能使高压电缆出现绝缘击穿的问题，由此便会造成线路之中出现短路的问题。而如果矿井之中开关出现越级跳闸的话又可能使终端发生中断，与此同时还会影响到井下各级风机送电过程中的连续性。分析当前防爆开关发生越级跳闸的原因，采用一些有效的方法来对这些越级跳闸的问题加以预防和对预防措施进行改进，是保证当前矿井良好和稳定运转的关键。

关键词：高压防爆开关；越级跳闸；矿井供电系统；改进技术

1 煤矿井下电网发生越级跳闸的主要原因

1.1电流保护的时间级差配合性差

考虑到煤矿井下的馈线供电线路技术大都比较多，而且其会在很大程度上受到上一级的控制，我们需需要保证电流的保护时限不可以超出所规定的时限标准，由此便很难实现应用0.5秒的特定时间级差来对级数较多和过电流保护时间之间的相互配合状态。

1.2电流互感器发生误差而造成保护出现越级动作

考虑到电流互感器之中的电路保护级别相对较低，由此一些不同的电流互感器之中便可以实现对不同的磁化曲线的感应，而在线路保护器正常工作的过程中主要是以电磁式保护作为工作的机理，由此便极有可能使整定以及和动作值在进行实际保护的过程中出现一定程度的误差。在短线路方面常常会在其中产生上一级的启动动作，而下一级中又不会出现启动动作。如果两个节点之间所出现的保护动作值比较小的话电流互感器之间又常常会出现不同程度的误差，进而便极有可能造成保护越级出现一些错误的行为。

1.3煤矿井底之中所使用的高压防爆开关不配套

在当前我国对于短路保护方面对于动作方面有着较为明确的要求，规定之中要求动作不得高出0.1秒，这也就说明在短路保护之中煤矿供应电量最高级别的开关动作时间不得超出0.1秒，但事实上这么短的时间里实现保护器与时间之间的配合，结合当前我国对于设备研发的水平而言其实是很难实现的。这种情况下会造成一旦线路发生短路便使快速动作时间却很难达到预期的标准，而且开关的动作时间方面也常常会大于0.1秒。由此所造成的最终结果便使地面之上的一些高压开关柜在反应时间上会明显小于井底位置的钢压开关，而在这种情况下就极有可能使井下跳闸情况出现，进而在很大程度上影响到生产过程中的安全性。

2 预防矿井电网发生越级的技术改进方法

2.1对网络化技术加以利用来使煤矿井底高压供电网络的保护闭锁

想要更好的实现对高压防爆开关越级跳闸问题的处理一般情况下可以应用一些具有保护功能的综合性装置，并且对一些专门的防止越级跳闸通信接口加以利用，在此基础之上还可以应用一些专用的通信网络技术。另外，我们还可以对线路光纤所具有的差动保护特性加以利用，与此同时还可以以网络智能识别技术为基础对其进行有效的保护，进而来实现对越级跳闸问题的处理和解决。在对网络通信技术进行利用的过程中可以通过将网络上下级之间的信息来对其中的一些信息进行快速和高效的传递，通过这样便可以使高压线路保护系统之间的闭锁功能得以实现，而在对这种方法进行利用的过程中矿井高压供电系统之中所出现的一些异常越级跳闸问题便能够得到有效的解决。

2.2对新型电流继电器进行利用以缩短BGP系统高压防爆开关动作所需时间

对高压防爆开关所需时间进行缩短能够实现对井底高压防爆开关在智能综合保护器的处理和采样，与此同时还能够对输出等多个环节进行保护，进而在最大程度上实现对电流进行速断保护的效果。所选的电流继电器需要比传统继电器动作时间更短的电流继电器。并且我们也可以将一些高压防爆开关之中的原电流互感器之中的2K1与2K2去电流源模块进行弃置，并且可以将其中加入两个DL-32型号的电流继电器，通过这样来最大程度上使电路得到有效的保护。通过这样在BGP系列的高压防爆开光重新设计完成之后的短路保护系统能够直接在电流继电器之上作用，进而便可以使速断保护过程中出现跳闸的时间能够得到有效的减少，以此在实现井底高压防爆开关频率得到的提升的同时也有小降低越级跳闸问题发生的频率。

2.3对高压保护器进行改进，实现选择性和准确性的对故障进行切断

在对高压保护器进行设计的过程中我们必须提高对电流的三段保护机制的重视程度，在此基础之上还要保护定值，由此来使其能够根据计算值来对功能进行任意的整定。并且还能够对延时问题进行进一步的细化，争取能够在0秒到3秒之间对数值进行任意调整。与此同时我们还可以对光线材料进行应用，通过在控制点和光纤之间所安装的继电保护装置来实现相互之间的通讯。但是我们还要注意各个断路器之间的保护装置一定要有较好的保护功能。而在利用其对故障进行单独处理的过程中系统能够通过对各个监测点的实时参数以及所出现故障进行分析，以及发生故障位置与所发生故障的原因来实现对故障的切断。本机断路器不动的时候能够结合我们在系统之中的设定来对一些具体的情况进行观察，并且在对上一级的断路器进行启动之后可以一直向着上一级进行追溯，一直持续到所有的故障都得到完全解决之后结束。在通讯过程中如果出现故障和保护系统之中出现故障的话这一断路器便能够对保护装置進行启动，由此便使高压保护器独立保护的作用能够得以实现。

结束语

有效规避矿井防爆开关发生越级跳闸的问题对于保障矿井工作的更好开展有着极为总要的意义。当前对于这一预防和改进技术的研究已经得到了一定的成果，比如通过BGP系列的高压防爆开关动作以及高压供电网络体系来实现对这一故障的处理。而且我们也可以在时间上对其进行科学的优化，在此基础之上再利用一些其它的先进技术来使煤矿供电系统更加可靠和安全的运转。

参考文献

[1] 张毅.矿井供电系统防越级跳闸技术研究[J].技术与市场，2017，24（12）：143+145.

[2] 吕延森.煤矿供电系统防越级跳闸技术应用研究[J].煤炭科学技术，2017，45（S1）：157-160.

[3] 符晓.井下防越级跳闸技术的研究与应用[J].科技与企业，2015（12）：207.

[4] 陈勇.煤矿井下供电系统越级跳闸研究[J].中国高新技术企业，2011（25）：98-100.