基于供电系统及其电气设备的保护分析

总第１８４期　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—２７９８．２０１４．１２．０３９　基于供电系统及其电气设备的保护分析　刘兰芳　（潞安环能股份公司机电办，山西长治０４６２０４）　摘要：在煤矿生产过程中需要保证正常供电才能让相关电气设备稳定运行，这是生产安全的重要保障。　安全生产关系到煤炭企业的经济效益和社会效益。文章从这个角度出发，积极探析如何采取各种措施去　实现煤矿电气设备与供电系统的保护，以保证煤炭企业不断朝着安全、高效、高质的方向发展。　关键词：煤矿；电气设备；供电系统；保护　中图分类号：ＴＤ６１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００５－２７９８（２０１４）１２—０１０１—０２　在计算机技术、信息技术水平不断提升的过程　中，煤矿电气设备和供电系统的智能化、数字化程度　不断加深，对煤矿生产系统的稳定性、安全性、高效　性的提升有着积极作用。因此，我们有必要积极探　井下设备漏电不仅会对设备造成损害，还有可　能诱发短路故障，严重的情况下会造成恶劣的瓦斯　爆炸事件；在此过程中的杂散电流会对金属管道和　析煤矿电气设备与供电系统的保护工作，以切实发　挥出电气设备和供电系统的作用，实现煤炭企业经　济效益的全面提高。　１　煤矿电气设备与供电系统的概况　１．１　煤矿电气设备与供电系统的特点　众所周知，煤矿井下工作环境恶劣，负荷波动相　对较大，工况条件存在很多不确定的因素，尤其是瓦　斯聚集、滴水现象严重，出现漏电现象是常有的事　情…。在这样的情况下，煤矿电气设备与供电系统　呈现出以下几方面的特点：其一，供电需求时间不问　断，需要在保证可靠性的基础上，实现全负荷供电，　此时使用的电源是双回路电源；其二，在电气设备供　电过程中，积极地将人身安全和设备安全考虑进去，　电缆金属造成腐蚀，使得其使用寿命严重缩短；或者　使得电雷管出现爆炸的情况，对于施工人员的生命　财产安全造成很大的损害。在这样的情况下，我们　应该积极做好漏电保护工作　Ｊ。具体来讲，就是在　供电系统中装备漏电保护装置，以实现绝缘监控和　漏电保护的作用。一般情况下，我们将其划分为有　选择性的漏电保护和无选择性的漏电保护。对于无　选择性漏电保护是通过附加直流电源的方式来进行　具体实施，将附加直流电源应用到接地电阻上从而　起到保护效果。通过对直流电进行监控来对漏电情　况进行鉴定，当出现漏电时则会产生放电反应并导　致电流方向和三相电抗器检测平衡性受到破坏，并　反映为跳闸，以此对绝缘电阻进行相应的控制。采　取选择性漏电保护则是基于零序电流保护原理进　行。在设备并不存在漏电情况时对三相电流进行先　行钡０定，此时电流总量为零且表现出电流对称。一　以保证整个系统的安全性能；其三，在确定供电经济　效益的过程中，应在保证供电质量的前提下，思考其　合理性和经济性。　１．２煤矿电气设备的分类　般情况下，煤矿电气设备可以归结为以下两　个类别：其一，一般性质的电气设备，其往往表现出　定的安全防护性能，但是不具备切实的防爆能力，　被广泛地使用到地面或者瓦斯浓度不高的工况条件　下；其二，矿用防爆电气设备，其主要优势在于防爆　性能上，因此被广泛使用到煤矿的采掘工况条件下。　一一旦出现漏电情况时三相电流的对称性必然会受到破　坏，此时电流总量也不会为零，然后再对电流输出进　行测定。在上述过程中需要对分路开关进行充分利　用，以此降低停电范围，这对于故障排查也具有十分　积极的作用。在此过程中，需要配合使用低压自动　馈电开关和装置，这种方式的缺陷在于停电范围比　较大，不利于后期的故障检查工作。　２．２过流保护　电火灾的发生因素较多，其主要来源于过电流，　２井下常见的保护类型　２．１漏电保护　收稿日期：２０１４－１０．１７　而过电流一般都是由短路、断相以及过载所造成。　从这个角度来讲，要想规避电火灾的发生，就要从几　个方面人手，开展短路保护，过载保护。具体来讲，　作者简介：刘兰芳（１９８０一），女，山西长治人，助理工程师，从事技术管理工作。　１０１　２０１４年１２月　刘兰芳：基于供电系统及其电气设备的保护分析　第２３卷第１２期　其一，短路保护。在出现短路情况的时候，短路的瞬　为低通滤波除去高频信号及纹波，之后继电器就可　间电流往往会超过额定电流的数倍，在这样的非正　常情况下很容易使得电气设备或者配电线路出现损　坏，以至于诱发火灾　，因此在短路保护时要尽可　以顺利地检测出各种数值。其二，测量环节。也就　是检测现场信号输入电路处理后的物理量，在对于　设定值进行判定之后开展比较以确定保护时候处于　启动的状态。其三，逻辑判断部分。在进行逻辑判　断过程中需要根据各指标进行衡量，如输出量的大　能地缩短动作执行时间并且让动作范围设定值处于　较大范围内，以此来保证短时间内将电源切断，避免　其对于其他完好设备或者线路造成损害。其二，过　载保护。所谓过载即电气设备工作电流超过了正常　额定电流的一定倍数，造成负荷过载。引起这种问　题的原因是多方面的，如负载的突增、断相运行或者　电网电压不稳定等。在进行过载保护过程中则需要　让动作时间与过载电流维持在同一水平，处理好动　小、性质等，然后按照一定的规律进行组合运算。在　此基础上确定是否要做出短路或者信号警报发出的　动作，并将相关的命令传达给执行系统。其四，执行　部分。它需要依托于逻辑判断为基础并实现出口信　号接受，在完成保护装置任务后，让装置与设备可达　到分离目的并发挥保护作用。在电力设备或其他设　备出现问题时将会产生跳闸且系统发出警告。　作延时和过载程度之间的关系，以保证机构动作的　执行，实现主回路电源的切断，实现过载信号的发　出。　２．３断相保护　４结语　在某些情况下电动机会处于低速运转状态，此　时定子电流将增大，便容易造成电动机出现绝缘并　造成绕组被破坏。在断相保护工程中需要保证多相　电路当中的单相导线电流与保护设备呈断开状态，　综上所述，煤矿电气设备与供电系统的保护工　作是一项系统化的工作，需要从多角度去做好各环　节的工作。从整体来讲，我们可以从以下几个角度　来进行探析：其一，结合具体实际情况，合理进行规　划安排，以保证煤矿电气设备与供电系统的保护工　作按照相关制度执行，实现整个操作工作的标准化　和规范化发展；其二，注重操作人员的培养，使得其　深刻理解电气设备和供电系统保护工作的工作原　理、操作技巧及其重要性，以实现其技能和素质的提　升，为开展各项工作打下坚实的专业技术人才基础；　其三，积极使用先进的技术、设备，实现工作流程的　细化、简化，以保证保护措施的有效性、科学性。　参考文献：　［１］　胡承波，林现军．论煤矿电气设备与供电系统的保护　同时可将多项失压加于保护设备之上从而达到保护　目的。一般情况下断相保护遵循负序保护原理并借　助电子式继电器达到保护目的，或采取热继电器也　能得到同样效果。　３继电保护装置　继电保护事实上是一个装置体系，由单个或者　多个保护元件构成，其中还涉及到了逻辑元件。能　够对电力系统的故障发挥出保护作用的同时还可发　出具体的信号警报　Ｊ。从这个角度来讲，继电保护　装置可以采用熔断器、继电器和接触器，煤矿系统中　由于工作电流和断路电流较大，并且呈现出上升态　势，仅仅单纯性使用熔断器是难以满足其需求且不　能达到预期目的的，需要将继电器与接触器同时应　用到保护体系当中。　［Ｊ］．科技传播，２０１０，２８（１９）：３３—３４．　［２］　李剑锋．煤矿供电系统设备运行不安全因素研究［Ｊ］．　煤矿机械，２００７，２８（１０）：９２４—９２６．　［３］　孟波．电气设备接地电阻的测量方法及其选择［Ｊ］．　煤矿机械，２００８，２９（６）：１７９—１８０．　［４］邱卫东，曹海洋，张玉成，等．基于红外成像技术的电　气设备热故障在线检测与诊断［Ｊ］．煤矿机械，２０１２，　３３（９）：２８４—２８６．　具体来讲，其组成部分可以归结为以下几个方　面的内容：其一，现场信号的输入部分。一般情况会　在做好准备工作的基础上，进行信号的清除，在此基　础上实现信号的转变，使得其更加容易被处理，表现　七　［责任编辑：李月成］　七　（上接第１００页）社会发展相联系，对煤炭资源进行　态看待，通过完善现有的立法和相关法律法规的制　合理开发利用，进而带动各省的经济和社会的协调　定，对煤炭行业进行有效并高效的监管，保证煤炭行　发展，同时也要保证各省之间煤炭法规的衔接，并进　业的健康高速发展。　步实现国家煤炭资源的可持续发展。总之，我们　首先一定要正视煤炭行业存在的问题，以正确的心　一［责任编辑：李月成］　１０２