摘要：煤作为我国非常重要能源，也是冶金、化学工业原材料，在我国众多地方都进行深度开采，由于煤深埋地下，想要加以利用就需要向下进行深度开采，其安全性必须得到保障，当下煤矿井下开采主要由电力系统支持，煤矿井下供电系统如果出现问题不光需要支出修缮成本，并且在停电时无法进行生产从而降低矿井生产效率，并且为井下人员生命安全也带来一定隐患。所以电力系统是否安全完善，保障了煤矿中人员安全、生产效率、支出成本。在对井下电力系统进行保护时，应当结合当地井上井下实际情况，利用多种保护措施进行保护。所以，本文主要以煤矿井下供电系统越级跳闸保护进行简要分析，并举出几种保护措施，提供参考。

关键词：矿井安全;供电系统;越级跳闸保护;保护措施

矿井采用多级供电形势，作为煤矿井下供电特点，有以下几个主要特质，短路电流大，供电电缆短，线路末端集中点部分重负荷，由于开关频繁末端大型设备，驱动电流大，并且时间长，进而电压质量差，使过流保护整定级差小，所以导致在越级跳闸时会造成大面积停电，随供电变电站与工作面移动以及变动频繁的运行方式等原因，便会造成越级跳闸，越级跳闸所造成的的后果十分严重，因此对于越级跳闸应当加强管理，并根据矿井上下实际情况针对性对矿井供电系统制定越级跳闸解决方案，以此确保矿井正常运作，矿井生产效率，节省成本支出，并保障工作人员生命财产安全。

一、井下供电系统越级跳闸解决方案

（一）对设施性能进行定期检修维护

在设施投放前就应当对设施质量，安装质量进行专业检测，确保保护实施投入使用中不会因为质量原因造成越级跳闸施工故障。并需要安排专业检修人员，定期对保护设施进行设备检测，确保设施运行正常，并根据设施情况填写维修检测记录，出现问题及时记录并开展解决方案。所有保护设施需要统一配套，这在管理与维修过程中能够提升效率方便检测与维修。平时将综合保护装置自身运作时间与断路器跳闸实践归纳于故障切除时间，通过观测仪器皆可对以上时间进行科学性观测，确保保护设施无论是理论中还是实践运行中得到保障，从而使矿井供电更加安全[1]。

（二）制定科学合理的保护定值

电流三段式保护作为矿井普遍使用的保护方式额定值需要进行定位，配电所、线路以及设备结合供电线路中短路的容量，进行具体参数值计算，之后参照短路电流确定保护值的整定，利用科学合理运算手段以实际工作现场为标准，合理拟定保护值，确保供电系统正常运作。

（三）电力监控防止方案与原理

如短路故障由井下变电所产生，由于间隔保护装置启动，使得继电装置开始运行，借由电缆联通上级变电所的保护装置，在继电装置中存在一个辅助接点，这就使得进线间隔保护设备直接将出现间隔继电装置启动信号作为输入处理信号。同时接受出线间隔发出的保护信号与在进线间隔完全启动后，将会延时150 ms后速断保护闭锁，利用出现间隔设备的微型机械确保完成速断，保障跳闸作业顺利完成。出线间隔完成对故障有效切除后，保护装置由进线间隔确保返回。如此来说，矿井中，上下两极变电所之间，通讯系统直接传输至上级变电所馈线间隔中，利用光纤从下级进线间隔继电装置运行的信号，作为微机保护的摇信信号之一。如果，短路问题由下级供电系统造成时，本级以同样的方式进行150ms后速断闭锁，从而起到有效防止越级跳闸施工发生。

（四）光纤纵差防治

就是在井下应用井上短线路全线路速动原理。比如，井下变电所线路与矿井上地面变电所中不设光纤纵差保护装置，该装置能够判定三项电流向量是否为零，就是由对供电系统中两侧三项电流变化情况来进行预测，从而判定是否会发生动作。如此来说，当互感装置二次测量到继电装置所测得电流超过预设的保护整定值时，便会立即触发保护动作，并及时切断故障线路开关[2]。

（五）集成保护防治

井下变电集成保护技术应用于井下生产的一种模式即使基层保护防治技术，作為这项技术的工作原理，下面进行概要讲解其保护原理，井下各高压供电间隔微机保护瞬时参数直接传输至地面集成保护系统，是借由专用光纤网络进行展开，并通过地面继承保护由系统对井下各高压供电区域的电流展开全面分析与判定。当系统上下级多个高压间隔全部存在故障电流以解算分析得出，地面集成保护系统便会借助光纤网络向距离故障区域最近的微机保护发出操控指令，操控短路装置断开故障点。除此之外，由于检测系统出现问题而导致无法正常运行时，为确保供电保护有效性，地面集成保护系统便可以把作业模式切换成各高压供电间隔保护自动作业模式。为确保保护有效性同时达成选择性，需使用下级变电站保护动作信号，通过专用以太网系统快速启动本级供电线路中速断保护。当处于极限状态下线路末端只能存在电流定值，无法达成选择性需求，想要全部启动速断保护功能需通过故障电流的保护设施开展。本级速断保护装置启动的同时，智能配网系统便可借助以太网快速通道向上级供电网络即时发出故障闭锁信号，需严格检测对下级供电网络是否发出闭锁信号，如果产生相关闭锁信号被检测到，便会立即启动速断装置闭锁，并延时时长则基于GOOSE闭锁信息传输耗时予以确定，延时用时不会超过35ms，一般是对4级以下出线线路来说。使用这种措施开展保护后，只需要确保其灵敏度，对各级线路保护速断定值都无需对选择性进行考量，并在实际使用中需选用相近定值，有效性得到增强[3]。

二、总结

综上所述，煤矿井下供电系统越级跳闸保护是非常重要的保护措施，矿井下供电系统运行安全性、有效性一直被矿金供电系统越级跳闸施工所干扰，对于提升矿井作业有效性来说，如何实现对越级跳闸问题有效解决，是当前提升矿井作业安全、效率的主要目标。所以，作为矿井管理者需高度重视煤矿井下供电系统越级跳闸问题，在煤矿实际生产中，应结合实际情况，与遇见的问题，选择最优解决方案，以此来解决煤矿井下供电系统越级跳闸问题，对于越级跳闸有效保护的同时不光降低事故发生时所需要支出的成本，更提高煤矿井下综合效益，为井下人员安全提供保障，

参考文献：

[1]康志国. 斜沟煤矿10 kV供电系统越级跳闸情况分析及应对措施[J]. 煤矿机电， 2018（3）：83-85.

[2]郭旭. 煤矿供电系统防越级跳闸改造方案设计[J]. 机电工程技术， 2019（5）：234-235.

[3]沈亚兵. 煤矿井下低压供电系统漏电保护研究[J]. 机电工程技术， 2018（7）：75-76.

作者简介：刘武臣，1983年7月出生，毕业于河南理工大学电气工程及其自动化专业，本科，现任洛阳义安矿业公司从事机电技术管理工作