郑成培

(福建能源集团永安煤业有限责任公司京东煤矿,福建三明 366102)

浅谈煤矿井下高压防爆开关失压保护

郑成培

(福建能源集团永安煤业有限责任公司京东煤矿,福建三明 366102)

对于煤矿企业来说,煤矿井下供电电网经常出现故障,特别是因短路和雷电过电压等因素引起井下供电系统内母线电压瞬时失压而造成煤矿井下的供电系统中断,主扇停风等事故的发生。本文针对这类现象,重点研究失压保护误发生动作的原因及如何准确区别母线失压和电压波动的重要技术策略,重点实现高保开关失压保护,确保煤矿企业的安全生产。

煤矿 井下 高压防爆开关 失压保护

对于煤矿企业来说只有保证煤矿井下排水、通风、瓦斯抽放和提升等设备的安全可靠性运转,才能保证煤矿企业的安全生产。煤矿井下这些重要设备能够安全、可靠、稳定的运行,对于煤矿企业的安全生产起着重要的决定性作用。当前不少大型矿井的大型的重要设备一般都采用双机双电源配置,而且对于控制保护等一些辅助设备也采用了相互独立的双系统,这样就有效的避免了长时间的停机事故的发生。但是短时间的停机事故却频繁发生,查到其中的原因发现绝大多数是因为供电系统内因低电压闪变而引起的装置的低电压保护动作跳闸造成的。如果使煤矿井下通风设备出现突然停风故障,轻的话会影响煤矿的安全生产。重的话可能会造成瓦斯积聚从而引发瓦斯爆炸事故。如果煤矿井下的排水设备出现停电事故,则会容易发生水垂事故并且会损坏管路,所以说在煤矿井下即使出现短时间的突然停机也会给煤矿企业的安全生产带来很大的危害,影响煤矿企业的健康发展。

1 通常意义上的失压保护误发生动作的原因

通常意义上的失压保护借助失压线圈之失压脱扣进行有效的失压保护。在线电压降至大概65%的情况下,失压脱扣线圈能够自动化地脱扣跳闸。如此就难以对母线切实失压与电压波动加以区分,导致母线电压在未能够切实失压的时候,因为波动的电压而导致失压线圈的脱扣跳闸。通常高压开关之失压脱扣线圈电源属于三相全波整流,只要线电压不发生改变,失压脱扣线圈就不能够失压脱扣,因此,对于单相接地来讲,不能够导致失压脱扣,可是以上其它原因与单相接地而导致的短路故障会使电压发生波动,这都会导致失压脱扣线出现一些动作,导致停电现象的出现。失压保护是不是准确动作的重要技术就是对母线切实失压与电压波动的正确区分。

2 准确区别母线失压和电压波动的重要技术策略

对母线失压和电压波动进行正确区分有着一系列的方法,像是失压保护带相应的延时、备自投设备联锁和失压保护、PT断线判断联锁和失压保护、电流联锁和失压保护等,通常而言,失压保护带0.1s的延时就能够有效地避免雷电造成的影响,失压保护带0.2s的延时就能过有效地避免永久性短路和瞬时短路的制约,而失压保护带2s的延时就能够有效地避免备自投的制约。然而难以避免PT断线的制约,务必借助PT断线检出闭锁来避免PT断线的制约。除此之外,倘若让失压保护变得更加稳定,使电流和失压保护联锁这种技术策略十分有效,在母线切实失压的情况下,不能够将电流供出,借助电流闭锁失压保护,能够防止失压保护出现一些误动作。因为安装备用电源与PT断线自动投入比较小的比例,因此,凭借延时可以有效地防止绝大多数失压保护出现误动作的情况。应当借助延时对母线失压和电压波动进行区分,务必确保在母线失压之后,可以为调整线圈带来能量以使开关跳开。应当借助闭锁逻辑对失压保护出现的误动作进行避免,这一定要将闭锁逻辑加进去,这属于失压保护需要实现的条件。

3 高保开关失压保护的实现

对失压保护误动作这个问题的解决有两种方式,一种是借助数字保护器来进行,另外一种是对固有的失压脱扣线圈进行改进和完善,让它有着延时跳闸的作用,凭借延时对电压波动进行躲避。借助综合保护器进行的失压保护不但能够对电压波动进行避免,还能够使PT断线导致的假失压与备自投导致的短时间的失压,而对电压波动进行躲避是完善失压线圈并且使延时增加的唯一有效方法。

3.1 对失压线圈的改进和完善而进行的失压保护

对失压线圈的改进和完善,仅仅可以使失压脱扣延时值增加,而难以将闭锁逻辑加入。改建和完善失压线圈是将储能电容加在失压线圈回路当中,让失压脱扣具备失压延时,这种延时以躲避过电压波动时间作为标准,通常是0.5s的时间,在对异样容量电容进行更换的基础上使延时的时间得以改变,这种方法非常得实用和简便。

3.2 借助ZBT-11综合保护器进行失压保护

作为一种全数字和精度比较高的保护设备的ZBT-11综合保护器,能够借助软件处理采集的电气量,借助软件进行延时,并且进行一系列的逻辑运算,以及借助双后备电源,一个为保护供电,让保护在母线失电之后3s的时间段内可以准确地进行动作,而另外一个后备电源为使跳闸线圈跳闸,在母线失压之后10s的时间段内可以稳定性地跳开开关。ZBT-11综合保护器的失压保护是这种配置的:能够调节失压延时的时间值和失压保护失压门坎值,失压保护通过负荷电流进行闭锁。事实表明,这种保护器能够实现理想的应用效果。借助ZBT-11综合保护是在跳闸线圈对出口动作进行保护,以使失压脱扣线圈取消,如此就有效地防止了失压保护误动作的出现。

4 结语

总之,煤矿因电网波动或短路影响造成停电、停风事例较多,国产的开关产品一般设有欠压保护,但在瞬间失压或电压过低情况下均不能防止电网供电中断,从而造成风机水泵的频繁掉电,给煤矿的安全生产带来很大隐患。将带瞬时失压保护功能的馈电开关应用于不允许频繁断电的场合,可以有效避免类似事故的发生,对矿井安全生产具有重大的意义。而借助ZBT-11综合保护器而进行的失压保护具备稳定、灵活的特点,可以使失压保护出现误动作的现象得以解决,能够大力地应用和推广。

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郑成培(1983—),男,汉族,福建省大田县人,2011年毕业于福建省农业大学电气工程及其自动化专业。现在福建能源集团永安煤业有限责任公司京东煤矿从事煤矿机电技术管理工作,助理工程师。