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煤矿井下漏电保护现状及其发展

2019-03-27

福建质量管理 2019年18期
关键词:中性点漏电零序

(西安科技大学 陕西 西安 710600)

引言

漏电保护是煤矿井下供电的三大保护之一,在低压供电系统中对降低事故率,保证人身安全发挥了重要的作用。《煤矿安全规程》第434条规定:井下低压馈电线上应装设带有漏电闭锁的检漏保护装置或有选择性的检漏保护装置,如果无此种装置必须装设自动切断漏电馈电线的检漏装置。检漏保护装置可以自动切断供电电源来去保护人自身的安全,这是在绝缘水平降低到规定的数值或电网发生漏电又或人触及一相带电导体,在使用过程中由于性能不够完善,检漏装置型号单一,以及人为管理等因素,对供电系统的安全性、可靠性造成了一定的影响。

一、矿井供电系统与漏电保护系统的现状

煤矿井下的供电系统主要是为煤矿工作者提供电源,以及保证工作的顺利开展,但由于井区一般处于地表数百米以下,空间比较小,且空气比较潮湿,容易造成漏电的现象,因此,煤矿井下不仅需要有完备的供电系统,还需要有防止漏电现象发生的系统。目前煤矿井下漏电保护装置主要有JY82型、JL82型检修继电器。

二、漏电保护装置的使用情况

从目前煤矿使用的井下漏电保护装置的情况看,检漏继电器的类型中,很多型号带有选择性漏电保护装置和带漏电闭锁的检漏装置,例如JJKB30带漏电闭锁的检漏继电器以及配套的馈电开关,就是通过限制电流的方法起到井下漏电保护的作用在检漏继电器的使用中,常见的问题主要包括:1)某些检漏继电器没有选择性,与带分励扣线圈的馈电自动开关安装在变压器的低压侧的总开关侧,降低的电网的运行安全性和可靠性。有的检漏继电器缺少漏电闭锁装置。根据抵押控制设备中关于煤矿安全规程中的有关规定。各分路开关中应使用真空接触器,设置有漏电闭锁装置,但是实际操作中,漏电闭锁装置常常被关闭,例如一种真空磁力启动器在进行综合保障工作中本可以发挥重要作用的,但是没有备件的工人往往由于生产急用就把JDB 甩掉了,使得检漏继电器缺少了漏电闭锁,降低了低压电网的安全性。2)漏电的过程经过分析,是采用中性点不接地运行的方式,从母线结构的角度看属于放射性的网络结构,系统中的电缆线路存在分布式的参数,当参数对称的时候,不会发生中性点的对地电压。如果一旦不对称发生,则线路的单相漏电故障以及参数的对称性就会遭到破坏,使得中性点的零序电流因为漏电的电阻发生了电压值的变化,在零序电压的作用下,产生了零序电流,继而引发了故障3)当检漏继电器和漏电保护单元采用不同原理进行漏电电阻的检测的时候,为了在附加电压的中性点的接地方式不改变的前提下,采用直接接入的方式进行电抗器的系统连接,可以采用人为接入点的方法,是在技术设施中需要选择的。电抗器加入系统中性点的方法,一般感抗较大,电阻较小,不会影响漏电电阻的电流,也不会使中性点的电感发生跃变,当漏电发生的时候,漏电电阻的直流将达到稳定,待达到一定时间后,就会出现电感量的变化,这种方法显然不符合检测漏电电阻的需要,不适合用于漏电保护单元的检测漏电电阻工作中。

三、选择性漏电保护的特点

选择性漏电保护的特点是缩小漏电故障的范围,查找出故障点并消除,提高供电的可靠性和安全性。根据选择性漏电保护的工作原理,检测出各个支路零序电流的大小,对故障支路进行判断,以得到零序电流的争取选线,然后采用零序电流补偿的技术降低人身的触电电流,当电网的分布电容达到一定量的电容后,人身体接触的电流的危险系数会有所增加,带来很大的触电危险,因此在漏电保护的纵向选择主要配合时间差来完成。

四、漏电保护发展的方向

通过在煤矿井下进行漏电保护装置的实际运行,总结采用电容电流补偿的技术,能够将电感电流的人为中性点对电网予以接入,得到超过90°的补偿漏电点的电容电流,人为接地分流技术能够降低人身的触电电流的方法,达到提高漏电保护的目的,尤其是对于电气安全性能的保护是非常有效。人为接地的分流技术与选择性漏电保护的配合可以解决漏电故障的选择性,也可以解决人身的安全受到威胁的问题,因此采用人为接地分流技术来进行选择性漏电保护,是未来该项技术的发展方向。

20 世纪 80 年代,国内外研究出选择性自动复电技术、旁路接地技术,且出现微机型选线装置。20 世纪 90 年代以来,微机控制技术逐渐应用到矿井电网的继电保护系统中,并研发出智能型漏电保护系统,称为微机式漏电保护。现在微机式漏电保护得到了普遍使用,其装置能够采用多原理的综合保护,完成漏电故障时的横向和纵向选择性保护,且能保证动作电阻值的稳定性。未来漏电保护是朝着数字化,减少人员事故,便于操作方向发展。

五、结语

在复杂的煤矿生产系统中,供电是其中至关重要的一环,工作面作为煤矿井下生产第一线,其供电安全对整个井下电网更有着重要意义。现阶段,我国矿井总用电负荷已超过几万千瓦,单个综采面的用电负荷也已达到数千千瓦,采、掘、运自动化和机械化的程度得到了很大的发展。为了能更适应高产高效煤矿的需要,煤矿井下供电系统的供电技术和供电保护系统应该得到相应的提升。

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