浅谈煤矿井下继电保护的管理措施

浅谈 煤矿 井下 继电保护的管理 措施

周文

淮南矿业集团张集煤矿供电二队 安徽淮南 232174

摘要:继电保护装置是保证煤矿井下供电系统安全可靠运行不可缺少的重要设备。随着我国煤矿事业的迅猛发展，井下煤矿的安全问题成为了人们关注的重要问题，尤其是煤矿井下的继电问题，也成为了热点问题，加强井下供电中的继电保护，有利于煤矿事业的快速发展，本文首先介绍了煤矿矿井供电系统继电保护的原理，重点论述煤矿矿井供电系统的常见故障及其继电保护的作用，并阐述了矿井供电系统的继电保护应进行定期检查和加强煤矿矿井供电系统继电保护的日常管理，为煤矿的安全生产提供重要的理论支持。

关键词：煤矿；继电保护；管理措施

引言：供电系统是煤矿生产不可或缺的重要组成部分，也是煤矿动力的源泉。继电保护能够保障供电系统安全、有序运行，它特有的工作原理使它能够在一些事故萌芽阶段发挥作用，及时遏制可能导致重大安全生产问题的因素，从而使得供电系统顺利运行。因此，继电保护是煤矿中比较重要的安全装置，应积极做好继电保护管理工作。

一、煤矿供电系统继电保护的概述

据相关数据表明，煤矿供电系统中的常见故障往往是短路故障,并且以单相接地短路的故障居多；对于变压器和电机等各种大型的机电设备中,层间和匝间甚至相间短路是其主要故障。当出现短路故障时，将会使企业遭受严重的损失,例如，短路将使的整个供电系统局部电网电压下降,从而强大的短路电流通过电气设备并产生的热效应,使机电设备发热、过载等产生严重损伤甚至报废。当机电设备运行不正常时，常常伴随着电机一相中断、过负荷及中性点不接地而系统中的单相接地等现象。虽然它们对供电系统的危害比故障对供电系统的破坏程度较轻,但如果如此长期不稳定运行状态的持续会导致电机故障频频发生。因为用电设备和供电系统的长期过负荷会使附件绝缘老化,引起故障一相断线将会直接引起电机的过负荷；同时，中性点不接地系统中的相接地会使非故障相对地电压将升到正常值的三倍,容易使用电设备在绝缘薄弱的位置引起电击穿现象,并引发相间短路故障的产生，从而影响煤矿供电系统继电保护的正常运作。

二、加强煤矿供电系统继电保护管理的措施

2.1对误动和拒动现象要控制得当

误动和拒动是多数继电保护系统最常出现也最难避免的问题，一旦发生，往往会对整个供电系统产生重要影响。而煤矿是非常敏感的区域，任何意外都有可能引发难以想象的悲剧，在安全生产重于泰山的今天，避免拒动及误动造成的潜在危害更显得尤为重要。拒动与误动的发生有很多错综复杂的原因，元件问题、回路设计问题、维护水平不足、试验分析不到位、装置配置不良、整定配合不合理等，都会导致拒动及误动现象的发生[1]。虽然煤矿与超高压输电线路对继电保护误动及拒动方面的精准要求并不相同，但碍于煤矿生产井下作业、人员密集度大、不易逃生等多方面因素，对煤矿供电系统的继电保护也应做好拒动及误动的控制工作。因此，最好注意以下两点：首先，重要的元件能够互相作为备用。其次，保护配置及整定配合时应充分考虑到开关拒动及保护等情况。

2.2注意继电保护的可靠性、速动性、选择性与灵敏性

保护装置能够在短时间内有所反应会增强整体的有效性与可靠性。结合继电保护装置在电力系统中的整体作用可见，多数多相故障都从单相故障中发展出来，假如保护装置可以较快动作的话就能够在一定程度上降低多相故障的发生率。对于煤矿供电系统而言，无论是单相故障还是多相故障都会给煤矿安全带来巨大威胁，因此，应极力避免任何故障的发生，这就要继电保护尽量提高速动性。同样的道理，选择性与灵敏性也是多数继电保护装置所面临的基本要求，无疑也应做好这几个方面的工作。

2.3注重保护装置的简便性与实用性

对于继电保护装置来说，简化保护的复杂程度能够有效地提升保护效果，增加装置整体的可靠性。在满足供电系统需求的前提下，做到恰当安排、统筹兼顾，尽量使保护装置简洁化、实用化。不过需要注意，给保护装置减负的同时不能造成安全隐患的增加，要能够使“减肥”后的保护装置不失保护作用，也不会留下安全漏洞，这样才能够通过“减肥”增强整体的稳定性与可靠性。

2.4积极借鉴先进的经验

煤矿安全问题一直牵动着国人的神经，电能也是煤矿运行中的重要能源，保障电能的稳定可靠对于保障煤矿安全意义重大，对此，我们不仅要充分结合国内煤矿供电系统继电保护管理的先进经验，还要放眼世界煤矿开采行业的继电保护管理，选择性地学习并吸取先进的管理经验，从而使我们的管理工作更上一层楼。继电保护属于很实用的一门技术，不同国家都在自身传统习惯的基础上结合了现代的技术手段，摸索出比较适合于本国国情的技术模式，我们在借鉴时要注重对方国家的实际情况，比如地质问题以及煤矿生产情况等，通过对比研究，并结合我们自己的实际情况，一步步进行摸索和实践，这个过程中一定要以安全为第一要务，务必保障井下工人的人身安全。

2.5合理设计及选择保护装置

保护装置的选择要依照煤矿供电系统的运行与接线特点来配备。比如煤矿电压在10kv大小的供电系统，基本上相间短路的保护装置与单相接地的高压漏电装置就能够满足实际保护需求[2]。在安装时最好遵循以下原则：首先，地面的变电所中，高压开关应能够实现过电流保护、选择性检漏保护及电流速断保护；其次，当容量在三百二十千伏安以下时，一次侧变压器可使用熔断器进行短路保护，二次侧应通过自动的空气开关实施短路保护，电力电容器应采取电流速断的保护方式,对于电容器可能发生的内部故障，可进行熔断器保护；第三，矿井下的变电所的高压开关，可以采取瞬时动作过流脱扣器进行电流保护，还要兼具失压保护与高压选漏的保护方式。低压开关可以采用电流保护与检漏保护。

2.6合理设计整定方案

整定方案对于继电保护装置的稳定运行意义重大，因此，应对整定方案做好设计工作，计算出短路电流与保护定值，变电所的母线适宜采取分段运行的方式，以便减小总进线盘，并缩小事故范围。不过，分段运行还需要保证任一回路有能力负载全部负荷。另外，选择时限要能够与最大设备起动电流的时间错开。除此之外也不要忘记对灵敏系数进行校验。

2.7做好定期检查及日常管理工作

如果继电保护设备是新安装的，那么应及时做好全面检查工作，对于已经投入运行的保护装置，也要进行定期的检查。因为负荷基本上是经常变化的，而且煤矿特殊的工作环境也需要人们进行定期检查。原则上讲，应该每年都进行一次电气试验，不过目前的实验设备基本上不防爆，因此采矿区的变电所中的继电保护装置一般只有一次全面试验机会，就是在下井之前的进风巷中进行电气试验。做好定期检查的同时，也要做好日常管理工作。应该采用包制到人的方式，任命专门的技术员等，使继电保护管理能够落到实处。并且还要做好相关技术资料管理工作。

结束语

煤矿企业井下作业安全越来越受到全社会的共同关注，因此需要有效的提高煤矿井下电力系统运行的安全性和可靠性，这就需要科学合理对继电保护装置进行配置，使继电保护装置在煤矿安全生产中更好的发挥出重要作用，确保井下电网运行的安全。特别是在当前科学技术快速发展的新形势下，传统的继电保护装置开始被微型继电保护装置所取代，这就对井下机电技术人员和操作人员在对煤矿供电系统的设计和安装过程中的保护工作提出了更高的要求，从而有效的提高矿井供电系统安全生产水平。

参考文献：

[1]孙猛.矿山继电保护系统相关问题的思考.硅谷,2011(22).

[2]赵英海,煤矿供电系统继电保护的管理.煤炭技术,2013(06).

[3]古锋，煤矿供电系统继电保护配置存在的主要问题及优化探讨.煤矿现代化,2012(05).