| 标题 | 矿用隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置在煤矿的应用 |
| 范文 | 白建涛 摘要：随着近几年来国内煤炭行业的迅猛发展，煤矿企业现代化程度也在增加，井下电网越来越完善，中央变电所、采区变电所、配电点等供电场所的馈电开关、磁力启动器等设备数量众多，因不能及时查找出故障开关，而造成停电事故不断发生。矿用隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置，根据其原理及设计上的相应功能及优势，可以解决上述难题，完全满足保障井下供电系统的连续性和可靠性的需要。 关键词：变电所 配电点 故障开关 选漏保护装置 1 概述 随着石槽村煤矿井下采掘工作面的继续深入，井下各采区变电所、配电点、工作面的设备日益完善，各种馈电开关、磁力启动器等设备数目相应增加，而井下开关发生突发性开关故障，造成的停电事故却时有发生。如何在总控制下的数个开关中，准确判断出故障开关，以便及时进行检修，减少因故障排查所浪费的时间，已逐渐成为保障井下供电系统稳定，提升供电效率的突出问题。在石槽村煤矿+1010采区2#变电所安装的DLXJ-Ⅰ/1140（660）矿用隔爆型时序鉴别集中选漏护装置经过现场实践取得了良好的效果。 2 集中选漏保护装置 矿用隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置（简称集中选漏保护装置），采用近20年来的最新技术EDA和CPLD开发专用集成电路ASIC作为核心器件，实现低压母线和馈出线的纵向和横向选漏保护，包括集中性漏电保护和分散性漏电保护，即把馈出线单相漏电选线、母线单相漏电判选、三相对称分散性漏电监选等三项功能优化组合于一体，是针对不同模式的漏电故障集中选择性保护装置。 该集中选漏保护装置主要在交流50Hz、额定电压分别为660V、1140V的中性点不接地的矿用低压电网，在有零序电抗器补偿的低压电网或不带零序电抗器补偿的简单电网中能得到很好的应用。 3 工作性能 3.1 性能特点 集中选漏保护装置不仅能保证被保护的低压电网任何线路上发生人身触电或经1kΩ电阻接地的漏电故障，其保护动作时间不超出30mA·S人身安全值；而且能对漏电故障进行定性和定位，具体指明是三相对称分散性漏电（SXLD），还是（单相对地）集中性漏电；是某馈出线单相接地漏电（KXLD），还是母线范围单相接地漏电（MXJD），该装置的使用可以在很大程度上降低井下因漏电造成的人员伤亡、设备损坏事故，促进了煤矿的井下安全生产。 3.2 技术性能 应用时序鉴别与幅值鉴别相结合故障监测判断原理、电子设计自动化（EDA）技术和复杂可编程逻辑器件（CPLD），将用以鉴别各种漏电故障的时序逻辑电路和组合逻辑电路“软件化”，烧录到一片CPLD器件中，从而形成时序鉴别集中选漏芯片（专用集成电路ASIC），并以比ASIC为核心构成矿井低压电网集中选漏保护模块，可实现馈电开关的跳闸保护。 4 构成原理 4.1 集中选漏保护的系统构成原理图。（图1） 图1 集中选漏保护的系统构成原理图 图1中，KB0代表总馈电开关的主触点及辅助触点，KB1～KBn代表各分路馈电开关的主触点及辅助触点；除这两部分触点之外的各元件和连接线路都处在低压集中选漏防爆外壳内。低压集中选漏防爆外壳有多个小喇叭口，低压集中选漏保护装置通过小喇叭口借助多芯电缆将各分馈电开关的零序电流信号送到低压集中选漏保护装置，并且集中选漏保护装置将漏电跳闸信号送到各馈电开关，并将各馈电开关真空断路器的工作状态传递到单片机管理系统。 4.2 漏电故障的实际应用 图2是配电网络拓扑结构及工作状态示意图，主要显示低压电网结构及各断路器（DLQ）和各漏电故障指示灯（KXLD、SXLD、MXJD）等的图型符号所表示的工作状态。现分别举例说明： 4.2.1 电网正常运行时的屏2显示内容：图3中表示主母线输入端，以及支路：支1、支2、支3、支4、支5、支6为正常供电状态，而支7、支8为正常停电或属于备用状态。此状态属于电网正常的运行状态。 图4中表示当主母线正常，而支路2出现单相漏电现象时，集中选漏保护装置有选择性地将其锁定为故障线路，随之动作使故障线路真空断路器（DLQ）跳闸，以免其影响全线路的运行状态，并及时将故障线路的信息传送至液晶显示仪上。 4.2.2 电网发生故障时，第二页面（屏2）显示的内容（图3）。 4.2.3 当电网母线发生单相接地时的屏2显示内容（图4）。 情况一：支路运行正常，而主母线发生单相接地漏电，集中选漏保护装置判断出母线故障，并使总馈电开关断路器（DLQ）跳闸，母线接地（MXJD）灯亮；由于总馈电开关切断了电网电源，各馈出线的断路器（DLQ）均“无压释放”，全部断开。这时母线接地（MXJD）灯亮。 情况二：集中选漏保护装置鉴别出三相对称性漏电，并使总馈电开关跳闸，三相漏电（SXLD）灯亮；各馈出线的断路器（DLQ）均“无压释放”，全部断开。这种分散性漏电故障属于无选择性漏电保护范畴。 5 该集中选漏装置在石槽村煤矿实际使用中的不足 开关总馈与分馈漏电保护不能很好的配合：石槽村煤矿采用馈电开关自带的漏电保护装置，包括分支开关的选择性漏电保护装置和总开关的集中漏电保护装置。在使用的过程中分支开关的选择性漏电保护装置与总开关的集中漏电保护装置很难达到良好的配合，偶尔会导致在出现分支漏电的情况下总开关漏电动作跳闸而分支选漏却不起作用，影响供电系统的供电安全。 6 结论 石槽村煤矿目前使用的集中选漏保护装置，通过信号检测、信号反馈等手段，对总馈电开关及负荷所带的最多可达的8台馈电开关进行全面检测，任何一台开关发生故障，都可以直接显示在集中选漏保护装置的液晶显示仪上，相比于以前的人工对开关进行逐台遥测的做法，诊断效率有了很大的提升，极大的方便了维修工作，保证了井下供电系统的安全运行及供电设备的高效运转。 参考文献： [1]袁河津.《煤矿安全规程》专家解读[M].徐州：中国矿业大学出版社，2011. [2]孙继平.煤矿供电与电气控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，2008. [3]刘涤尘.电气工程基础[M].武汉：武汉理工大学出版社，2006. |
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