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摘要:煤矿井下的短路故障能引起中央变电所大面积停电,不能迅速恢复供电,当系统发生单相接地故障时,受故障复杂性及保护原理的使用性等影响,漏电保护“误动”、“拒动”时有发生,针对上述采用网络智能识别的电流保护,解决了供电系统的越级跳闸问题。
关键词:供电系统;短路故障;漏电保护;越级跳闸
中图分类号:TD611 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)36-0088-02
煤矿井下,发生短路、漏电故障时,井下中央变电所使用的智能综合保护的BGP高压防爆开关不发生保护瞬动跳闸,使地面变电所出线盘速断跳闸后,才导致高压防爆开关失压跳闸,在煤矿井下频率出现,同时,井下供电系统发生漏电故障时,漏电故障因不能准确地判断故障,造成高压防爆开关误动或拒动等现象,由于越级跳闸影响范围大,给故障的查找和供电的恢复带来麻烦,直接影响井下瓦斯超限等不安全因素,采用网络智能识别电流保护,实现故障定位,确保安全生产正常运行。
山西XX集团XX矿业投资有限公司下属矿井XX煤业有限公司位于XX县城东南,直距约35km,行政隶属XX镇管辖。矿井分为主副井区生产能力为90万t/a,瓦斯压力为3.29MPa,绝对瓦斯涌出量43.09~138.15m3/mim,相对瓦斯涌出量22.75~72.95m3/t,为煤与瓦斯突出矿井。
XX煤业副井区供电系统由主井区35kV变电所自副井区10kV双回路供电,同时副井区又自备发电机应急系统10kV双回路进行,负荷分别为2200kVA,副井区主要负荷通风机220kW两台,一用一备,一台提升绞车370kVA,井下动力局扇负荷及地面照明,10kV变电所运行方式为正常情况下,联络柜为闭合状态,一路主供,另一路为热备,并安装进线自动切换装置,确保一回路运行,另一回路备用。
选取d1~d5五个故障点,分析该供电系统在采用“越级防跳闸系统”方案前后,故障时跳闸方式的区别以及对供电网络的不同影响。
考虑系统分列运行,分段开关处于分位。
未采用“越级防跳闸系统”:当d1~d5分别发生故障时,因为系统容量过大,供电线短路,不同级别的短路电流接近,均有可能越级到地面变电站630开关或608开关,造成大面积的停电。
采用了“越级防跳闸系统”:d1处发生故障:630-F2、630F、地面630开关保护单元同时启动,装置之间交互信息,定位故障处于630F-2F保护单元处,630F-2F保护单元零时限快速动作,通过装置间信息交互,地面630开关、630F保护单元侦听到630-2F保护单元动作状态标志有效,则维持其启动状态,但不出口,当630-2F切除故障后,地面630开关、630F保护单元返回,整个故障切除过程地面630开关、630F不动作;若630F-2F保护单元正常动作,但是开关因故未能跳开,630F保护单元经过固有延时t后确认630-2F开关拒动,跳630F开关,地面630开关可靠不
动作。
D2处发生故障:630-5F、630-2F、630F、地面630开关保护单元同时启动专职之间交互信息,定位故障处于630-5F保护单元处,630-5F保护单元零时限快速动作,通过装置之间信息交互,630-2F、630F、地面630开关保护单元侦听到630-5F保护单元动作状态标志有效,则维持其启动状态,但不出口,当630-5F切除故障后,630-2F、630F、地面630开关保护单元返回,整个故障切除过程北二608、地面608开关可靠不动作;若630F-5F保护单元正常动作,但是开关因故未能跳开,630-2F保护单元经过固有延时t后确认630-5F开关拒动,跳630-2F开关,地面630F、地面630开关可靠不动作。
D3处发生故障:608-5、北二608、地面608开关保护单元同时启动,装置之间交互信息,定位故障处于608-5保护单元处,608-5保护单元零时限快速动作,通过装置之间信息交互,北二608、地面608开关保护单元侦听到608-5保护单元动作状态标志有效,则维持其启动状态,但不出口,当608-5切除故障后,北二608、地面608开关保护单元返回,整个故障切除过程北二608、地面608开关可靠不动作;若608-5保护单元正常动作,但是开关因故未能跳开,北二608保护单元经过固有延时t后确认608-5开关拒动,跳北二608开关,地面608开关可靠不动作。
D4处发生故障:608-6、608-5、北二608、地面608开关保护单元同时启动,装置之间交互信息,定位于故障处于608-6保护单元处,608-6保护单元零时限快速动作,通过装置之间信息交互,608-5、北二608、地面608开关保护单元侦听到608-6保护单元动作状态标志有效,则维持其启动状态,但不出口,当608-6切除故障后,608-5、北二608、地面608开关保护单元返回,整个故障切除过程608-5、北二608、可靠不动作;若608-6保护单元正常动作,但是开关因故未能跳开,608-5保护单元经过固有延时t后确认608-6开关拒动,跳608-5开关,北二608、地面608开关可靠不动作。
D5处发生故障:611、北六608、608-6、北二608、地面608开关保护单元同时启动,装置之间交互信息,定位于故障处于611保护单元处,611保护单元零时限快速动作,通过装置之间信息交互,北六608、608-6、608-5、北二608、地面608开关保护单元侦听到611保护单元动作状态标志有效,则维持其启动状态,但不出口,当611切除故障后,北六608、608-6、608-5、北二608、地面608开关保护单元返回,整个故障切除过程北六608、608-6、608-5、北二608、地面608开关可靠不动作;若611保护单元正常动作,但是开关因故未能跳开,北六608保护单元经过固有延时t后确认611开关拒动,跳北六608开关,若北六608也因故未能跳开,经过固有延时2t后,608-6、608-5、北二608、地面608开关保护单元同时出口,加速切除故障,最大限度保护系统安全运行。
通过上述分析,可以发现采用了“防越级跳闸系统”具备了事故跳闸的选择性,可以将事故范围降到最小,即使出现两极开关拒动的极端情况,也可以快速切除故障,极大地保证了井下供电系统的安全稳定运行。
参考文献
[1] 崔景岳,刘思沛,聂文龙.煤矿供电(修订版)
[M].北京:煤炭工业出版社.
作者简介:尚小斌(1970—),男,山西晋城人,山西省晋煤集团晋圣矿业投资有限公司机电副总工程师,研究方向:煤矿机电矿山供电技术改造。
关键词:供电系统;短路故障;漏电保护;越级跳闸
中图分类号:TD611 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)36-0088-02
煤矿井下,发生短路、漏电故障时,井下中央变电所使用的智能综合保护的BGP高压防爆开关不发生保护瞬动跳闸,使地面变电所出线盘速断跳闸后,才导致高压防爆开关失压跳闸,在煤矿井下频率出现,同时,井下供电系统发生漏电故障时,漏电故障因不能准确地判断故障,造成高压防爆开关误动或拒动等现象,由于越级跳闸影响范围大,给故障的查找和供电的恢复带来麻烦,直接影响井下瓦斯超限等不安全因素,采用网络智能识别电流保护,实现故障定位,确保安全生产正常运行。
山西XX集团XX矿业投资有限公司下属矿井XX煤业有限公司位于XX县城东南,直距约35km,行政隶属XX镇管辖。矿井分为主副井区生产能力为90万t/a,瓦斯压力为3.29MPa,绝对瓦斯涌出量43.09~138.15m3/mim,相对瓦斯涌出量22.75~72.95m3/t,为煤与瓦斯突出矿井。
XX煤业副井区供电系统由主井区35kV变电所自副井区10kV双回路供电,同时副井区又自备发电机应急系统10kV双回路进行,负荷分别为2200kVA,副井区主要负荷通风机220kW两台,一用一备,一台提升绞车370kVA,井下动力局扇负荷及地面照明,10kV变电所运行方式为正常情况下,联络柜为闭合状态,一路主供,另一路为热备,并安装进线自动切换装置,确保一回路运行,另一回路备用。
选取d1~d5五个故障点,分析该供电系统在采用“越级防跳闸系统”方案前后,故障时跳闸方式的区别以及对供电网络的不同影响。
考虑系统分列运行,分段开关处于分位。
未采用“越级防跳闸系统”:当d1~d5分别发生故障时,因为系统容量过大,供电线短路,不同级别的短路电流接近,均有可能越级到地面变电站630开关或608开关,造成大面积的停电。
采用了“越级防跳闸系统”:d1处发生故障:630-F2、630F、地面630开关保护单元同时启动,装置之间交互信息,定位故障处于630F-2F保护单元处,630F-2F保护单元零时限快速动作,通过装置间信息交互,地面630开关、630F保护单元侦听到630-2F保护单元动作状态标志有效,则维持其启动状态,但不出口,当630-2F切除故障后,地面630开关、630F保护单元返回,整个故障切除过程地面630开关、630F不动作;若630F-2F保护单元正常动作,但是开关因故未能跳开,630F保护单元经过固有延时t后确认630-2F开关拒动,跳630F开关,地面630开关可靠不
动作。
D2处发生故障:630-5F、630-2F、630F、地面630开关保护单元同时启动专职之间交互信息,定位故障处于630-5F保护单元处,630-5F保护单元零时限快速动作,通过装置之间信息交互,630-2F、630F、地面630开关保护单元侦听到630-5F保护单元动作状态标志有效,则维持其启动状态,但不出口,当630-5F切除故障后,630-2F、630F、地面630开关保护单元返回,整个故障切除过程北二608、地面608开关可靠不动作;若630F-5F保护单元正常动作,但是开关因故未能跳开,630-2F保护单元经过固有延时t后确认630-5F开关拒动,跳630-2F开关,地面630F、地面630开关可靠不动作。
D3处发生故障:608-5、北二608、地面608开关保护单元同时启动,装置之间交互信息,定位故障处于608-5保护单元处,608-5保护单元零时限快速动作,通过装置之间信息交互,北二608、地面608开关保护单元侦听到608-5保护单元动作状态标志有效,则维持其启动状态,但不出口,当608-5切除故障后,北二608、地面608开关保护单元返回,整个故障切除过程北二608、地面608开关可靠不动作;若608-5保护单元正常动作,但是开关因故未能跳开,北二608保护单元经过固有延时t后确认608-5开关拒动,跳北二608开关,地面608开关可靠不动作。
D4处发生故障:608-6、608-5、北二608、地面608开关保护单元同时启动,装置之间交互信息,定位于故障处于608-6保护单元处,608-6保护单元零时限快速动作,通过装置之间信息交互,608-5、北二608、地面608开关保护单元侦听到608-6保护单元动作状态标志有效,则维持其启动状态,但不出口,当608-6切除故障后,608-5、北二608、地面608开关保护单元返回,整个故障切除过程608-5、北二608、可靠不动作;若608-6保护单元正常动作,但是开关因故未能跳开,608-5保护单元经过固有延时t后确认608-6开关拒动,跳608-5开关,北二608、地面608开关可靠不动作。
D5处发生故障:611、北六608、608-6、北二608、地面608开关保护单元同时启动,装置之间交互信息,定位于故障处于611保护单元处,611保护单元零时限快速动作,通过装置之间信息交互,北六608、608-6、608-5、北二608、地面608开关保护单元侦听到611保护单元动作状态标志有效,则维持其启动状态,但不出口,当611切除故障后,北六608、608-6、608-5、北二608、地面608开关保护单元返回,整个故障切除过程北六608、608-6、608-5、北二608、地面608开关可靠不动作;若611保护单元正常动作,但是开关因故未能跳开,北六608保护单元经过固有延时t后确认611开关拒动,跳北六608开关,若北六608也因故未能跳开,经过固有延时2t后,608-6、608-5、北二608、地面608开关保护单元同时出口,加速切除故障,最大限度保护系统安全运行。
通过上述分析,可以发现采用了“防越级跳闸系统”具备了事故跳闸的选择性,可以将事故范围降到最小,即使出现两极开关拒动的极端情况,也可以快速切除故障,极大地保证了井下供电系统的安全稳定运行。
参考文献
[1] 崔景岳,刘思沛,聂文龙.煤矿供电(修订版)
[M].北京:煤炭工业出版社.
作者简介:尚小斌(1970—),男,山西晋城人,山西省晋煤集团晋圣矿业投资有限公司机电副总工程师,研究方向:煤矿机电矿山供电技术改造。