基于煤矿供电系统与电气设备保护探析

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1、基于煤矿供电系统与电气设备保护探析【摘要】电气设备与供电系统保护对于煤矿安全生产至关重要，目前，井下的主要保护方法有接地保护、漏电保护、过流保护以及其他保护。文章对这些保护方法进行了探讨。【关键词】煤矿供电；电气设备；保护1保护装置及其原理继电器是煤矿供电系统中比较常见的电气设备保护装置。在煤矿的供电系统中广泛的采用继电器作为保护装置能够及时的对相应的电气异常以及设备故障做出反应，对相应的故障设备进行隔离，或者是及时的发出告警，能够尽可能的降低电气设备故障带来的损失。随着科学技术的不断发展，供电设备保护装置中开始大量的采用的相应的技术以及智能化的设备，使得煤矿供电系统朝着自动化

2、的方向发展。在煤矿的实际工作当中由于电流不断的增大，使得继电器在供电系统中的使用十分的广泛，继电器具有比较多的类型，但是其基本的结构主要包括一下几个方面：1.1现场信号输入部分将电路中的相关情况的信号进行相应的处理，然后再传送给继电保护装置，从而使继电器能够对电路当年的情况进行相应的了解。1.2测量部分继电器实现已经设定了一定的参数，对电路中的情况进行测量和检测，并且和预设的值进行比对，发现超出某个范围则采取相应的动作。1.3逻辑判断部分根据比对的结果进行相应逻辑判定，然后发出相应的动作信号，然后由执行机构进行执行。2井下有关保护及其实现方法由于井下的环境较特殊，电气设备分为矿

3、用一般型电气设备和矿用隔爆型电气设备，前者不具有防爆性能，适用于没有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所；后者具有防爆和隔爆性能,适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所。同时，电气设备按工作电压高低分为低压电气设备（工作在交流1200V或直流1500V以下的电气设备）和高压电气设备（工作在交流1200V或直流1500V以上的电气设备），井下电气设备大多属一类负荷和二类负荷，工作时的电流、电压都较大，对其保护是保证可靠性工作的关键。目前，接地保护、漏电保护和过流保护是井下的三大保护，还有其它保护如：过压保护、欠压保护、失压保护和闭锁功能等。2.1接地保护在正常情况下，电气设备的金属外壳及架构不带电

4、，但如果电气设备的绝缘损坏，其金属外壳和架构就要带电。当人触及此电气设备时就会发生触电事故，而且我国规定触电的安全极限交流电流值为30mA,因此要通过接地保护限制通过人身的电流使其在极限电流之内。保护接地的关键是将保护接地装置的接地电阻降低到规定的范围内，就可以使流过人体的电流不超过安全极限电流，达到减少触电危险的目的。5煤矿安全规程6规定：接地网上任一保护接地点的接地电阻不得超过28。同时，主接地极与辅助接地极之间的距离应不小于5m。2.2漏电保护当电网绝缘电阻小于一定数值时，人触及后会产生触电危险，而且漏电不仅会使设备进一步损坏，形成短路事故，同时还导致人身触电和漏电火花引

5、爆瓦斯、煤尘的危险。因此在井下供电系统中必须装设漏电保护装置实现绝缘监视、漏电保护以及补偿流过人身的电容电流的作用。按其实现保护功能分为无选择性漏电保护和有选择性漏电保护。2.2.1无选择性漏电保护采用附加直流电源的保护原理。在包含对地绝缘电阻的检测回路中附加直流电源，监视其直流电流的变化，达到监测绝缘电阻的目的。该装置需与低压自动馈电总开关配合使用。其缺点是停电范围大，不易判断漏电线路，但结构简单、工作可靠，故仍在使用。2.2.2有选择性漏电保护采用零序电流保护原理。零序电流信号由零序电流互感器获得。当未发生漏电时，一次侧三相电流对称，其电流相量和为0,二次侧无电流输出；当发

6、生漏电时，一次侧三相电流不对称，其电流相量和不为0,二次侧有电流输出。其装置与分路开关配合使用，其优点是减少停电范围，易于查找故障线路，因此被广泛地使用。2.3过流保护电火灾产生的主要原因是电网的过电流，而过电流又是由短路、过载和断相引起的，因此防止电火灾方法就是防止过流的产生。所以过流保护包括短路保护、过载保护和断相保护。2.3.1过载保护过载是指电动机的运行电流或电气设备的工作电流大于其额定电流，但超过额定电流的倍数小些，通常是额定电流的1.5倍以内。引起电动机或电气设备过载的原因很多，如负载突然增加，断相运行以及电网电压降低等。若电动机或电气设备长期过载运行，其绕组或电气

7、设备的温升超过允许值使绝缘老化、损坏。过载保护的动作时间与过载电流大小有关，其动作值设定小于短路保护的动作值。动作延时取决于过载程度，过载程度越大，延时越短；过载程度越小，延时越长，此特性称为反时限特性。延时环节由时间继电器构成，过载时，电流继电器动作,其触点接通时间继电器线圈，经延时后时间继电器触点动作，使执行机构动作，切断主回路电源，同时发出过载信号。过载保护可由电磁式继电器、电子式继电器和热继电器实现。2.3.2短路保护当电器或线路绝缘遭到损坏、负载短路、接线错误时将产生短路现象。短路