大采高综放工作面3.3kV供电保护系统的研发.pdf

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1、总第160期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2012．12．002大采高综放工作面3．3kV供电保护系统的研发刘铭(大同煤矿集团有限责任公司，山西大同037003)摘要：以塔山矿特厚煤层大采高综放工作面供电系统为例，主要从过电流、电压、漏电保护三方面进行了3．3kV供电保护系统的研发；应用了EMTP的仿真系统，对各种故障时电压、电流波形和数据进行测试分析，仿真结果与研究结论一致。通过在塔山矿8105工作面1．5a的工业性试验，供电保护系统的安全性和可靠性得到了有效验证。关键词：大采高综放工作面；供电保护系统；研发中图分类号：TD611．5文献标识码：A文章

2、编号：1005—2798(2012)12—0003—02Developof3．3kVPowerSupplyProtectionSysteminHighCompositiveMiningWorkingFaceC8ALIUMing(DatongCoalMineGroupCo．，Ltd．，Datong037003，China)Abstract：Acasestudyoftashancoalminepowersupplysystemforfullymechanizedcavingminingfaceinthickcoalseam，mainlyre—searchin3．3KVpowersupp

3、lyofovercurrent，voltageandcreepage．AdoptedinbuildingEMTPsimulationplatformandanalyzingwaveformanddataoffaultvohageandcurent，provingthatresultconsistentwiththetheory．Throughtestintashancoalmineworkfaceof8105for1．5years，saftyandcredibilityofpowersupplyhasbeeneffectivelyverified．Keywords：highcomp

4、ositiveminingworkingface；powersupplysystem；development目前国内大采高综放工作面供电能力基本上都故障两种。通过采用鉴幅式检测，结合定时限动作达到了8000kW以上，为满足大采高综放工作面供来实现稳态电压故障保护。电能力和安全要求，研究煤矿井下3．3kV供电技术与保护系统势在必行。本文主要针对同煤集团塔山矿8105特厚煤层大采高综放工作面，对其3．3kV供电保护系统及相关设备进行了研发，并通过EMTP仿真平台对理论研究进行分析，通过工业性实验对保护装备进行验证，工作面3．3kV供电保护一、、压护敏吸保收系统满足电气保护要求，运行可靠

5、稳定，达到了项目研发的目标要求。13·3kV供电系统电压保护的实现23．3kv供电系统过电流保护的实现1．1暂态过电压保护2．13．3kV供电系统电流故障的特征与分析通常用压敏电阻与阻容吸收相结合的方式来实过电流有过载和短路两种状态，常见的有三相现暂态过电压保护。其原理如图1所示。对称短路、两相不对称短路、单相接地和单相断线1．2稳态电压保护等。当系统发生三相对称短路故障时，故障电流仅稳态电压故障分稳态过电压故障和稳态欠电压含有正序分量，且短路电流幅值很大；当系统发生两收稿日期：2012—10．19作者简介：刘铭(1971一)，男，山西大同人，硕士，高级工程师，从事生产和机电技术工

6、作。3刘铭：大采高综放工作面3．3kV供电保护系统的研发第21卷第12期相短路故障时，故障电流中包含有幅值相等且相位用三相调压器来模拟、、电压，当系统正常相反的正序和负序分量，不包含零序分量。当系统运行或发生对称电流故障时，负序过滤器输出信号发生单相接地短路故障时，故障电流中包含幅值相幅值很小；当系统发生不对称电流故障时，幅等、相位相同的正序、负序和零序分量。值较大。当系统发生两相短路时，其负序电流值大2．23．3kV供电系统三相对称电流故障保护于断相时的负序电流值。根据故障状态不同，做出1)电动机启动与三相对称短路故障的区别。不同响应，从而实现不对称电流故障的保护。电动机启动时定

7、子功率因数较低，三相短路故障时33．3kV供电系统漏电保护的实现其功率因数却很高，这种区别比较明显。因此只要检测出系统电流值和系统功率因数这两个物理量，3．1软件比相算法就可以准确区分电动机启动和系统三相短路故障。由DSP通过硬件电路对零序电压和零序电流2)相敏保护电路的设计J。采用幅值与相位进行交流同步采样，若零序电压超过基准电压，启动检测相结合的保护方式，当电流超过8倍时，不检测软件对零序电压和零序电流，n进行比相，用软相位瞬时动作。当电流超过4倍时，检测功率因数