矿井井下高压防爆开关保护装置的改进研究
5页1、 矿井井下高压防爆开关保护装置的改进研究 摘要:以触发煤矿井下高压防爆开关保护动作的电路突发状况为基础,结合保护装置的联锁启动机制,分析传统装置在使用过程中常见的几类问题;对于传统装置中的短时间断电和电压波动造成大面积停电问题,针对性地提出改进建议。改进后的高压防爆开关保护装置,解决了大面积停电问题,提高了井下供电的可靠性。关键词: 高压防爆开关;综合保护;单片机;系统设计引言:煤 矿井下 作 的环 境恶 劣,负荷波动大 ,工况 很不稳定 ,瓦斯煤尘积聚、滴水冒顶事故等会使电气设备绝缘强度逐渐降低;同时由于lJ作 人维 护不 当或操 作错误 、输电线路的导线断裂等原因 ,经常会出现漏电及单相接地故 障 。接地故 障若不及时排 除 ,电 网各相线会 运行在线电压 下 ,长期运行将导致绝缘击穿 ,甚至发生 二相或两相短路事故 。所以 ,为了避免事故的发生 ,保障人身安全 ,有效减小事故范 围,研究高性能的高压防爆 开关智能保护控制 系统具有重要现实意义和发展远景。正文:一、造成井下高压隔爆开关欠电压保护动作的原因电网中的高低压瞬时转换是开关欠压保护的主要原因。矿井供电系统的低压闪变通常是由
2、以下原因引起的:第一,冲击负荷,即设备在启动的一瞬间,其瞬时功率会超过其额定功率,对电路造成很大冲击;第二,大电机直接启动也会对电路造成一定的影响;第三,供电系统发生短路,电路中的电流大幅度超过使用要求;第四,自然灾害。2. 发展现状目前我国煤炭开采技术正逐步向机械化、智能化方向发展,对煤矿井下各大系统的可靠性、安全性要求越来越高。采煤和掘进工作面作为井下耗电的主要场所,每天消耗电能可达到上百度甚至上千度,如此高的电能消耗,给供电系统造成很大的负担。高压数字综合保护器作为井下供电系统的关键设备,其智能化程度直接影响井下供电的安全和稳定。由于现有的高压数字综合保护器的智能化程度较低,对于井下供电网络中出现的各种因素未能达到预期的处理、保护作用,常常会导致工作面局部供电系统出现断电事故,不仅影响工作面正常生产,在一定程度上也对井下整个供电网络的监测与信息采集造成影响。随着微机保护技术和局域网络化技术的不断发展,创建煤矿井下供电网络自动智能化检测系统显得尤为重要,因此,迫切需要设计一种具有高传送速度、短传送距离、完善通讯功能的井下高压防爆开关综合保护器。三、 煤矿井下高压防爆开关控制器在设计
3、上存的在问题3.1 短路问题时有发生从目前的矿井实际情况出发,不难发现,在矿井中高压防爆开关在短路保护设计方面仍然存在一定的欠缺。首先,在进行煤矿的开采过程中,输电线和输电线彼此间的距离过于太近,大体都是在几十米最远的距离也只有几百米而已,距离太近存在一定不可避免的危险性。其次,线路当中的下级末端的最小电流多普遍超过上一级的电流保护值,如此一来,就为线路跳闸的情况发生提供了可能,在供电过程中使得供电不稳定情况时有发生。最后,我们需要指出的煤矿高压线路在输配电环节中扮演者重要角色,然而煤矿管理者对安全管理的不够重视,使得人员在装置使用上缺乏专业知识,而且在过程中不根据实际的延长了短路保护距离,更有甚者,会随着自己的意愿对不同的截面电缆进行串联,从而造成了电缆的截面不够,而且装置在放置上存 在距离偏长的问题,这些都导致了在煤矿井下的短路情况的发生。3.2 漏电频发威胁人身安全矿井中供电距离越来越大,然而对于地电容电流而言电网也越来越大,基于此,就需要在原有的煤矿供电中对于供电方式进行相应调整。在运行方式的不断转变和调整下,传统的供电方式和当前的先进方式相比较,其缺点就凸显无疑。我们需要指出
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