呂青春

摘要：本文重點(diǎn)分析羊場(chǎng)灣煤礦變電所高壓配電裝置的現(xiàn)狀，明確高壓配電裝置的問(wèn)題，說(shuō)明了相關(guān)電力技術(shù)的理論知識(shí)，闡述了煤礦井下變電所高壓配電裝置的技術(shù)改造方法，提高煤礦井下變電所高壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為實(shí)現(xiàn)配電在線監(jiān)控指明方向。

關(guān)鍵詞：高壓配電裝置 變電所 技術(shù)改造

隨著羊場(chǎng)灣煤礦的不斷發(fā)展，煤礦井下變電所高壓配電系統(tǒng)的效率也逐漸受到關(guān)注，變電所高壓配電系統(tǒng)是整個(gè)煤礦廠運(yùn)作的關(guān)鍵，如果高壓配電系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)嚴(yán)重影響煤礦井下生產(chǎn)的效率，因此，發(fā)現(xiàn)煤礦井下變電所高壓配電裝置的問(wèn)題，結(jié)合電力相關(guān)原理，提出高壓配電系統(tǒng)的改進(jìn)措施，進(jìn)行技術(shù)改造，不僅能夠提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，而且保障了羊場(chǎng)灣煤礦的長(zhǎng)久發(fā)展。

1 煤礦井變電所現(xiàn)狀

1.1 特點(diǎn)

羊場(chǎng)灣煤礦井下的變電所高壓配電裝置特點(diǎn)是規(guī)模較大，設(shè)備較多，且由于在使用過(guò)程中某些設(shè)備更新?lián)Q代較快，導(dǎo)致高壓配電裝置的型號(hào)不統(tǒng)一，性能差異較大，因此嚴(yán)重影響了整體的運(yùn)行，降低了使用效率。

1.2 現(xiàn)狀

由于以上特點(diǎn)，目前，羊場(chǎng)灣煤礦井下變電所高壓配電裝置的問(wèn)題具體主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。由于短線路的電流變化較小，線路兩端的電流差較小，在電流測(cè)試保護(hù)靈敏度沒(méi)有超過(guò)一定數(shù)值的情況下，一般不適合安裝電流速斷保護(hù)裝置，但是，由于我國(guó)相關(guān)規(guī)定，要求煤礦井下必須安裝該裝置，導(dǎo)致電流速斷保護(hù)裝置往往無(wú)法正確判斷運(yùn)行環(huán)境，產(chǎn)生越級(jí)跳閘的現(xiàn)象。當(dāng)短路電流較大，且最大電流沒(méi)有超過(guò)設(shè)置值，但是整定值超出了范圍，直接導(dǎo)致電流速斷保護(hù)裝置越級(jí)跳閘。

此外，當(dāng)煤礦的保護(hù)裝置動(dòng)作延時(shí)，造成大規(guī)模跳閘的現(xiàn)象，如果保護(hù)裝置動(dòng)作失誤，也會(huì)影響到其他配電裝置，從而導(dǎo)致大規(guī)模跳閘。

2 高壓配電改造方向

根據(jù)羊場(chǎng)灣煤礦井下變電所高壓配電裝置的現(xiàn)狀，需要重點(diǎn)改造的地方為各變電所內(nèi)的保護(hù)裝置，減少越級(jí)跳閘的幾率，保證變電所的高壓配電裝置順利地運(yùn)行。將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與電流速斷保護(hù)裝置相互連接，使用計(jì)算機(jī)對(duì)電力保護(hù)進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)計(jì)算機(jī)記錄的各變電所電流的數(shù)據(jù)對(duì)變電所的高壓配電裝置進(jìn)行測(cè)量、監(jiān)控、通信和調(diào)整，提高運(yùn)行的精確度，減少人工失誤的可能。

對(duì)羊場(chǎng)灣煤礦變電所的高壓配電裝置進(jìn)行嚴(yán)格的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、分析和控制，對(duì)配電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的管理，分析電流數(shù)據(jù)，保證設(shè)備運(yùn)行的效率。根據(jù)對(duì)電流數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，對(duì)事故進(jìn)行預(yù)測(cè)，及時(shí)采取補(bǔ)救措施，規(guī)避事故風(fēng)險(xiǎn)，防止配電系統(tǒng)發(fā)生越級(jí)跳閘的現(xiàn)象。對(duì)羊場(chǎng)灣煤礦進(jìn)行智能的管理，不僅能夠提高設(shè)備運(yùn)行的效率，而且能夠保障電力安全，有效降低煤礦事故的發(fā)生幾率，實(shí)現(xiàn)減少人工監(jiān)管的工作量。

3 高壓配電改造原理

羊場(chǎng)灣煤礦的高壓配電改造主要包括電流速斷裝置改造和定時(shí)限過(guò)流保護(hù)，高壓配電改造原理為配電保護(hù)技術(shù)改造提供了理論基礎(chǔ)和方向指導(dǎo)，提高技術(shù)改造的可行性。

3.1 速斷保護(hù)原理

速斷保護(hù)是為了防止保護(hù)裝置在較大電流靠近線路端口附近時(shí)保護(hù)動(dòng)作延時(shí)，而使用通過(guò)提高整定值來(lái)限制保護(hù)裝置動(dòng)作范圍的方法，避免保護(hù)時(shí)限過(guò)長(zhǎng)。但是速斷保護(hù)的動(dòng)作是按照電流短路時(shí)的最大運(yùn)行方式設(shè)置的，因此保護(hù)的線路較短，而且受到系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，無(wú)法保護(hù)整體線路。對(duì)速斷保護(hù)進(jìn)行技術(shù)改造能夠防止配電變壓器產(chǎn)生過(guò)大電流，造成速斷保護(hù)的動(dòng)作失誤。

3.2 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)原理

定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)是為了保證過(guò)限電流保護(hù)動(dòng)作的效率，而對(duì)保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使相鄰保護(hù)動(dòng)作的使用時(shí)間按照自負(fù)荷向電源方向逐漸延長(zhǎng)。定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)能夠有效保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性，從而避免保護(hù)裝置產(chǎn)生失誤或者無(wú)效動(dòng)作，保證高壓配電裝置的運(yùn)行安全。

3.3 反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)原理

反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)與定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)相反，是使保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間隨短路電流的增大而減小。在進(jìn)行電流保護(hù)的過(guò)程中，反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)能夠較快地保護(hù)線路端口附近的故障，有效實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)裝置最近的電流保護(hù)。

4 高壓配電改造措施

4.1 建設(shè)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

建設(shè)在線高壓配電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為采集、監(jiān)測(cè)和控制三大功能，其中配電數(shù)據(jù)的采集主要是運(yùn)用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)煤礦變電所高壓配電裝置容易發(fā)生故障的的位置進(jìn)行電流數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和管理。監(jiān)測(cè)主要是將采集到的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理后，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合的整理和分析，診斷高壓配電的故障原因，有利于縮短故障的處理時(shí)間，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。高壓配電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制主要是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，在預(yù)測(cè)到故障時(shí)，發(fā)出警告，能夠使變電所的操作人員及時(shí)了解，排除故障。

4.2 改造高壓配電速斷保護(hù)

為高壓配電系統(tǒng)增加電抗器，根據(jù)變電所的高壓配電裝置的電流情況，合理地選擇抗電器型號(hào)，將短路電流控制在合理的范圍內(nèi)，在電流超過(guò)一定限度時(shí)，較為低級(jí)的速斷保護(hù)先進(jìn)行跳閘，避免越級(jí)跳閘的發(fā)生，從而減小跳閘的規(guī)模，避免影響其他設(shè)備的運(yùn)行。改造型號(hào)老舊的設(shè)備，減少變電所的設(shè)備性能差異，避免老舊設(shè)備影響新型設(shè)備的運(yùn)行效率，導(dǎo)致新型設(shè)備的功能難以發(fā)揮。在煤礦井下的變電所使用干燥劑，較少短路的發(fā)生。對(duì)變電所的高壓配電裝置進(jìn)行漏電保護(hù)，對(duì)電纜的開(kāi)關(guān)進(jìn)行電流的監(jiān)控，根據(jù)實(shí)際情況選用合理的高壓選漏系統(tǒng)，根據(jù)煤礦井下的情況，重新配置參數(shù)，減少漏電事故的發(fā)生。

4.3 完善供電管理

加強(qiáng)煤礦井下變電所的配電管理，建立完善的管理機(jī)制，對(duì)供電人員進(jìn)行合理的分工，加強(qiáng)供電人員專業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)，提高相關(guān)人員的故障處理能力，規(guī)范操作和保養(yǎng)流程，嚴(yán)格控制工作質(zhì)量和效率，實(shí)施監(jiān)督機(jī)制，保障煤礦井下變電所高壓配電的安全。

5 技術(shù)改造評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)煤礦井下變電所高壓配電裝置的技術(shù)改造，能夠有效解決羊場(chǎng)灣煤礦高壓配電的問(wèn)題，減少越級(jí)跳閘現(xiàn)象的發(fā)生，保障配電系統(tǒng)順利運(yùn)行。

在越級(jí)跳閘問(wèn)題上，技術(shù)改造措施重點(diǎn)改進(jìn)了羊場(chǎng)灣煤礦的電力監(jiān)控系統(tǒng)，將速斷保護(hù)、定時(shí)限過(guò)保護(hù)和反時(shí)限過(guò)保護(hù)相互結(jié)合使用，保護(hù)電力系統(tǒng)的各級(jí)直接能夠按照設(shè)置的次序運(yùn)行。

在對(duì)人力監(jiān)控上，建立在線監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電流的監(jiān)測(cè)和控制，而且精確度高，動(dòng)作失誤少，能夠減少人力資源的浪費(fèi)，避免人為導(dǎo)致的故障。

在故障排查上，對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行失壓保護(hù)，增加了保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間設(shè)置，能夠有效避免電壓不穩(wěn)造成的大規(guī)模跳閘現(xiàn)象，使故障記錄更加精確，有利于工作人員對(duì)故障進(jìn)行排查和分析。能夠?qū)㈦娏鞅O(jiān)控進(jìn)行可視化的輸出，使相關(guān)人員能夠直觀地了解設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，幫助人工對(duì)高壓配電系統(tǒng)的控制，提高供電的可靠性和安全性。

在電力資源的損耗上，建立有效的管理系統(tǒng)，能夠及時(shí)掌握各種設(shè)備耗電數(shù)據(jù)，為減少能耗提供研究方向。

6 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)羊場(chǎng)灣煤礦井下變電所高壓配電裝置設(shè)備性能不一致，系統(tǒng)運(yùn)行效率較低，常常發(fā)生越級(jí)跳閘等問(wèn)題，結(jié)合速斷保護(hù)原理、定時(shí)限過(guò)電流原理和反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)原理，對(duì)羊場(chǎng)灣煤礦井下變電所高壓配電裝置進(jìn)行技術(shù)改造。

建設(shè)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，引進(jìn)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，使用計(jì)算機(jī)對(duì)高壓配電裝置的電流進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)電流數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析、處理等，預(yù)測(cè)高壓配電系統(tǒng)的故障，提高故障排查和維修的效率，改進(jìn)高壓配電的速斷保護(hù)，按照煤礦井下的實(shí)際情況，合理設(shè)置電流保護(hù)數(shù)值，避免越級(jí)跳閘，減少大規(guī)模斷電事故。

完善變電所配電管理機(jī)制，提高員工專業(yè)技能，保障羊場(chǎng)灣煤礦井下變電所高壓配電系統(tǒng)的順利運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張學(xué)松，王安，顧如清.10kV隔爆兼正壓型設(shè)備在煤礦井下應(yīng)用探討[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2012，01（13）：104-106.

[2]趙生虎，邢玉良.PB3-6GA型高壓配電裝置改造[J].礦山機(jī)械，2010，06（15）：51-52.

[3]張文.中國(guó)煤炭工業(yè)勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)刊授進(jìn)修部煤礦電氣安全刊授班教材礦用隔爆高壓配電裝置[J].煤礦安全，2010，11（12）：52-64.

[4]武軍峰，宋建成，曲兵妮.礦用高壓配電裝置隔離觸頭溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].工礦自動(dòng)化，2011，09（14）：6-9.

[5]魏樺.煤礦井下高壓配電裝置的選擇[J].煤礦設(shè)計(jì)，2010，07（11）：27-28.