四川川煤石洞溝煤業(yè)有限責(zé)任公司 四川 廣元 628000

0 引言

井下作業(yè)的動(dòng)力源頭就是井下供電系統(tǒng),通過加入新型的現(xiàn)代技術(shù),構(gòu)建井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于井下作業(yè)具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。因此,為提高礦井供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和有效性,應(yīng)對(duì)井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究,進(jìn)而提高礦井綜合效益。

1 研究井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)

1．1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)是由越級(jí)保護(hù)裝置以及輔助信號(hào)源等共同組成,具有極佳的防越級(jí)跳閘監(jiān)控性能。在井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)中,通過組件之間的協(xié)同合作,為井下作業(yè)提供穩(wěn)定的電力。其中越級(jí)保護(hù)裝置的主要作用就是保護(hù)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能以及防越級(jí)跳閘的功能。而輔助信號(hào)源主要是實(shí)現(xiàn)井下供電單相接地故障選線信號(hào)注入功能[1]。井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)所采用的核心解決方案是“三位一體”。其中“三位”主要指的是在防止供電系統(tǒng)出現(xiàn)越級(jí)跳閘情況是從三個(gè)維度進(jìn)行防止,提高了可靠性,解決了該行業(yè)內(nèi)的重點(diǎn)問題?！耙惑w”指的是該系統(tǒng)是將常規(guī)保護(hù)與防越級(jí)跳閘保護(hù)整合在一起、光纖環(huán)網(wǎng)和該系統(tǒng)中的防越級(jí)跳閘網(wǎng)絡(luò)整合到一起以及將供電監(jiān)控與防越級(jí)跳閘監(jiān)控整合到一起。“三位一體”的解決方案有效減少的人力資源的投入,還能夠越級(jí)跳閘進(jìn)行全面的預(yù)防。具體的井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示:

圖1 井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1．2 系統(tǒng)特點(diǎn) 第一,該系統(tǒng)的可靠性較高且成本低,日常維護(hù)較為簡(jiǎn)單。由于井下條件因素,獨(dú)立光纜在井下極易受到外部因素的影響,進(jìn)而出現(xiàn)破損情況。但該系統(tǒng)中的光纖環(huán)網(wǎng)相較于獨(dú)立光纜,不僅成本較低,維護(hù)的工作量少,還能夠有效提高防越級(jí)跳閘的可靠性。第二,井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)是以零時(shí)限網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)為基礎(chǔ)的短路防越級(jí)跳閘系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過以該保護(hù)技術(shù)為基礎(chǔ),通過智能通信以及其他組網(wǎng),能夠?qū)Χ搪肺恢米詣?dòng)識(shí)別,識(shí)別后零時(shí)限會(huì)將出現(xiàn)故障的線路進(jìn)行切除,進(jìn)而極大地避免由線路短路引起的越級(jí)跳閘。第三,是以新型信號(hào)源選線技術(shù)為基礎(chǔ)的漏電防越級(jí)跳閘系統(tǒng)。井下的供電系統(tǒng)的接地方式往往采用的是經(jīng)消弧線圈的方式,按照以往傳統(tǒng)的找線方法,很難準(zhǔn)確選出出現(xiàn)故障的線路。但應(yīng)用了新型信號(hào)源選線技術(shù)的井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng),能夠極大地提升選線的準(zhǔn)確率,甚至可以達(dá)到100%。第四,該系統(tǒng)能夠通過智能識(shí)別有效防止由電壓波動(dòng)造成越級(jí)跳閘。該系統(tǒng)所采用的電壓識(shí)別技術(shù)是將電壓波動(dòng)的保護(hù)模塊與智能識(shí)別模塊整合到一起,若母線失壓或是電壓出現(xiàn)波動(dòng),該技術(shù)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行識(shí)別,還能夠瞬間進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作,進(jìn)而避免出現(xiàn)越級(jí)跳閘現(xiàn)象。第五,該系統(tǒng)能夠在線監(jiān)測(cè)開關(guān)動(dòng)作是否出現(xiàn)異常。開關(guān)動(dòng)作異常也是引發(fā)越級(jí)跳閘的原因之一,但由于難以發(fā)現(xiàn)其異常情況,導(dǎo)致在傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)下常出現(xiàn)由開關(guān)動(dòng)作異常造成的越級(jí)跳閘現(xiàn)象。而該系統(tǒng)所采用的是在線監(jiān)測(cè)技術(shù),能夠迅速的檢測(cè)到開關(guān)動(dòng)作異常并瞬時(shí)報(bào)警,為相關(guān)人員提供及時(shí)的警示信號(hào),促進(jìn)了井下供電系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)作。

2 分析井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

現(xiàn)階段井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng),主要應(yīng)用于井下工作面傾角較大、煤層較薄且斷層較多的煤礦開采環(huán)境下[2]。在這種環(huán)境下,限制了運(yùn)輸效率,還無法切實(shí)保障煤礦開采的安全性。供電系統(tǒng)若是發(fā)生故障,就無法有效解決。但井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)憑借自身的先進(jìn)性,通過自動(dòng)識(shí)別算法,能夠極大地保障井下供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,還能夠起到有效的監(jiān)控作用。隨著技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)的煤炭開采已逐漸轉(zhuǎn)向智能化開采,該系統(tǒng)的應(yīng)用恰好滿足當(dāng)前時(shí)代的要求,這對(duì)于我國(guó)煤礦開采行業(yè)具有極大的意義。第一,提高井下供電系統(tǒng)運(yùn)作的穩(wěn)定性。在應(yīng)用井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)后,及時(shí)記錄、分析信息數(shù)據(jù),再直觀地反映給相關(guān)人員。使供電系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)、維護(hù)人員能夠隨時(shí)掌握供電質(zhì)量以及供電效果。而且,該系統(tǒng)是將監(jiān)控系統(tǒng)與防越級(jí)跳閘系統(tǒng)相結(jié)合的系統(tǒng),通過兩者的結(jié)合運(yùn)用,能夠切實(shí)有效的對(duì)井下供電系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控,這對(duì)于大傾角薄煤層采煤作業(yè)具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

第二,井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)還能在減少人力資源投入的情況下,提高對(duì)井下供電系統(tǒng)的管理力度。由于井下作業(yè)的條件較為惡劣,對(duì)供電系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求較高,能夠及時(shí)恢復(fù)供電對(duì)于井下作業(yè)極為重要。因此,以往通常投入大量的人力成本對(duì)變電所進(jìn)行值守,還要對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行巡檢,人員投入較大,但效率不高、效果不好。但井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)╇娤到y(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程遙測(cè)、遙控以及遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)的功能,還具有故障排查以及遠(yuǎn)程巡檢功能,一方面極大地減少了人員的投入,另一方面還提高了對(duì)井下供電系統(tǒng)的管理水平。

3 結(jié)論

綜上所述,井下供電防越級(jí)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于維護(hù)井下供電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)作具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。因此,對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行研究、應(yīng)用,對(duì)于提高供電系統(tǒng)科學(xué)管理水平以及減少資源浪費(fèi)、促進(jìn)我國(guó)煤礦開采業(yè)健康發(fā)展有著極為重要的意義。