一種井下安全供電保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦井井下供電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種井下安全供電保護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國大型廠礦企業(yè)普遍采用輻射型多級供電模式，由于供電線路短，延伸級數(shù)多，不同級別的短路電流很接近，采用傳統(tǒng)的電流保護(hù)，無法同時兼顧保護(hù)的選擇性及快速性要求，一般大中型煤礦企業(yè)，井上下供電系統(tǒng)，從地面變電站到最終負(fù)荷需要安裝3-4級保護(hù)(從工作面、井下中央變電所、地面變電站下井線路到主變后備保護(hù))，因井下工作環(huán)境的特殊性，一般從下井線路開始，電流保護(hù)都整定為零延時，由于發(fā)生故障時短路電流定值很難嚴(yán)格區(qū)分，也不能通過增加時間級差實現(xiàn)各級線路保護(hù)的整定配合，造成電力故障時發(fā)生“越級跳閘”，導(dǎo)致大面積停電，無法保證礦井供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，而且恢復(fù)供電程序復(fù)雜、緩慢，嚴(yán)重影響了礦井的安全生產(chǎn)。我國3?35kV礦井電網(wǎng)一般采用中性點不接地方式或經(jīng)消弧線圈接地方式，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，一般是依靠逐條出線拉閘停電來判斷故障線路，嚴(yán)重地影響供電的可靠性。礦井電網(wǎng)的供電可靠性已成為影響煤礦安全生產(chǎn)的重大隱患，不能滿足自動化程度日益提高的煤企礦井生產(chǎn)作業(yè)需求。越級跳閘擴(kuò)大了停電范圍，嚴(yán)重擾亂礦區(qū)正常的生產(chǎn)和生活秩序，造成不可預(yù)估的損失，大大增加了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本。造成通風(fēng)和排水設(shè)備停止工作，引起瓦斯聚集和透水，嚴(yán)重威脅井下工作人員的生命安全?；謴?fù)供電時，大范圍合閘操作對電力系統(tǒng)和用電設(shè)備的沖擊，造成電機(jī)和其他用電設(shè)備的使用壽命下降，甚至燒毀生產(chǎn)設(shè)備，造成巨大的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提出一種井下安全供電保護(hù)系統(tǒng)，該保護(hù)系統(tǒng)將煤礦供電系統(tǒng)的電氣參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)收集到一起，利用故障信息特征，進(jìn)行故障定位，并同監(jiān)控主機(jī)下發(fā)跳閘命令，切除故障線路，解決越級跳閘問題。
[0004]本發(fā)明提供一種井下安全供電保護(hù)系統(tǒng)，包括:電力監(jiān)控裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及多臺高壓真空配電裝置保護(hù)裝置;其中，電力監(jiān)控裝置與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)電連接，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)分別與多臺高壓真空配電裝置保護(hù)裝置電連接，同時與地面變電所光纜以及950變電所光纜電連接，多臺高壓真空配電裝置保護(hù)裝置分別連接有負(fù)載，通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)向電力監(jiān)控裝置發(fā)送系統(tǒng)電力監(jiān)測數(shù)據(jù)，并從電力監(jiān)控裝置接收操作命令。
[0005]優(yōu)選地，電力監(jiān)控裝置為KJ579-F電力監(jiān)控裝置。
[0006]優(yōu)選地，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為KJJ-600千兆網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
[0007]優(yōu)選地，在系統(tǒng)中的保護(hù)裝置的跳閘回路中接入一組閉鎖節(jié)點，在保護(hù)裝置收到井下相關(guān)進(jìn)線開關(guān)發(fā)送的閉鎖信號后，閉鎖節(jié)點打開，保護(hù)裝置跳閘回路斷開，在井下的進(jìn)線開關(guān)動作后，閉鎖裝置收到解除信號，閉鎖節(jié)點返回。
[0008]優(yōu)選地，系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)，通過保護(hù)裝置間的智能通信，檢測故障區(qū)域和故障定位，實現(xiàn)上下級保護(hù)的配合。
[0009]優(yōu)選地，系統(tǒng)中所有保護(hù)裝置的速斷保護(hù)均設(shè)置為零時限，保護(hù)定值按保證靈敏度整定，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，相關(guān)的保護(hù)裝置能夠同時啟動，當(dāng)達(dá)到保護(hù)定值時，距離故障點最近的本級保護(hù)裝置動作，并通過服務(wù)器的光纖接口電路進(jìn)行邏輯判斷，逐級向上級保護(hù)傳遞保護(hù)故障信息，上級保護(hù)裝置收到保護(hù)故障信號后與下級保護(hù)裝置建立通信，實時檢測下級保護(hù)的動作情況，等待距離故障點最近的開關(guān)跳閘，若跳閘成功則故障信號自動消失，若跳閘不成功則經(jīng)短延時，由上級保護(hù)裝置切除故障。
[0010]優(yōu)選地，系統(tǒng)采用光纖差動保護(hù)技術(shù)，通過光纖信道實現(xiàn)供電線路的縱聯(lián)差動保護(hù)，以使變電站供電線路實現(xiàn)故障隔離。
[0011]優(yōu)選地，在上、下級變電站的進(jìn)、出線開關(guān)成對配置光纖差動保護(hù)裝置，并在保護(hù)裝置間設(shè)置光纖通信信道，當(dāng)供電線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，線路差動保護(hù)動作，供電線路兩側(cè)開關(guān)跳閘，切除線路故障；當(dāng)發(fā)生供電線路區(qū)外故障時，線路光纖差動保護(hù)不動作，由對應(yīng)的出線保護(hù)裝置切除故障。
[0012]優(yōu)選地，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障時，保護(hù)裝置測量線路的對地導(dǎo)納發(fā)生變化，非故障支路的零序測量導(dǎo)納位于導(dǎo)納平面的第一象限;對中性點不接地系統(tǒng)，故障支路的零序測量導(dǎo)納位于導(dǎo)納平面的第三象限;對中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，當(dāng)為過補(bǔ)償方式時，故障支路的零序測量導(dǎo)納位于導(dǎo)納平面的第二象限，當(dāng)為欠補(bǔ)償方式時，故障支路的零序測量導(dǎo)納位于導(dǎo)納平面第三象限，在補(bǔ)償過程中，導(dǎo)納區(qū)域動態(tài)變化，完成接地故障檢測。
[0013]本發(fā)明的井下安全供電保護(hù)系統(tǒng)針對煤礦井下供電可靠性不足的問題，通過保護(hù)設(shè)備間的信息傳輸，就地診斷，實現(xiàn)全保護(hù)區(qū)域的越級跳閘防護(hù)，快速切除故障區(qū)域，徹底解決越級跳閘問題。分布式區(qū)域保護(hù)采用突變量作為啟動判據(jù)，動作靈敏。只靠就地安裝的保護(hù)單元，就能準(zhǔn)確定位故障，可靠性高、故障切除時間快，不依賴保護(hù)主站，避免了由于主站故障而造成全系統(tǒng)保護(hù)功能喪失。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實施例的井下安全供電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)備安裝布置圖。
[0015]圖2是本發(fā)明實施例的井下安全供電保護(hù)系統(tǒng)的動作原理圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖以及具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0017]圖1示出了本發(fā)明實施例的井下安全供電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)備安裝布置圖，其包括:電力監(jiān)控裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及多臺高壓真空配電裝置保護(hù)裝置。其中，操作人員電力監(jiān)控裝置查看系統(tǒng)電力情況，電力監(jiān)控裝置與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)電連接，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)分別與多臺高壓真空配電裝置保護(hù)裝置電連接，同時與地面變電所光纜以及950變電所光纜電連接，多臺高壓真空配電裝置保護(hù)裝置分別連接有負(fù)載，通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)向電力監(jiān)控裝置發(fā)送系統(tǒng)電力監(jiān)測數(shù)據(jù)，并從電力監(jiān)控裝置接收操作命令。
[0018]實際應(yīng)用中，電力監(jiān)控裝置為KJ579-F電力監(jiān)控裝置，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為KJJ-600千兆網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
[0019]圖2是本發(fā)明實施例的井下安全供電保護(hù)系統(tǒng)的動作原理圖，其中T1為故障點出現(xiàn)故障的時刻，T2為變電所進(jìn)線柜閉鎖的時刻，T3為向下級開關(guān)發(fā)出閉鎖信號的時刻，T4為下級開關(guān)跳閘的時刻。作業(yè)時，假設(shè)負(fù)荷1發(fā)生故障，記此時為Os，變電所進(jìn)線柜和饋出柜保護(hù)均接收到信號，AmS后發(fā)出保護(hù)信號，Tl=AmS，信號傳送到上級后耗時共BmS，T2 = BmS，進(jìn)線柜保護(hù)收到負(fù)荷1的故障信號，關(guān)閉跳閘出口。由于負(fù)荷1保護(hù)未收到信號，在T3 = CmS時進(jìn)行速斷，切除故障線路。
[0020]變電所防越級跳閘的實現(xiàn)過程是，在保護(hù)裝置的跳閘回路中接入一組閉鎖節(jié)點，在保護(hù)器收到井下相關(guān)進(jìn)線開關(guān)發(fā)送的閉鎖信號后，閉鎖節(jié)點打開，保護(hù)裝置跳閘回路被斷開，起到防越級跳閘的功能在井下的進(jìn)線開關(guān)動作后，閉鎖裝置收到解除信號，閉鎖節(jié)點返回。