礦井供電系統(tǒng)選漏保護應用分析

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摘要：為了提升煤礦企業(yè)供電系統(tǒng)工作的安全性及平穩(wěn)性，在針對煤礦企業(yè)礦井供電系統(tǒng)實施系統(tǒng)研究的前提下關于煤礦企業(yè)礦井漏電情況實施透徹的研究，得到關于零序電壓、電流的波動頻率和排布情況。設立了先進的漏電保護設備，可以執(zhí)行有目的性的漏電保護方案，包含漏電保護的方案挑選和漏電保護設備的抗擾動規(guī)劃。參考信息參數(shù)收集的有關需求，用STM型號的工業(yè)單片機作為控制單元，對漏電保護設備參數(shù)控制單元的有關電子電路實施規(guī)劃。借助科學的使用有目的性漏電保護設備，可以在煤礦礦井供電系統(tǒng)產生漏電事故的情況下第一時間斷開問題區(qū)域的電路，將事故產生的損失降至最低，更安全地確保煤礦礦井供電系統(tǒng)安全、平穩(wěn)工作。

關鍵詞：煤礦礦井；供電系統(tǒng)；漏電保護；保護設備

引言

伴隨著我國的煤礦礦井企業(yè)整套挖掘開采裝置的快速發(fā)展，大幅度提升了煤礦礦井企業(yè)挖掘開采工作效率，同時也大大加劇了挖掘開采裝置所屬供電網(wǎng)絡的電能負荷，因此在煤礦礦井相關挖掘開采裝置的日常工作進程中可能產生比較頻繁的漏電故障，此類漏電故障占據(jù)煤礦礦井相關裝置產生安全問題的75%，在產生相關裝置漏電故障的情況下會有數(shù)值非常高的電流電壓經(jīng)過相關作業(yè)檢修人員的人體，對于相關作業(yè)檢修人員人身安全產生極大的傷害。所以在煤礦礦井挖掘開采的安全作業(yè)進程中應用漏電保護設備是達到煤礦礦井安全作業(yè)目的的關鍵部分之一，此外兩個層面為過流保護環(huán)節(jié)和接地保護環(huán)節(jié)[1]。在相關標準要求的特定區(qū)間以內，必須在煤礦礦井的供電網(wǎng)絡系統(tǒng)中配備漏電保護設備或有目的性的漏電保護設備。所以必須針對相應的漏電保護設備實施規(guī)劃構造的優(yōu)化工作，保障煤礦礦井挖掘開采進程中發(fā)生漏電故障的情況時系統(tǒng)就可以自動迅速斷開相應供電電子電路網(wǎng)絡，有效杜絕相關問題發(fā)生的區(qū)域進一步擴大，提高煤礦礦井的平穩(wěn)供電能力。

1煤礦井下供電網(wǎng)絡漏電事故原因研究

1.1煤礦井下基礎供電網(wǎng)絡體系

我國的煤礦礦井供電網(wǎng)絡體系通常狀況下均為由若干部動力變壓裝置構成，與此同時在高壓區(qū)域的變壓裝置均為采用并聯(lián)模式工作的，變壓裝置的電壓參數(shù)分別為6千伏和10千伏，與此同時在低電壓區(qū)域采用兩級電壓，經(jīng)過把變壓裝置安裝至相應的用電裝置，就可以非常理想的實施變壓裝置低電壓區(qū)域的電壓操控和獨立應用，每個用電裝置間沒有互相的串聯(lián)狀態(tài)。在本文的研究進程中對于漏電保護設備實施的考察前提是在配電模塊的單獨特性的前提下推進的。在變壓裝置的日常平穩(wěn)工作進程中一般有兩類工作模式，分別是中性點接地類型和中性點不接地類型。我國的煤礦礦井供電網(wǎng)絡體系中普遍采用中性點不接地的供電工作模式，這會導致供電網(wǎng)絡中的漏電電流變弱，相對而言此類工作模式安全等級比較高，與此同時必須保證供電網(wǎng)絡體系中的安全保險設備具有很高的靈敏度。

1.2漏電保護設備規(guī)劃要求

1.2.1漏電保護設備的選擇性煤礦礦井采用的供電系統(tǒng)產生事故的情況下就要求相應的漏電保護設備第一時間斷開問題電路，與此同時還有保證工作穩(wěn)定的電路可以安全工作。這種情況問題發(fā)生的區(qū)域鎖定更加方便，更有益于后期的供電裝置出現(xiàn)問題的排查和解決，進而縮少由于漏電狀況所導致的停電區(qū)域，還可以全方位提高煤礦礦井供電網(wǎng)絡體系的作業(yè)能效，確保供電網(wǎng)絡合理區(qū)域內的一整套作業(yè)進程和相關作業(yè)進度不利影響降至最小的程度。

1.2.2漏電保護設備的安全性煤礦礦井漏電保護設備的安全性關系到供電裝置安全和現(xiàn)場操作人員自身安全兩個層面，現(xiàn)場操作人員自身安全得不到有效的保證極有可能造成直接的人身傷害事故；供電裝置的安全性無法合理的實施，極有可能致使機電裝置發(fā)生一系列的安全問題，與此同時還可能致使煤礦礦井挖掘開采進程中發(fā)生安全故障。當煤礦礦井內部用電裝置出現(xiàn)漏電事故的情況時，假如無法第一時間去除產生問題的相關裝置就可能造成問題狀況的進一步惡化，同時還可能造成其他平穩(wěn)正常工作的裝置相應的使用年限嚴重縮水。如果漏電問題無法迅速給予解決就可能演變?yōu)楹笃诘墓╇娋W(wǎng)絡系統(tǒng)短路故障，從而導致更加重大的安全隱患。針對當前經(jīng)常出現(xiàn)的漏電安全故障，通常使用比較先進的問題阻斷處置方案。

1.2.3漏電保護設備的可靠性煤礦礦井漏電保護設備在漏電保護設備的運行區(qū)間內，如果出現(xiàn)相關安全隱患漏電保護設備必須馬上進入工作狀態(tài)；在供電網(wǎng)絡正常安全平穩(wěn)運行的狀況下，相關漏電保護設備不能發(fā)出任何的誤操作，這種情況指的就是漏電保護設備的運行可靠性要求。與此同時為了加強漏電保護設備的可靠性和穩(wěn)定性，可以使用額外的保護裝置實施強化，達到用電裝置安全保障功能的提高，與此同時提升相關裝置的工作和日常維護管控的水平[2]。

1.3供電網(wǎng)絡零序電壓和零序電流排布情況

單支路供電網(wǎng)絡零序電壓及零序電流排布情況，一旦A相電路出現(xiàn)問題時，該電路中性點區(qū)域無電流通過，這種情況下變壓裝置內部不能產生零序電流。出現(xiàn)的零序電流就可以經(jīng)過M點之后返回至N點，假如在M點位置處產生供電網(wǎng)絡相關問題就可能在N點位置處產生絕緣點。與此同時在忽略供電網(wǎng)絡系統(tǒng)的電壓降作用，所以在供電網(wǎng)絡系統(tǒng)中就能形成每個區(qū)域的電壓一致。在相關電路沒有問題產生的情況下其中的支路電流總和就與發(fā)生漏電問題的電路中的電流一致，在其他穩(wěn)定運行的供電網(wǎng)絡系統(tǒng)中零序電流運行平穩(wěn)，經(jīng)過比對研究零序電流的數(shù)值就可以輕易辨別出產生問題的部分和平穩(wěn)運行的電路[3]。

2選擇性保護設備總體規(guī)劃

2.1漏電保護抗干擾裝置規(guī)劃研究

在針對供電網(wǎng)絡體系的抗干擾總體規(guī)劃進程中一般需要由電磁波干擾和輻射能量干擾的兩個角度實施規(guī)劃研究。當中電磁波擾動能帶來比輻射能量擾動更明顯的影響，在一定程度上可能導致漏電保護設備被損壞。所以必須設定出光電耦合模式實施傳導擾動裝置實施規(guī)劃，從而達到阻隔干擾源頭的目的。供電線路阻隔方案在針對濾波電路實施諧波信號過濾的進程中，要求把捕捉到的參數(shù)數(shù)值導入至收集端口內，隨后通過光耦阻隔效應實施信號的導出。

2.2漏電保護模式的特點

在現(xiàn)階段的漏電線路中給出了兩類漏電可挑選性保護模式，即為橫向漏電保護及縱向漏電保護。當中的橫向漏電保護模式指的是每當電路漏電問題產生時僅僅中斷出現(xiàn)問題的電路，其他電路不會受到任何影響；相對而言的縱向漏電保護模式指的是供電網(wǎng)絡的電路出現(xiàn)問題以后可以保證其他電路仍然能安全平穩(wěn)正常運行。

2.3直流電源漏電保護研究

在一般的供電網(wǎng)絡體系問題中通常狀況下出現(xiàn)的是對稱性及非對稱性的漏電安全事故，同時在對稱性安全事故產生時借助外置電源達成供電網(wǎng)絡體系的漏電保護目的。電路運行原理是供電網(wǎng)絡和地表間配置直流電源，事故出現(xiàn)時外置直流電源就可以偵測到各個區(qū)域的電阻數(shù)值不一樣，隨后依據(jù)電阻數(shù)值的實施不同漏電保護方案。

3數(shù)字控制單元

3.1FLASH存儲芯片規(guī)劃

FLASH存儲芯片（見圖1）規(guī)劃是一類先進的技術方向，在前面提到的漏電保護設備中采用相關芯片的信息存儲單元實施信息存儲工作，該類芯片的讀取速率是45MHz，可以在電源控制下運行。相關芯片中的針腳排布。針腳可以操控該芯片的日常工作狀態(tài)和低功率待機模式。

3.2電路頻率

在參數(shù)控制單元中采用的芯片本身的晶振頻率是9MHz，然而此類芯片容易遭到環(huán)境溫度和電磁波的干擾和影響造成頻率運行不穩(wěn)定。對于此類工作狀況，必須在整體操控框架內采用該類系統(tǒng)實施管控，從而保證該芯片本身的晶振頻率恒定，在晶體自身處在日常運行狀況下，采用合理匹配的電容裝置，從而提升晶體的平穩(wěn)性。

4結束語

綜上所述，在供電網(wǎng)絡漏電保護系統(tǒng)的規(guī)劃進程中配合到供電網(wǎng)絡構造本身的特性，與此同時在針對煤礦礦井供電網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全隱患特性進行研究以后，結合到現(xiàn)有的供電網(wǎng)絡電壓和電流的特性，具有針對性的規(guī)劃出相應的漏電保護設備；經(jīng)過針對周邊環(huán)境的擾動實施研究的前提下，借助光耦原理實施規(guī)劃研究，進而提高相關系統(tǒng)抗干擾能力和系統(tǒng)運行平穩(wěn)性。本文同時針對數(shù)字電路實施相關的研究以后，規(guī)劃了特殊的信息存儲電路，完成了信息的收集和存儲，方便后續(xù)實施信息的調取和處置。

參考文獻：

[1]楊勇.漏電斷路器誤動作故障分析及解決措施[J].電氣開關，2018（04）：44-46.

[2]李婧帆.基于復合信號注入法的煤礦低壓漏電保護[J].煤礦現(xiàn)代化，2019（03）：88-90.

[3]丁歡歡.漏電斷路器在煤礦供電系統(tǒng)中的應用[J].技術與市場，2016（06）：70-72.

作者：李國軍 單位：陜西旬邑縣旬東煤業(yè)有限責任公司