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煤矿供电防越级跳闸保护系统随着煤炭的逐步开采，煤矿供电已成为保障矿井正常运行的重要措施之一。
然而，煤矿供电系统也面临着安全隐患，其中最为常见的就是越级跳闸现象，这种现象往往会导致煤矿的停电，影响安全生产。
为了解决这个问题，各地的煤矿已经采用了不同的保护系统，其中最为常见的就是煤矿供电防越级跳闸保护系统。
煤矿供电防越级跳闸保护系统是一种针对煤矿供电系统设计的保护系统，其主要功能是在遇到过电压或过电流时，能够及时地切断电源，避免电力设备的损坏，同时避免煤矿停电，保障煤矿的正常生产。
此外，煤矿供电防越级跳闸保护系统还可以抑制设备电压和电流的波动，降低电气设备的损坏率，提高设备的使用寿命，大大降低煤矿生产成本。
煤矿供电防越级跳闸保护系统一般包括以下几个方面：电力传感器、采集器、控制中心和保护机。
电力传感器广泛应用在电力系统中，其作用是检测电力系统中的电压和电流值，并将其转换为与之相匹配的电信号。
采集器是连接传感器和控制中心的桥梁，它可以将采集到的数据传输到控制中心。
控制中心主要运用电子技术和硬件系统，将采集到的数据进行处理并分析其稳定性，提供电力系统的监测和保护。
保护机是煤矿供电防越级跳闸保护系统的核心部分，通常采用数字信号处理器和控制单元芯片，它能够根据采集到的数据进行分析并进行控制操作，否则就会对电力系统进行保护。
在煤矿供电防越级跳闸保护系统的设计过程中，需要考虑如何提高系统的安全性和可靠性。
一方面要提高系统的智能化和自动化，通过数字信号处理器、控制单元芯片、人机界面和网络通讯等技术手段，不断提高保护机的性能和控制能力，提高煤矿供电系统的可靠性和自动化水平。
另一方面，还需要精心设计系统的硬件组件和软件程序，充分考虑系统的可靠性和优化性能。
总的来说，煤矿供电防越级跳闸保护系统是煤矿保障生产安全和提高生产效率的重要手段。
通过采用前沿的技术手段，完善保护体系，提高系统的自动化水平和可靠性，煤矿供电防越级跳闸保护系统能够有效解决越级跳闸问题，保障煤矿的正常生产，进一步确保了安全生产的目标。
0引言目前煤矿现井下综采工作面移动变电站的高压电源由采区变电所(或中央变电所)6kV高压直接供给。
由于综采工作面环境恶劣,高压电缆在回采过程中来回拖拽,一旦受损就会造成电缆绝缘击穿形成短路,煤矿井下发生短路时,地面35/6kV高压开关柜发生动作,井下普遍使用配有智能综合保护器高压防爆开关却不发生保护瞬动跳闸,而是在上一级电源短路保护速断跳闸后,才导致高压防爆开关失压跳闸。
如果越级跳闸到采区变电所,不但影响生产,还会影响井下各级风机的送电,引起瓦斯积聚危胁井下工人生命安全;如果越级跳到中央变电所,将会造成生产系统瘫痪,为此,深入分析越级跳闸保护机理,具有十分重要的意义。
1煤矿井下电网越级跳闸的原因及分析1.1电流保护时间级差无法配合由于井下馈线供电线路级数多,受上一级的要求,过电流保护时限不能超过一定时限要求,按照通常0.5s的时间级差无法实现井下馈线供电线路级数多的过电流保护时限配合。
1.2电流互感器的影响由于电流互感器的保护级准确度低,每个电流互感器的磁化曲线不一样,加之断路器保护采用电磁式保护,保护的整定值与动作值有一定误差。
在短线路中会出现上一级动作而下一级不动作的情况。
如图1所示节点1和节点2的保护动作值相差不大,加上电流互感器的误差会出现保护越级误动作。
图11.3煤矿井下使用的高压防爆开关没有与地面变电所的供电设备合理配套目前国内的短路保护要求动作时间小于0.2s,也就是直接向煤矿井下供电的最上一级开关的短路保护动作时间为0.2s,在如此短的时间内实现保护器时间上的配合,无论理论上还是在现有设备的制作水平上都很难实现。
井下使用的高压防爆开关动作时间=保护器动作时间+防爆开关固有动作时间。
保护器动作时间=采样时间+单片机处理时间+继电器输出时间=0.04+0.02=0.06(s)高压防爆开关固有动作时间=24V跳闸电磁铁的动作时间+跳闸机构动作时间+真空断路器动作时间=0.08+0.1+8/(1000×1)=0.188(s)当发生短路时总的速断动作时间为保护动作时间=保护器动作时间+高压防爆开关动作时间=0.06+ 0.188=0.248(s)就开关和保护器本身来讲,动作时间均满足要求,但当开关和保护器一起配套使用时,保护动作时间却大于0.2s,即0.248s。
煤矿井下供电系统越级跳闸原因及解决措施研究发表时间：2018-06-19T10:46:40.000Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：李文琪[导读] 摘要：文章分析煤矿井下供电系统出现越级跳闸问题的原因，针对这些问题提出相应的防止越级跳闸的措施，并以煤矿井下低压隔爆开关越级跳闸的原因和分析为例进行具体解决方法的介绍，供同行参考。
（神华神东煤炭集团有限责任公司寸草塔二矿掘锚一队内蒙古自治区鄂尔多斯市 017209）摘要：文章分析煤矿井下供电系统出现越级跳闸问题的原因，针对这些问题提出相应的防止越级跳闸的措施，并以煤矿井下低压隔爆开关越级跳闸的原因和分析为例进行具体解决方法的介绍，供同行参考。
关键词：煤矿；井下供电系统；越级跳闸1引言在煤矿井下的生产作业中，其供电系统不仅起到满足井下作业设备以及照明系统等用电负荷的用电要求，而且确保井下生产所需的监控系统和保护设备的正常作用，保证井下工作人员的生命安全。
但是由于煤矿井下供电系统较为复杂，且由于井下供电系统的运行环境较为恶劣，容易受到电气设备运行故障、设备调试不足以及运行维护不当等问题的影响，从而引发供电安全事故，不仅影响开采设备和照明等用电装置的正常运行，而且容易对电气设备造成破坏，缩短其使用寿命，增加其故障概率和维修费用，而且容易造成严重的人员伤亡事故，以及巨大的经济损失。
所以对煤矿井下供电系统采取必要的防止跳闸措施，加强对越级跳闸原因的分析，在发生越级跳闸时能快速反应和处理，确保供电系统的稳定性和安全性。
2煤矿井下供电越级跳闸原因分析2.1开关控制电源失效问题影响煤矿井下供电系统的可靠性，造成其出现越级跳闸的原因较为复杂，而且井下供电系统容易受到其运行环境的影响，在供电系统的运行中容易出现三相不平衡、电压不稳以及瞬间失压等问题，当出现以上问题时，就容易对供电系统中相应的保护系统或装置造成破坏，造成其控制开关出现故障等问题，因此造成分线路出现故障或短路等问题，导致供电保护系统或装置的电源开关无法继续正常工作，所以就会发生越级跳闸的故障。
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计煤矿是我们能源生产的重要组成部分，而井下供电系统是煤矿生产中至关重要的一环。
为了保障煤矿井下供电系统的安全稳定运行，需要进行严格的监控和管理。
随着科技的不断发展，煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计变得越来越重要。
本文将就这一话题展开探讨，介绍该系统的设计原理以及在煤矿实际生产中的应用。
一、井下供电监控系统的设计原理1. 设备选择：在井下供电监控系统的设计中，首先需要选择一些关键的设备，如智能型断路器、传感器、监控控制器等。
这些设备将构成整个井下供电监控系统的核心部分，用于实时监测井下供电系统的运行状态。
2. 网络通信：井下供电监控系统需要具备远程监控的功能，因此在设计中需要考虑如何进行数据的传输和通信。
通常采用无线通信或者有线通信的方式，确保监控数据能够及时传输到地面监控中心。
3. 数据处理：一旦从井下传感器采集到了监控数据，还需要对这些数据进行处理和分析，以便于监控人员及时发现问题并采取相应的措施。
在设计中需要考虑如何对数据进行存储、处理和分析。
4. 远程控制：为了能够及时处理井下供电系统出现的故障，井下供电监控系统还需要具备远程控制的功能。
这样监控人员可以通过远程控制器进行操作，对井下供电系统进行控制和维护。
二、防越级跳闸系统的设计原理1. 设备选择：在煤矿井下供电系统中，防越级跳闸系统是非常重要的一部分。
该系统通常由越级跳闸器、控制器、故障指示器等设备组成，用于防止供电系统在发生故障时造成更大的事故。
2. 故障监测：防越级跳闸系统需要能够及时监测井下供电系统的运行状态，当发生故障时能够及时发出警报。
在设计中需要选择一些高可靠性的传感器和监测设备，确保能够对供电系统的运行状态进行实时监测。
3. 跳闸控制：一旦监测到井下供电系统发生了越级跳闸的情况，防越级跳闸系统需要能够及时采取措施进行跳闸。
在设计中需要考虑如何设计一个可靠的跳闸控制系统，确保能够在最短的时间内对井下供电系统进行跳闸。
煤矿供电防越级跳闸保护系统随着社会经济的发展，能源需求越来越大，煤炭作为我国主要的能源来源之一，其开采与供应至关重要。
然而，在开采过程中，经常会出现电力设备跳闸的情况，严重影响煤矿的生产。
为此，煤矿供电防越级跳闸保护系统应运而生，它能够帮助保障煤矿供电的安全和稳定，提高煤矿生产效率。
煤矿供电防越级跳闸保护系统是一种基于现代电力控制技术的智能保护系统，它由电源过电压保护器、继电保护器和直流系统构成。
该系统能够检测电力设备的状态变化以及电流和电压的波动情况，对异常情况及时作出响应，避免设备进入过载或过流状态，从而防止跳闸事故的发生。
该系统的主要功能包括欠压、过压和过电流等保护及故障报警。
当正常电压值超出标准值时，该系统会自动进行调节，保证电力设备的正常运行。
当电路出现过电流或过载时，该系统会自动切断电流，避免进一步增加设备的负荷，从而提高电力设备的寿命。
同时，该系统还具有越级跳闸的保护功能。
随着煤矿的规模逐渐扩大，电力设备所承载的电量也逐步增加，当电力设备在负载高峰期间出现跳闸时，该系统可以自动判断并采取越级保护措施，避免跳闸对其它设备造成的影响，确保煤矿供电系统的正常运行。
此外，该系统还具有远程监控和控制功能。
工作人员可以通过远程控制台，对煤矿供电系统进行实时监控，及时了解各电力设备的运行状况，避免出现异常情况。
此外，该系统还能通过报警方式向相关人员发出警报，以便及时采取应急措施。
总之，煤矿供电防越级跳闸保护系统是煤矿行业中非常重要的一项技术，它可以保障煤矿电力设备的平稳运行，避免跳闸事故的发生，提高煤矿生产效率，并为工作人员提供良好的工作环境和安全保障。
随着技术的不断发展和更新，该系统将不断满足煤矿新需求的变化，并不断完善提升，为保障煤矿电力供应提供更加全面精准的支持。
煤矿供电防越级跳闸保护系统引言煤矿是一种危险的工作环境，电力供应对于煤矿的正常运行至关重要。
然而，在供电系统中，由于各种原因，如电力设备故障、电网负荷突增等，可能会发生跳闸现象，从而导致煤矿停电。
为了保证煤矿的安全和连续供电，煤矿供电防越级跳闸保护系统应运而生。
煤矿供电防越级跳闸保护系统的作用煤矿供电防越级跳闸保护系统主要用于检测供电系统中的电流和电压等参数，当系统中出现异常情况时，系统会自动切断电源，以避免电力设备的过载或短路等情况。
该保护系统能够确保煤矿供电的稳定性和安全性，防止发生事故.系统组成及工作原理煤矿供电防越级跳闸保护系统通常由以下几个部分组成：电流传感器电流传感器用于检测供电系统中的电流值。
通常使用霍尔传感器或电流互感器来实现电流的检测。
传感器将电流信号转化为电压信号，并发送给保护系统的控制模块。
电压传感器电压传感器用于检测供电系统中的电压值。
传感器通常通过测量电压差来获取电压信号，并将其转化为数字信号。
这些信号将发送给保护系统的控制模块，以便进行后续的处理。
控制模块控制模块是系统的核心部分，它接收电流和电压传感器发送的信号，并根据预设的阈值进行处理。
当检测到电流或电压异常时，控制模块将向开关装置发送指令，切断电源，以避免电力设备的损坏。
开关装置开关装置是系统的执行部分，它根据控制模块的指令来控制电源的开关状态。
当控制模块检测到电流或电压异常时，开关装置会迅速切断电源，保护煤矿供电设备的安全运行。
供电系统的安全性能要求煤矿供电防越级跳闸保护系统在设计和应用时需要满足以下安全性能要求：1.灵敏度：保护系统应具有高灵敏度，能够及时检测供电系统中的电流和电压异常，避免发生过载或短路等情况。
2.可靠性：保护系统应具有高可靠性，能够正常工作并及时切断电源，以防止事故的发生。
3.稳定性：保护系统应具有较好的稳定性，能够在各种工作条件下保持正常运行，不受外界干扰。
4.自动化：保护系统应具备自动化控制功能，能够根据设定的阈值自动切断电源，减少人工干预的需求。
煤矿供电系统防越级跳闸技术研究煤矿供电系统是煤矿生产中不可或缺的一部分，它为矿井提供了必要的电力能源。
在煤矿生产中，由于各种原因，如电力设备故障、过电流、短路等，供电系统可能会发生跳闸现象。
跳闸会导致矿井停电，严重影响煤矿生产的正常进行。
在煤矿供电系统中，防止越级跳闸是重要的技术研究内容之一。
越级跳闸是指当煤矿供电系统中的某一断路器跳闸后，一些不受故障影响的线路也随之跳闸，导致范围更广的停电现象。
越级跳闸不仅会增加矿井停电时间，还会增加抢修和恢复供电的难度，严重影响煤矿的安全生产。
为防止越级跳闸，需对供电系统进行全面的技术研究和方案设计。
需要对煤矿供电系统的结构和运行特点进行深入研究，了解供电系统的脆弱环节和可能引起越级跳闸的因素。
采取合适的跳闸保护手段，如差动保护、过流保护、短路保护等，对供电系统的关键设备进行保护，减少因设备故障导致的越级跳闸。
对供电系统进行合理的分区划分，使得局部跳闸不会影响到其他线路的正常供电。
还可以采用多级保护措施，如备用电源、自动切换装置等，以确保在出现跳闸情况时能够及时切换到备用电源，减少停电时间。
煤矿供电系统防越级跳闸技术的研究还需要结合实际情况进行，根据具体煤矿的供电系统结构和运行特点，制定相应的技术方案。
在研究过程中，需要加强对供电系统的监测和检测，及时发现潜在的问题，以便采取相应的预防和修复措施。
还需要加强对供电设备的维护和管理，定期进行巡检和维修，并建立健全的维修记录和台账，为系统的稳定运行提供有效的支持。
煤矿供电系统防越级跳闸技术的研究对煤矿的安全生产至关重要。
通过深入的技术研究和方案设计，加强对供电系统的监测和维护，可以提高供电系统的可靠性和稳定性，减少停电时间，保障煤矿的正常生产。
希望未来能有更多的专家学者加入到这一领域的研究中，为煤矿供电系统的安全稳定运行做出更大的贡献。
煤矿供电系统防越级跳闸技术研究1. 引言1.1 煤矿供电系统防越级跳闸技术研究煤矿供电系统是煤矿生产的重要保障，而煤矿供电系统的安全稳定对于煤矿生产的正常运行至关重要。
由于煤矿环境的特殊性和供电系统的复杂性，煤矿供电系统在实际运行中往往会面临各种问题，其中越级跳闸引发的事故更是屡见不鲜。
为了解决煤矿供电系统越级跳闸问题，研究人员们开展了大量的技术研究。
煤矿供电系统防越级跳闸技术研究旨在通过对供电系统的运行特点和跳闸机理进行深入分析，探索先进、可靠的防越级跳闸技术，从而提高煤矿供电系统的稳定性和安全性。
本文将从煤矿供电系统的基本情况、存在的问题、防越级跳闸技术的理论基础、关键技术和应用等方面展开论述，旨在探讨煤矿供电系统防越级跳闸技术的研究现状和发展趋势，为煤矿供电系统的安全稳定提供技术支撑和保障。
2. 正文2.1 煤矿供电系统的基本情况煤矿供电系统是指为煤矿提供电力供应的系统，通常包括变电站、电缆线路、配电设备等组成。
煤矿供电系统通常具有较大的电力负荷，电力需求较为稳定。
根据煤矿的规模和需求，供电系统可能会采用不同的供电方式，如架空线供电、地下电缆供电等。
煤矿供电系统的基本情况还包括供电系统的电压等级、线路布局、容量规划等方面。
电压等级通常根据煤矿的具体情况进行选择，一般会选择适当的中压或低压供电系统。
线路布局一般会考虑到煤矿的地形、布局等因素，确保供电系统的可靠性和稳定性。
容量规划则需要充分考虑煤矿的用电需求，合理设计供电系统的容量以保证电力供应的稳定性和可靠性。
煤矿供电系统的基本情况是供电系统的骨架，对于煤矿的正常生产和运行至关重要。
了解和熟悉煤矿供电系统的基本情况，可以为煤矿供电系统的管理和维护提供重要参考依据。
2.2 煤矿供电系统中存在的问题1. 过载问题：煤矿供电系统由于生产设备众多、负荷波动大以及用电需求急剧增长等原因，容易出现电网过载问题。
过载会导致设备过热、损坏以及供电系统不稳定，给煤矿生产带来严重影响。
煤矿井下防越级跳闸技术的原理及应用摘要：煤矿的安全生产环境与供电网络息息相关。
供电系统在整个煤矿产生产过程中扮演着重要的角色，但煤矿的井下空气潮湿、空间狭窄，极易导致电缆及其相关接头处发生短路；复杂的采掘地质情况，负载波动变化比较大，也易引起工作设备的过流发热，损坏线路的绝缘处而造成短路；为提高生产效率，在原有工作的供电系统基础上，引进较多的先进设备，这也加重了供电系统的负荷，影响了供电系统的稳定性。
本文就煤矿井下供电系统防越级跳闸的原因进行分析，并提出防越级跳闸系统的设计原理。
关键词：煤矿；供电系统；防越级跳闸引言中国既是能源生产大国，同时也是能源消耗大国。
根据相关统计研究表明，在全球能源系统中，煤炭能源占据所有能源的一半以上。
而在中国的能源体系中，煤炭资源所占的比例更高。
虽然中国近年来在大力调整能源结构，但是在未来相当长的一段时间内，当前的能源格局不会出现较大变化。
煤炭能源仍然会在中国社会经济发展中发挥着举足轻重的作用。
矿井供电系统的安全稳定运行是保证煤炭生产持续推进的重要基础，如果矿井供电系统出现故障问题，会导致整个生产线停机无法正常工作，严重时可能对机电设备造成不可逆转的损坏，甚至可能引发人员伤亡的重大安全事故。
因此非常有必要对矿井供电系统进行深入分析，提升运行的可靠性。
1煤矿电网越级跳闸原因分析由于煤矿井下开采的工作环境十分恶劣，所以开采设备容易受到外界因素的影响，进而导致设备受到损坏。
在实际开采的过程中，井下供电系统主要由电气设备和电缆组成，其中电缆的抗阻性能较差，电缆两端的短路电流差值较大，而电缆的两端短路电流差值并没有那么大，但是比较接近，因此很难将这两种情况区分开来。
现在国内很多煤矿企业的高压保护措施不够完善，都存在着一些问题，容易出现保护失灵以及误动作等现象，从而导致下级保护无法正常使用，在这种情况下，上级保护装置便会自动启动，从而导致越级跳闸的现象发生。
引起供电系统越级跳闸现象发生的原因有多种，以下就常见的三种展开讨论。
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计【摘要】本文主要围绕煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计展开讨论。
首先对井下供电系统的现状进行了分析，随后对煤矿井下供电监控的需求进行了深入剖析。
在此基础上，提出了防越级跳闸系统的设计方案，包括供电监控系统的设计和防越级跳闸系统的实施方案。
接着，文章讨论了煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统设计的重要性，评价了设计方案的可行性和实用性，并展望了未来系统优化和改进的可能性。
通过本文的研究，将为煤矿井下供电监控系统的设计和改进提供有益的借鉴，提升煤矿井下供电系统的安全性和稳定性。
【关键词】煤矿、井下供电、监控、防越级跳闸系统、设计、分析、方案、实施、重要性、可行性、实用性、优化、改进、展望1. 引言1.1 煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计是煤矿工程中至关重要的一环。
随着现代化煤矿井下作业的推进，供电系统的安全可靠性也越来越受到重视。
在井下工作环境恶劣、通风条件复杂的情况下，供电系统的监控和跳闸功能尤为重要。
设计一个高效、可靠的供电监控系统，能够及时发现并处理供电系统的异常情况，有效避免事故的发生，保障煤矿井下作业人员的安全。
防越级跳闸系统的设计更是关乎矿井供电系统的稳定运行。
只有在供电系统出现异常情况时，能够快速准确地跳闸，才能有效避免事故的扩大，保护设备和人员的安全。
本文将从井下供电系统现状分析、煤矿井下供电监控需求分析、防越级跳闸系统设计方案、供电监控系统设计以及防越级跳闸系统实施方案等方面展开探讨，旨在为煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计提供有益的参考和指导。
2. 正文2.1 井下供电系统现状分析井下供电系统是煤矿生产中至关重要的一环，其稳定性和安全性直接关系到矿井的正常运行和工人的生命安全。
当前，大部分煤矿井下供电系统存在一些共性问题。
在供电系统的设计上，部分煤矿存在线路设置不合理、负载分布不均匀的情况，导致部分区域电量过载，而其他区域却电力过剩的现象。
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计【摘要】本文主要介绍了煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计。
首先对系统设计需求进行了分析，然后提出了监控系统设计方案和防越级跳闸系统设计方案。
随后对系统进行实施与测试，并进行了系统优化与改进。
最后总结了煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计经验，并展望了未来的发展方向。
通过本文的介绍，读者可以了解到煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统设计的重要性和实施过程，对相关行业人员具有一定的参考价值。
【关键词】煤矿、井下、供电监控、防越级跳闸系统、设计、需求分析、方案、实施、测试、优化、改进、总结、展望1. 引言1.1 煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计煤矿井下供电监控是煤矿安全生产中至关重要的一环，而防越级跳闸系统则是保障煤矿电气设备安全运行的关键。
本文旨在分析煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计需求，提出相应的设计方案，并进行系统实施与测试，最终对系统进行优化与改进。
煤矿井下供电监控系统需要实时监测电力设备的运行状态，及时发现异常情况并进行预警处理；同时还需要对电力设备的负荷情况进行监测和实时调整。
而防越级跳闸系统则需要根据电网负荷情况、电线电缆故障以及短路等情况做出智能跳闸决策，确保电力系统的稳定运行。
通过本文的研究和设计，将为煤矿井下电力系统的安全运行提供重要保障，减少事故发生的可能性，保障煤矿生产工作的顺利进行。
未来在基于本文设计的系统的基础上，可以进一步完善系统的功能和性能，提高系统的稳定性和可靠性，为煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计与改进提供有效参考。
2. 正文2.1 系统设计需求分析系统设计需求分析是煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统设计的重要一环。
在进行系统设计之前，首先需要对系统的需求进行详细分析，以确保系统能够满足井下供电监控和防越级跳闸的要求。
系统设计需求分析需要考虑到煤矿井下供电环境的特殊性。
煤矿井下工作环境恶劣，空气湿度大，灰尘多，温度高等因素都会对系统的设计和使用造成影响。
煤矿供电系统防越级跳闸技术研究
随着煤矿生产规模的扩大，煤矿供电系统的电压级别也逐步提高。
在高电压电网下，
煤矿供电系统的防越级跳闸技术日益成为一个关键问题。
如何有效地避免供电系统的越级
跳闸，防止事故的发生，是煤矿安全和电力供应的两个重要问题。
因此，本文对煤矿供电
系统的防越级跳闸技术进行了深入研究。
首先，本文分析了煤矿供电系统的越级跳闸原因，发现供电系统的电压水平过高是导
致越级跳闸的主要原因之一。
另外，运行时的过载、短路故障、局部闪跳、稳态失稳等因
素也会导致越级跳闸。
因此，必须采取一系列措施来避免这些因素的影响。
其次，本文介绍了煤矿供电系统的防越级跳闸技术，包括过电压保护、欠电压保护、
开关控制、焊接措施以及屏蔽措施等。
其中，过电压保护是一种最常见的防越级跳闸技术，其主要原理是通过采用过电压继电器、过电压保护器等设备，对供电系统的过电压进行监
测和控制。
欠电压保护通常也会与过电压保护同时使用，以提高供电系统的可靠性。
最后，本文指出了煤矿供电系统的防越级跳闸技术仍存在不足之处，主要表现在对电
压等级不匹配的处理不足、实时监测能力不足、对电磁干扰的屏蔽能力不足等方面。
因此，需要进一步加强技术研究，提高防越级跳闸技术的可靠性和稳定性。
综上所述，本文针对煤矿供电系统的防越级跳闸技术进行了深入的研究，提出了一系
列有效的技术措施，可为煤矿安全和电力供应提供有效的保障。
煤矿供电系统防越级跳闸技术研究煤矿供电系统是煤矿生产中不可或缺的重要设备，它不仅影响着矿井的生产效率和安全，还关系到矿工们的生命财产安全。
在实际生产中，由于矿井环境的复杂性和供电系统的运行特点，常常会出现供电系统防越级跳闸的问题，给煤矿的生产和安全带来极大的隐患。
煤矿供电系统防越级跳闸技术研究成为当前煤矿行业亟待解决的重要技术问题之一。
一、煤矿供电系统防越级跳闸问题的现状煤矿供电系统通常采用高压配电系统和低压配电系统相结合的方式，保证煤矿各个生产环节的供电需求。
由于矿井下的工作环境复杂，存在着特殊的电磁干扰和电器设备的长期运行等问题，供电系统往往会出现防越级跳闸问题。
这在很大程度上影响了供电系统的可靠性和稳定性，给矿井的生产带来了诸多不利影响。
目前，煤矿供电系统防越级跳闸的技术手段主要有过流保护器、距离保护器和差动保护器等几种。
这些技术手段在实际运用中仍然存在许多不足之处，无法有效解决供电系统防越级跳闸的问题。
煤矿供电系统防越级跳闸技术亟待改进和完善，以提高煤矿供电系统的可靠性和稳定性。
随着煤矿深部开采的不断深入，煤矿供电系统的工作环境将变得更加复杂和恶劣。
如何在这样的环境下保证供电系统的正常运行，成为当前煤矿行业需要解决的重要技术问题。
煤矿供电系统防越级跳闸技术的研究显得更加紧迫和重要。
目前，煤矿供电系统防越级跳闸技术的研究存在一些问题。
在煤矿供电系统防越级跳闸技术研究中，往往缺乏针对煤矿特殊工作环境的系统性分析和研究，导致煤矿供电系统防越级跳闸技术无法真正适应煤矿的实际需求。
现有的供电系统防越级跳闸技术手段在应对煤矿特殊环境下的电磁干扰和电器设备长期运行等问题方面并不理想，无法有效解决供电系统防越级跳闸问题。
煤矿供电系统防越级跳闸技术研究与实际应用之间存在着较大的差距，防越级跳闸技术研究成果无法得到有效的推广和应用，也制约了该项技术的进一步发展。
关键词：越级跳闸；煤矿；供电系统引言在煤矿供电网络中，馈电开关可能由于某些情况误动作跳开，分馈电开关动作跳开可能造成某工作面范围所有用电设备停用，影响煤炭生产，如果出现越级跳闸将导致停电范围扩大，引发电气设备损坏甚至人员伤亡事故。
煤矿井下防越级跳闸技术一直是国内外技术人员研究的热点，最初我国有部分煤矿采用电信号逻辑闭锁方式和分站集中控制方式，这两种方式分别存在实用性差以及控制主机要求高等问题。
随着相关技术的发展，有专家提出一种基于纵联差动保护原理的防越级跳闸方案，目前光纤纵差保护是地面电网应用广泛的线路保护技术，但其应用于矿井供电网络时存在保护区域单一、成本高的问题。
本文针对防越级跳闸技术中的通信问题，设计了一种专用的通信控制器，实现了基于广域测量技术的现场智能设备越级跳闸的速断保护。
１煤矿供电网络及越级跳闸分析１．１煤矿供电网络某煤矿井下供电网络接线图如图１（ａ）所示，矿井供电系统采用１０ｋＶ电压等级，中性点不接地方式运行，地面３５ｋＶ变电站的１０１母线和１０２母线分别引出，经高压电缆穿过井筒作为井下中央变电所进线电源，井下中央变电所也是分段结构，分别向２个采区变电所供电，然后出线至工作面负荷。
按照不同等级变电所简化网络，可以得到简化示意图如图１（ｂ）所示。
正常情况下每个分段线路都配置有速断保护，即在本线路范围内如果发生短路故障，则希望离短路点最近的开关保护动作跳闸，例如Ｋ２点或Ｋ３点短路时希望２０１跳闸，Ｋ４点短路时希望３０１跳闸，实际情况Ｋ３点和Ｋ４点短路的短路电流对于２０１保护装置来说是无法区分的，因此Ｋ４点短路故障发生时就会出现跳２０１而非跳３０１的越级跳闸现象。
１．２越级跳闸的原因煤矿供电环境相比地面恶劣，空气潮湿，地质情况多变，因此供电电缆容易发生绝缘损坏造成短路，当短路点接近开关两侧时就会发生越级跳闸。
总体而言，越级跳闸的原因是由电网的特性和结构决定的，短路电流越大、供电线路越长，在保护方案不完善的情况下越容易发生越级跳闸，井下电网的运行方式千差万别，为了满足灵敏度要求，保护整定值会比正常线路选取更低，速断保护无法体现选择性时就出现了越级跳闸。
煤矿井下防越级跳闸保护系统解析
摘要：井下防“越级跳闸”系统采用光纤差动保护和智能零时限电流保护技术实现。
具有优异的抗干扰性能、强大的主站监控功能等特点，实现了井下电力系统的实时监控和“防越级保护”，保证了井下供电平稳可靠的运行。
关键词：电力监控越级跳闸差动保护零时限电流保护
项目的必要性
矿井电网目前存在的主要问题
矿井电网的保护“越级跳闸”问题，造成供电系统大面积停电
目前我国煤炭企业电网普遍存在多级辐射状的供电模式，其特点为：一方面由于延伸级数较多，上级电网给定的配合时限越来越短，以致终端用户的保护时限无法配合；另一方面由于供电系统容量增大、供电线路短，不同级的系统短路电流很接近，以致各级保护的电流定值无法配合，因此，无奈之际只能牺牲选择性而保证快速性，致使矿井电网继电保护普遍存在“越级跳闸”问题，当系统出现短路故障时由于无选择性配合，造成井下供电系统大面积停电，引发停电停风事故，严重影响煤炭安全生产。
矿井电网漏电保护的可靠性问题，影响供电可靠性
我国3～35kV矿井电网多采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式，这种小电流接地系统漏电保护（接地保护）的可靠性问题一直是困扰煤矿供电安全的技术难题。
过去当系统发生单相接地故障时，只能采用逐线路拉闸停电的办法判断故障线路，影响供电可靠性，后来国内外研究了众多的漏电（接地）故障选线技术，这些技术中的某些方法在中性点不接地系统或采用集中的接地选线装置中应用效果尚好、有些方法在实际应用中可靠性极差，在单装置中实现可靠的漏电保护功能则更加困难，特别是在中性点经消弧线圈接地系统，由于受补偿方式（过补偿、欠补偿和谐振补偿）、消弧线圈脱谐度等因素的影响，造成漏电保护功能不可靠，影响矿井电网的供电可靠性。
项目实施的必要性
以上问题已成为制约煤炭安全生产的技术难题，解决这些难题、提高矿井电网的可靠性已势在必行。
传统的电流保护技术采用定值与时限配合的原则实现保护选择性，鉴于上述分析的原因，这种配合原则已无法从原理上解决煤矿电网的保护选择性问题；随着矿井供电容量的增大，越来越多的矿井电网采用消弧线圈接地方式，而现场的许多保护装置仍采用功率方向型原理的漏电保护技术，当系统发生接地故障时，则势必造成系统“误动”现象频繁。
防“越级跳闸”与电力监控技术简介
概述
井下防“越级跳闸”与电力监控系统拟采用KJ38矿用电站自动化技术实施，KJ38矿用电站自动化系统融入了智能零时限电流保护技术、光纤差动电流保护技术、改进型零序导纳原理的漏电保护技术、电弧光保护技术、数字化变电站技术和集成的电站自动化监控系统等多项创新技术，为用户提供多种技术选择，所采用的先进技术致力于解决当前矿井电网存在的技术难题。
矿用电站自动化系统结构如图1所示。
本方案主要介绍井下防“越级跳闸”与电力监控技术。
图1 矿用电站自动化系统结构
井下防“越级跳闸”系统采用光纤差动保护和智能零时限电流保护技术实现。
MPR303S光纤差动保护装置、MPR304S智能零时限电流保护装置、KHL127矿用保护通信服务器和专用保护通信网络组成井下防“越级跳闸”系统。
MPR300S系列矿用保护装置、KJ38-F电力监控分站和电力监控通信网络组成井下电网电力监控系统，与电力监控中心配合实现井下电网电力监控系统。
电力监控中心根据规模配置操作员站、工程师站、视频监控站、Web服务器及数据服务器，负责采集、处理、储存矿井电网的监控信息，实现矿井电网的遥测、遥信、遥控、遥调功能。
智能零时限电流保护技术
智能零时限电流保护采用网络保护技术，通过保护装置间的智能通信，检测故障区域和故障定位，实现上、下级保护的配合。
智能零时限电流保护系统由MPR304S智能终端和KHL127矿用通信服务器组成，保护原理如图2所示。
图2 智能零时限电流保护原理
将供电网中的MPR304S保护装置按物理位置（进线、出线和联络开关）划分为多级保护系统，每台MPR304S保护装置有两对光纤接口，其中一对光纤接口通过点到点通信方式与通信服务器对应母线的光纤接口板连接、联络保护装置的两对光纤接口分别与服务器对应母线的接口板连接、进线保护装置的另一对光纤接口与上级变电站的出线保护装置的一对光纤接口相连。
系统中所有保护装置的速断保护均可设置为零时限，保护定值可按保证灵敏度整定，且不需要上、下级保护定值的严格配合。
当系统发生短路故障时，相关的保护装置可能同时启动，当达到保护定值时，距离故障点最近的本级保护装置
动作，并通过服务器的光纤接口电路进行逻辑判断，同时逐级向上级保护传递保护故障信息，上级保护装置收到保护故障信号后与下级保护装置建立通信，实时检测下级保护的动作情况，等待距离故障点最近的开关跳闸，若跳闸成功则故障信号自动消失，若跳闸不成功则经短延时（保护动作时间+断路器固有动作时间，可整定）由上级保护装置切除故障。
智能零时限电流保护是对传统继电保护技术的革命，他摒弃了传统电流保护的选择性配合理念，简化了保护的配置，消除了保护的死区，解决了继电保护快速性和选择性的矛盾，为实现全电网保护有选择快速动作奠定了技术基础。
智能零时限电流保护技术适应于各种复杂的供电网络，电网中的所有保护装置均可设置为零时限，所有位置的断路器（包括联络开关）均可设置保护功能，并可实现绝对选择性，同时实现了断路器失灵逐级快速后备保护功能。
光纤差动保护技术
光纤差动保护技术是地面电网成熟的保护技术在井下电网保护中的应用。
光纤差动保护通过光纤信道实现供电线路的纵联差动保护，为变电站供电线路提供绝对的选择性，实现故障隔离。
光纤差动保护原理如图3所示。
在上、下级变电站的进、出线开关成对配置MPR303S光纤差动保护装置，并在保护装置间设置光纤通信信道。
当供电线路发生区内故障时（D1、D2、D3），线路差动保护动作，供电线路两侧开关跳闸，切除线路故障；当发生供电线路区外故障时（D4、D5、D6），线路光纤差动保护不动作，而由对应的出线保护装置切除故障（但D6点的母线短路故障只能由G0或G1保护的时限过流后备保护切除），实现防“越级跳闸”功能。
光纤差动保护采用了的“综合比相法”抗TA饱和专利技术，根据线路光纤差动保护采用传输模拟量向量交换数据的特点，综合区内故障、区外故障以及在TA饱和时线路两侧电流的相位关系的差别，在不牺牲装置动作灵敏度的前提下，有效提高了装置的抗TA饱和性能和动作的可靠性，完美解决了传统差动保护抗TA饱和与保护灵敏度不能兼顾的问题。
零序导纳原理的漏电保护技术
当系统出现接地故障时，保护装置测量线路的对地导纳Y=g+jb。
非故障支路的零序测量导纳位于导纳平面的第一象限；对中性点不接地系统，故障支路的零序测量导纳位于导纳平面的第三象限；对中性点经消弧线圈接地系统，当为过补偿方式时，故障支路的零序测量导纳位于导纳平面的第二象限，当为欠补偿方式时，故障支路的零序测量导纳位于导纳平面第三象限。
非故障支路的零序测量导纳位于第一象限，其他各种接地方式的故障支路的零序测量导纳位于第二、第三象限，由此区分接地故障，完成接地故障检测。
目前多数在用的矿用保护装置所采用的漏电保护原理仍使用“功率方向型”、少数采用“五次谐波型”。
由于矿井电网的规模越来越大，系统电容电流远大于《煤矿安全规程》规定的允许值，因此，矿井电网大多采用消弧线圈接地方式，用以补偿系统电容电流，在这种状况下，如仍使用功率方向型漏电保护原理的保护装置，则势必造成系统漏电保护“误动”现象频繁发生；“五次谐波”的漏电保护原理虽可在消弧线圈接地系统运行，但由于受系统谐波干扰等因素的影响，实际运行效果很差，造成漏电保护功能不可靠。
MPR300S系列数字式矿用综合保护装置均包含改进型零序导纳原理的漏电保护技术，通过采用新颖的选择性漏电保护技术、优化设计的保护算法和提高漏电信号的采样精度等技术措施，改善了漏电保护系统的功能特性，确保了漏电保护功能的可靠性，可有效避免因保护误动造成的“越级跳闸”事故。
防“越级跳闸”与电力监控系统技术特点
①先进的软硬件平台
②可靠的工作电源
③优异的抗干扰性能
④开放的网络通信系统
⑤基于FPGA的串行显示技术
⑥红外遥控操作技术
⑦强大的故障录波功能
⑧网络型视频监控功能
⑨实用的辅助功能
⑩友好的人机接口界面
⑪强大的主站监控功能
4 结论
防越级跳闸的研发使用解决了矿井电网继电保护普遍存在“越级跳闸”问题，从而避免了因跳闸造成井下供电系统大面积停电等问题。
该系统先进可靠，系统配置简单，适应性强，是目前较理想的井下大面积跳闸解决方案。
鉴上述优点，可以预计这种保护会在国内得到推广应用。
山西三元煤业股份有限公司在2012年使用南京弘毅公司生产防越级系统至今，基本杜级井下越级跳闸现象，
保证供电安全，为矿井安全生产奠定了坚实基础。
作者简介：韩勇（1974.10）男，汉，山西长治人，助理工程师，现任山西三元煤业股份有限公司机电机运队队长，从事机电管理工作。
