关键词：煤矿供电；越级跳闸；问题；解决方案
引言：当今煤矿作业工作中需要进行井下作业，继而在供电工作上开展的是多级供电，主要是解决电缆较短的问题，但是这一方式下运转的供电系统产生故障时，绝大部分的电流负荷会过度集中，以至于供电线路末端的机电设备驱动动作频繁，电流大、时间长，从而过流保护的整定极差数值较小，如若发生越级跳闸现象，极有可能发生大面积停电事故，促使电网供电状态脱离控制，故障点的排查工作进行的时间较长，这段时间内二次供电故障随时可能发生。基于此，在煤矿供电系统之中，利用现代化的供电技术来提升越级跳闸问题监测诊断工作，并在此基础上提出有效的解决措施，确保煤矿供电系统安全稳定的运行。
一、煤炭供电越级跳闸问题原因
煤矿供电系统运行过程中或多或少会出现过流、短路、停电以及漏电的故障问题，当这些故障问题会引发越级跳闸问题，而导致越级跳闸问题产生的因素众多，可以划分为以下几种类型。
1.1 供电线路问题
煤矿供电越级问题产生绝大部分因素是来自供电线路，煤矿供电线路实际较短，级数较多，在接线上存在较多的方式，总的来说是具有一定复杂性的工作，这会导致时间电流整定配合上存在难题。笔者发现煤矿供电系统中电缆都不长，且线路首尾两端短路幅值相差无几，还有部分电缆首端短路电流幅值远远小于尾端最大电流幅值的情况，这一情况促使速断保护范围缩减[1]。同一时间段内，供电线路虽然较长，但是尾端负荷较大，电缆截面面积较大，这时出现短路问题，极有可能导致上下级电流值存在的差异性较小，速断配合工作无法实现。整定值出现极差，是由于下级短路问题，导致极差作用无法发挥，一旦下极产生短路问题，上下级开关会发生枪跳现象，问题严重的话则会产生越级跳闸现象。
1.2 开关配置问题
开关配置出现不合理，会产生越级跳闸问题，这是因为煤矿开采逐步深入导致用电负荷量逐渐增加，矿井下所运用的开关种类以及数量众多，各类开关涉及的保护元件以及保护方式大有不同，这些方式在集中运用中会出现抵触问题，不同开关在同一时间的一齐运转，则会产生误动跳闸问题。
1.3 煤矿高爆开关问题
矿井由于在地底下，其环境是十分潮湿的，如若在这个环节中疏于检查维修，那么在系统运转中高爆开关工作动作出现卡顿等问题，从而固有动作时间离散较大，导致上级高压开关比下级开关工作速度更快，这时会产生越级跳闸问题[2]。
1.4 高爆开关保护器监测技术问题
笔者通过观察发现高爆开关保护器监测技术落后，从而在供电系统工作中保护器的性能参数未能进行实时监控，导致保护器延时整定功能未能躲避越级跳闸问题。现阶段煤矿供电系统所运用的保护器检测方式以及技术仍然存在落后行，导致保护跳闸检测工作的开展，存在不确定性以及电子定时器所带来的误差行，同时检测平台性能指标未能得到第三方的肯定，保护器各类指标就不能确切的记录。保护器性能参数未能确保，那么延时整定数值也不能确定，联动性能并非切实可靠的，这个阶段内供电出现故障问题，多个保护器同时动作，则会导致煤矿供电系统出现越级跳闸或者系统瘫痪等问题。
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二、煤矿供电越级跳闸问题解决方案
2.1 改善煤矿供电结构
想要解决越级跳闸问题，那么可根据煤矿供电系统的需求来进行级数的削减，从而进行供电结构的调整，加大对机电设备检测维护工作的重视程度，实现设备开关维护管理工作的加深，以此来避免电容衰减以及开关卡顿现象的产生。电流互感器的检测要采用科学的方式进行，并且在鉴定工作开展期间，还要寻找有缺陷的产品同时进行替换。针对供电系统中接地设备与屏蔽设备的功能，实现系统波动对负荷影响力度的减弱。工作中还需着重注意的是井下关键线路的越级跳闸预防工作，因为煤矿的开采区以及中央变电区域在建设中由于时间加长，会产生线路的老化问题，继而在关键线路的越级跳闸预防工作中要进行线路的优化升级，只有线路结构得到极大的改善，才能实现设备维护管理的良好开展，且矿井供电越级跳闸问题出现次数逐渐减少，实现了煤矿开采工作下供电系统稳定性的提升[3]。
2.2 完善就地保护单元
煤矿供电线路之中会安装就地保护单元，以此来实现供电系统整体的稳定运行，且单元出现一致性跳闸，可使用第三方鉴定保护单元指标进行检测。由于先进科学技术的发展，当前保护单元的建设中可进行网络时间的同步功能，其本意是通过光纤对监护装备数据的传递，在此基础上进行有效的线路采样。以全方位的角度对采样数据进行判断，这就需要系统在跳闸指令发出后，同一采取跳闸保护措施，继而避免越级跳闸问题的产生，无延时保护供电故障的出现。同步技术在煤矿供电系统中的运用采取的是多点多时方案，如若在这个方案中产生线路信号缺失的问题，不会对供电系统的网络同步工作带去负面影响，但是这个阶段下所使用的GPS依赖性降低，本地时钟可代替其作为源时钟。精准测量工作的实现，需要进行同时同步测量，并在网络延时控制技术下，实现高精度测量。
2.3 加强开关管理工作
设备开关管理工作的实施，需要煤矿企业安排专业的人员进行设计与管理，确保使用中整定值能满足设计的需求。开关运行期间，可根据实际需求对设备整定值进行改变，并且在此基础上还需要向相关设计部门进行申请，经过同意方可进行改变[4]。设备在运转阶段中，按钮时间延长，能杜绝开关未完全吸合就松开的问题，以及此问题造成的开关瞬间分离的现象带来的跳闸问题。
2.4 加强设备维修养护
矿井开采工作中会使用到大量的机电设备，在日常工作中需要对这些机电设备进行维护与检修，才能从根本上消除越级跳闸的可能性。煤矿供电越级跳闸问题的消除，需要相关工作人员在日常工作中对机电设备进行维修养护，并在此基础上进行日常检查、日常养护、绝缘遥测以及吊挂电缆等措施检测，以此来确保供电系统工作下电缆发热、线柱氧化问题的降低，从而避免越级跳闸问题的产生。与此同时，在工作中还需加强对机电设备本身的保护，尤其是在爆破与放顶工作实施下，更需要对机电设备以及电缆进行防护，避免落石对设备造成损坏，以此引发越级跳闸问题的出现。
三、结束语
综上所述，在实际发展中煤矿企业需根据自身需求对供电越级跳闸问题进行详细的分析，其中最为重视的当数线路接线复杂性问题、开关配置不科学问题、煤矿高爆开关问题等等。而要解决上述问题需要相关人员参考当前煤矿供电工作量，对煤矿供电结构进行改善，并在此基础上对设备进行维护、提出就地保护单元措施、开关工作的加深等。这些措施最终目的是实现煤矿供电系统的稳定运行，从而进一步提升煤矿开采工作的安全性。
参考文献：
[1]丁静波. 煤矿供电越级跳闸问题解决方案研究[J]. 煤炭科学技术, 2014, 42(2):36-67.
[2]代星军, 刘自学. 煤矿供电越级跳闸问题解决方案探讨[J]. 山东工业技术, 2018.
[3]罗娟, 贠保记, 雷富坤. 防止煤矿供电越级跳闸新方法的研究[J]. 西安科技大学学报, 2014, 34(01):62-66.
[4]王超, 杜英, 苟全峰, et al. 煤矿供电系统中越级跳闸问题研究[J]. 煤炭技术, 2018, 37(10):318-320.
论文作者:牛钢 王楠 代伟 张修辉 王庆春
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第18期
论文发表时间:2020/4/9
标签：煤矿论文; 供电系统论文; 工作论文; 线路论文; 保护器论文; 机电设备论文; 故障论文; 《当代电力文化》2019年第18期论文;