摘要：煤矿供电系统的安全性将会直接关系到煤矿井下作业人员的生命安全，因此有关单位需要对其予以充足的重视。采煤的工作需要逐层深入，随着时间的不断推移，采煤工作越发朝向矿井内发展，由于矿井的供电节点间的距离非常远，因此往往需要经历大量供电级，系统架构过于复杂，也正因如此，常常会产生继电保护等问题，进而发生供电系统越级跳闸的事故。此种事故无论是对正常施工效率还是人员的安全来讲，都是有弊无利的，行之有效地避免煤矿供电系统越级跳闸问题的出现已经成为重中之重。
关键词：煤矿开采；供电系统；越级跳闸；预防方法
越级跳闸是指在供电系统出现故障的时候，不仅故障线路出现问题，其余电路也因为其受到影响，产生跳闸停电的现象，进而引发连锁反应，产生大规模非故障性停电现象，使得煤矿内部供电系统的正常运作受到严重影响。煤矿供电系统是保障各项设备正常运作的重要支撑，如果其出现问题，产生越级跳闸故障，那么矿井内部的大量设备都将会无法运作，此时将会严重威胁矿井内部工作人员的生命安全。
一、煤矿供电系统越级跳闸的原因
（一）开关控制电源的问题
实际上，煤矿矿井内部的环境极为复杂，所以并不会专门为防爆开关设计专用后备电源或者是专用电源，防爆开关的控制主要依靠主电路周边的开关完成，因此如果矿井内部的主要供电系统出现问题，那么用于防爆系统控制的开关电路也必然会受到相应的影响，进而使得保护装置难以正常运作，产生越级跳闸的问题。
（二）继电保护方式的问题
煤矿矿井内部的空间狭窄，所以矿井内部的供电系统普遍是短线供电系统，因而传统的三段式过流保护无法发挥出其应有的作用，并不适用于煤矿供电系统。就目前来看，煤矿供电保护模式的建设尚且处于探索阶段，在电路保护过程中很有可能因为过流时间的偏差二产生越级跳闸的事故。
（三）电压波动所带来的问题
矿井内部往往设置有大量挖掘装置，在打开开关的瞬间会产生极高的瞬时电压，还有部分外部影响因素也会导致电压产生波动，而如果电压的瞬时波动并未被控制在警戒范围以内，那么必然会启动相应的保护开关，进而引发越级跳闸事故。
（四）保护装置出现问题
部分煤矿企业在购入保护控制装置的过程中粗心大意，选购了部分未能达标的设备装置，在启动装置之后，可能会因为较大误差而导致机械设备的运作灵敏顿降低，无法及时发现潜在的安全隐患，引发相应的越级跳闸问题。
（五）失压保护产生问题
为行之有效地避免出现电量超负载的情况，矿井内部的开关上都会设置有相应的电压警戒线，如果电压超过此警戒线，为保护相关工作设备以及工作人员的人身安全，会直接忽略继电保护，直接将电源断开。
（六）漏电保护选择性较弱
由于煤矿供电系统的大规模性，如果产生漏电现象的话，往往无法在第一时间迅速排查，因此为保护安全，往往会选择降低电流的输入值，同时还能够采取相应的补偿措施，但实际上，补偿措施的选择却并不简单，如果选择方式错误，可能会导致保护效果过差，很容易导致保护装置错误判定，进而引发越级跳闸的故障。
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二、煤矿供电系统越级跳闸的处理方法
（一）借助常规电力监控解决越级跳闸
常规电力监控主要是通过外部变电所的保护装置来监控矿井内部的电路系统的运作情况，如果说矿井内部的电路系统出现较为严重额的事故或者是因为外界影响而产生问题，会直接联动相应的外部变电保护装置，采用更为行之有效的保护措施，进而便能够避免矿井内部供电系统错误判断而引发的越级跳闸的问题。
（二）借助集成保护解决越级跳闸
对矿井内部设备工作过程中所需要的电流数值以及电压数值做整理记录，在保障所有设备均处于正常工作状态的情况下，将此类采样数值全部输入到相应的地面集成保护装置中，用于对矿井今后开工过程中的设备运作情况做出去有效管理与监控，避免因为电力波动而产生错误判断或者未察觉等问题，这样便能够切实有效地避免越级跳闸问题的出现。
（三）借助智能配网解决越级跳闸
智能配网是指利用新技术，在电压波动非常大的情况下，采用相应的瞬时操作，切断矿井内部供电系统的电源，从而保护设备以及有关工作人员的安全。通过信息技术的直观化表示，可以更为清晰直观地明确矿井内部的供电系统情况，高强度的信息传输机制则能够有效避免出现供电判断错误的问题，同时还能够预防越级跳闸等等。
（四）借助光纤纵差解决越级跳闸
光纤纵差需要结合地面线路进行设计，将其正确应用在矿井内部的电力系统中，这样可以更为精准地监控矿井内部的电压变化情况，判断其是否会对机械设备造成相应的损伤，用于保障矿井内部的工作人员的人身安全，同时还能够行之有效地解决因为越级跳闸而带来的施工进度延缓的问题。
三、解决煤矿供电系统越级跳闸的优势
（一）施工安装更具便利性
由于煤矿矿井内部的空气过于潮湿、空间过于狭小，所以工作人员的行动并不方便，因而矿井内部的安装保护措施就必须要考量安装过程是否足够方便，上述四种解决越级跳闸问题的方案中，智能配网方案并不需要大规模地链接和安装，其能够切实有效地降低企业所需要投入的安装成本，同时其保护作用极为显著，能够在施工中起到不可忽略的重要作用。
（二）方案更具科学性
随着现代科学技术的不断发展，先进而又合理的保护装置逐渐成为每个矿产企业的追求，在上述四种解决方案中，集成保护方案以及智能配网方案均是在新时代下衍生出的全新保护手段，其并不仅仅代表着先进的科技性，同时也代表着其实用性以及高效性。
（三）方案更加具备可靠性与安全性
电力监控方案的安全性与可靠性要明显更高，在进行实际监控的过程中，基本不会出现错误判断的情况，能够及时并且准确地反应矿井内部的电压与电流供应情况，在出现问题的时候迅速予以解决。光纤纵差以及集成电路方案则存在保护死角，由于操作过多并且反馈时间较长，因而导致故障排除时间显著增多，这样无益于工作的正常进行。
结束语：
总之，煤矿供电系统的越级跳闸问题是普遍存在的，如何行之有效地解决它却一直都是困扰行业的难题。随着现代技术的不断发展，越来越多的方案被应用在煤矿供电系统越级跳闸中，这为煤矿行业的稳步发展以及人员安全带来了不可或缺的帮助。
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[3]何瑾.防越级跳闸在煤矿供电系统的应用分析[J].数字通信世界,2018(05):175.
论文作者:张志飞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/13
标签：供电系统论文; 矿井论文; 煤矿论文; 电压论文; 有效地论文; 方案论文; 情况论文; 《电力设备》2019年第23期论文;