摘要:文章首首先阐述了煤矿井下供电继电保护的基本概念、基本类型、基本要求和继电保护的原理，分析了煤矿继电保护系统常见的故障，提出了提高煤矿继电保护系统可靠性、安全性的主要措施，并就煤矿供电系统中的继电保护的未来发展提出了自己的看法和建议
关键词:煤矿;供电系统;继电保护；作用
煤矿井下供电系统是煤矿供电系统的一部分，是井下供电系统中一种防止发生事故的自动装置，是保证电力系统安全可靠运行不可缺少的重要设备，它能否安全、稳定、可靠的运行，关系到整个矿井的安全生产和职工的人身安全。煤矿井下任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响，为了保证安全可靠地供电，供电系统的主要电气设备及线路都要装设继电保护装置。
1煤矿供电系统中继电保护的基本原理
根据煤矿继电保护的任务和要求,煤矿供电系统中继电保护的基本原理是利用煤矿供电系统正常运行与发生故障或不正常运行状态时,各种物理量的差别来判断故障或异常,并通过断路器将故障切除或者发出告警信号。电力系统继电保护的基本性能要求有可靠性、选择性、快速性、灵敏性。这些要求之间，有的相辅相成，有的是相互制约，需要针对不同的使用条件，分别地进行协调。
2 煤矿矿井供电系统继电保护分类
为了能够有效的提高电力设备运行的安全性和可靠性，减少事故所造成的影响和损失，则需要在煤矿井下变配电所内的线路及重要设备上进行保护装置的装设，这些保护装置主要以主保护、后备保护和辅助保护为主，在煤矿井下变配电所内，定时限电流保护、速断保护、反时限过电流保护及变压器的瓦斯保护等都是较为常采用的继电保护方式。
3供电系统的常见问题和继电保护的任务
3.1煤矿供电系统中继保装置常见问题
结合煤矿井下供电的特殊性，煤矿供电系统线路保护中存在的主要问题有：
（1）目前煤矿采区变电所的整定原则是确定最远端的负荷性质和大小，根据计算结果整定供此处负荷的开关定值，然后逐级向采区变电所计算，根据所供负荷中功率最大者确定过流保护定值，以最远端的短路电流整定速断保护。依次向上逐级配合，速断保护和过载保护的定值和时限从采区变电所向下逐级降低。
（2）煤矿井下供电系统是一个单侧电源辐射状电网，由于采区变电所距电源较远，中间经过的开关级数较多，需要较长的时限和较大的定值配合，而电力部门对电源保护的时限和定值已经限定，无法更改，造成给定整定值过小，保护时限过短，保护无法配合。
（3）地面变动所与采区配电点之间的线路必须设置层层保护。两级变电所进线保护时间应相差 0.5 秒，也就是说假设上一级变电所进线保护时间设定为 1.2 秒，下级保护的时限就要设定为 0.7 秒。按每级保持 0.5 秒的时限来计算起不到保护作用，甚至难以保证出现故障时不会发生越级的现象[
（4）采区变电所进线开关定值与上一级定值配合，虽在一定程度上增加了保护的可靠性，但大大降低了选择性，不符合供电系统对继电保护的要求。并且采区变电所保护一般采用反时限过流保护，一直以来没有进行很好的定值配合计算，采区变电所出线故障时，保护没有选择性。
3.2继电保护的任务
（1）监视电力系统的正常运行，当被保护的电力系统发生故障时，继电保护装置迅速准确地给距离故障点最近的断路器发出跳闸命令，使故障线路及时从电力系统中断开，最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏。
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（2）反映电力系统的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，提示值班员迅速采取措施，使之尽快恢复正常，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。
（3）实现电力系统的自动化和远程操作，以及工业生产的自动控制。
4 加强煤矿矿井供电系统继电保护措施
4.1定期检查
煤矿企业不仅要针对矿井新安装电气设备的继电保护进行全面的检查，还应针对正处在运行当中的继电保护进行定期的检验，那是因为运行的继电保护会受到工作环境的影响和负荷的经常变化，原则上电器试验至少一年进行一次，但目前由于试验设备不防爆，采区变电所继电保护只能在新安装下井前进行1次全面试验，在井口进风巷对井下中央变电所进行电器试验，可制定安全措施，每年试验1次。
4.2加强日常管理
为了确保电力系统正常运行，定期进行校验是远远不够的，还要进行日常的维护管理，减少事故的发生。首先，继电保护管理要落实到具体某个人，检查频率要高；其次，制定继电保护技术人员及专责电工岗位责任制，确保继电保护管理工作能够真正落实，一旦因管理不善导致电力系统产生故障，要追究管理人员的责任；再次，要注意继电保护技术资料的管理，便于后期的管理和故障查找；最后，在设备安装、移动、检修时或者事故后，也要对继电保护进行检查，保证继电保护装置的正常运行。除此之外，在针对设备进行安装、检修和移动时以及发生事故后，都必须要检查继电保护，与此同时，继电保护也应作为值班人员的日常检查。
5煤矿供电系统中的继电保护的未来发展方向
5.1 计算机化
随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。
5.2 智能化
众所周知，近年来人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等电力系统在各个领域都得到了广泛应用，继电保护领域的应用研究也已开始。神经网络作为一种非线性映射方法，很多难以列出方程式或难解复杂非线性问题，应用神经网络方法均可以迎刃而解。例如：输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生渡电阻短路就是一个非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置判别，从而就容易造成误动或拒动；用神经网络方法，大量故障样本训练，样本集中充分考虑了各种情况，则发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特求解复杂问题能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。通过实践所取得的初步成果，我们就可以预见，人工智能技术继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的一系列问题
6 结束语
综上所述，文章主要是针对煤矿供电系统继电保护基本原理、分类及继电保护常见问题做出了分析，并提出加强继电保护的措施，并对今后的发展趋势做了详细论述，这对煤矿生产及煤炭行业的发展有着重要意义。
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论文作者:王林
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：供电系统论文; 继电保护论文; 煤矿论文; 变电所论文; 采区论文; 井下论文; 故障论文; 《电力设备》2019年第7期论文;