防爆开关智能保护器的设计分析.pdf
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1、2023年第10期西部探矿工程*收稿日期:2022-09-28作者简介:王骞(1989-),男(汉族),山西长治人,工程师,现从事煤矿供电工作。防爆开关智能保护器的设计分析王骞*(潞安化工集团古城煤矿,山西 长治 046100)摘要:针对近年来矿井用电需求量的不断增大,矿井所用的防爆开关保护器时常易出现误动或拒动的问题,已无法达到有效保护安全生产的现状,基于矿井防爆开关保护器应用现状,分析了其存在的问题,结合防爆开关智能保护需求,设计一种防爆开关智能保护器,具体设计了该智能保护器的硬件部分与软件部分,并对该智能保护器进行了抗干扰设计,经应用试验发现:在遇到突发情况后,在30ms内该智能保护器便
2、可实现信息采集与完成跳闸保护功能,且在100ms内短路保护功能便可完成一级延时保护,能有效防治矿井供电系统出现的越级跳闸问题,更好地保障矿井安全生产。关键词:防爆开关;保护器;硬件;软件;抗干扰中图分类号:TD611 文献标识码:A 文章编号:1004-5716(2023)10-0132-046kV 电力系统是国内大部分矿井的主要供电方式。然而,近几年来,由于矿井开采能力的提高,以及大功率开采和起重设备的使用,煤矿井下的电力供应需求有了显著的提高,目前,10kV电力需求量正在逐渐提高。但是仅将工作面的安全保护装置从6kV防爆智能保护装置改为10kV防爆智能保护装置,使实际生产中的防爆开关智能保
3、护器出现误动作频率较高,并在设备开关机的一瞬间产生了很强的电磁干扰,从而使保护器受到了损伤1。1防爆开关智能保护器的总体设计1.1现状分析目前,综采工作面各种综合防护设备可分为DCB-X、DGZB、BLD、GZJB等多种系列。在这些保护中,DCZB系列的保护装置应用的范围最广。本文在总结了DCZB系列保护装置在实际使用中存在的问题后,得出了以下结论:(1)在一定的时段内,此保护装置所能看到的电压数值会有很大的波动,而所呈现的电压值与网络的波形有很大的关系,其主要是由于其所受的变压器的影响。(2)在一些情况下,DCZB系列保护器的短路信号处理时间长达100ms以上,并且该系列保护器在短路检测时间
4、上存在缺陷,导致短路保护功能出现异常2。(3)DCZB系列保护装置因电源负载由6kV增加到10kV,导致在工作过程中出现拒动作的现象。因此,煤矿用 DCZB型防爆智能安全装置的关键问题是短路和跳闸。所以,有必要研制一种能够有效地克服短路越线故障的智能型保护装置。1.2防爆开关智能保护器的功能需求根据煤矿电力系统中常见的故障类型,针对故障出现形式,设计了具有漏电保护、过载保护、短路保护功能的防爆智能开关,同时实现设备的绝缘检测和设备欠压保护,确保供电系统的安全工作3。1.2.1漏电保护由于综采工作面作业条件较差,且工作环境较为复杂,在电力系统中经常出现单相漏电、单相接地等问题。在工作面上出现的泄
5、漏事故,不但会使现场人员受到电击,还可能造成瓦斯爆炸、电气雷管提前爆炸等危险。目前,采用零序漏电保护和零序电源方向式漏电保护,可以达到漏电保护的目的4。1.2.2电流保护供电网络中电流保护是保障安全的重要措施,电流防护主要有过负荷及短路防护。针对超负荷防护,必须针对不同电动机所具有的不同的发热时值,决定其超负荷逆时限特征并进行相应的防护。短路防护通常采用快速断开的方法来完成,即实时地进行电流电压相位进行检测,从而即根据电流的相位来判定有无短路,系统检测到短路现象后及时出发短路保护5。1322023年第10期西部探矿工程同时,对防爆开关的智能化保护也提出了相应的要求,既要实现设备的绝缘检测,同时
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