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矿井供电设备电气保护技术探索
论文类别:专家论文
作 者:王阳阳
所在地区:矿井供电设备电气保护技术探索
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摘 要:

摘要:为了有效解决供电设备电气保护技术方面存在的问题,笔者首先介绍了电气设备的保护现状,进而制定了相应的保护措施,目的能够给工程实践人员提供必要的理论参考。通过研究发现,只有真正找到设备存在的问题,才可以为设备提供相应的保护措施,最终提高设备的安全性。
  关键词:煤矿;网架结构;电气保护技术;供电设备随着科学技术水平的日新月异,在煤矿资源开发过程中,人们对煤矿开发所要提供的安全稳定需求的意识越来越强烈。但是,由于在煤矿作业中环境因素比较特殊的原因,在很大程度上很难保障供电设备的安全。因此,煤矿供电系统建设者应该针对设备运用的电气保护技术这一个问题进行分析,知晓问题产生的原因,如何对电气保护技术这个问题进行针对性的优化控制。使得经过更新改良后的电气保护技术就可以更好的作用在煤矿供电设备当中。因此,研究人员应该把它当做重点的研究对象,给煤矿供电设备的运行环境创造一个安全可靠的条件。
  1研究煤矿设备电气保护的意义
  如今在现阶段,由于矿井底下环境特殊,作业复杂,一旦有意外情况发生极易容易引发安全事故。因此,在这样的生产环境条件下,供电系统的安全性是十分重要的。总体来说,要给煤矿井下环境不断地提供新鲜流动的空气,供电设备应当用双回路电源,即通过连续不间断的工作来达到安全要求。因为,煤矿井下空气潮湿而又浑浊,底下深度深,由于地磁作用很容易干扰到电气设备,所以,普遍情况下煤矿底下采用的电气设备比较特殊,有矿用防爆电气设备和一般型电气设备。其中防爆电气设备因为安全防护等级高,主要用在电气设备运行过程中容易引发瓦斯与粉尘爆炸的环境居多。但是煤矿工作实际就是在挖进和采煤的工作面工作,该工作面的区域存在瓦斯与粉尘浓度高的风险。但是,由于供电设备质量层次不齐,实际使用效果并不好,这跟行业生产标准有着十分密切的关系。之前采用的电气设备保护标准达不到煤矿供电的稳定需求。所以,我们科研人员应该对现如今电气保护技术遗留的不合理因素进行深入剖析,使电气保护技术在遇到行业快速发展的过程中,还继续能够体现出应有的使用价值。
  2当前煤矿电气保护技术的应用情况
  2.1网架结构合理性差,供电可靠性低
  单侧电源辐射是供电系统中最广泛使用的,如果在它的运行过程中一旦出现故障,在使用它的煤矿供电系统就会发生大面积的停电问题。我们通过对已经发现的问题进行剖析,发现煤矿供电设备系统的不足之处,它的可靠性低而且保护配合的操作难度难,所以很难保证电气技术应用的稳定。
  2.2继电保护原理与技术运用落后
  通过在煤矿供电系统实际运行中进行分析,我们得知问题的产生大多数体现在整体配合难度大以及继电保护能力不足的情况下。探究原因,我们得出在煤矿供电系统中,他们所采用的保护装置大都结构是以单端电气量的电流保护,因为煤矿供电系统中电线路段繁长,各种供电级别数多,供电系统自身工作环境复杂。正因为如此,系统保护装置极其容易被电流与时限影响,从而导致继电保护效果不能满足煤矿工程建设的预期水平。
  2.3监测信息不全面,可靠性分析缺乏准确性
  由于煤矿工作环境复杂,所以在供电设备系统运行中有多种因素干扰,正是因为如此,相关人员无法通过各方面的监测信息来对系统运行进行一个可靠性分析。在这个问题情况下,不能保证煤矿作业环境的安全稳定,因此减少了设备开发建设的质量成果。
  2.4系统状态与故障综合评估能力不高
  由于系统选用的装置设备不能够满足运行状态和故障分析的期望要求,即装置设备之间的智能化与实用化协调水平没有达到一致。所以,供电系统运行的质量和供电系统运行安全性没有得到应该有的保障。
  3针对设备电气保护技术的应用控制
  3.1运用高可靠性网架结构
  当我们把高可靠性的供电网架结构运用到煤矿供电设备系统中时,这个机构不仅能够检查故障并对其进行定位隔离,还能采取负荷转供技术。所谓网架结构运用,就是通过给SCADA设备运行煤矿供电,给设备系统开关、信息获取以及故障电流监测提供电力条件。至于对系统运行故障的定位,则是把SCADA系统与GIS技术相结合,通过对故障的隔离以及对故障的恢复处理,以此来增加监测故障信息的正确度。通过这个,相关技术人员就可通过观察系统运行实际情况的数据反馈,挑选出一种解决方案,能够科学的、有效的,全面的满足系统电压的质量、容量约束以及系统的拓扑约束等其他电气保护需求。
  3.2供电终端智能监测
  通过图1可以看出,煤矿供电系统中最广泛使用的电流保护设置是阶段式的电流保护。阶段式的电流保护,又名电流速断保护,它的主要理论原理是通过短路电流幅值与瞬时动作。在实际设备的运行过程中,阶段式电流保护的优点有:保护动作十分快速且结构简单、可靠性高。但是它也有几处缺点:系统中的整定时间与电流整定值之间的关系十分复杂,运用影响大。所以,研究人员应把阶段式的电流保护当作重点的改进对象,选用纵联式保护,这个保护可以划定出煤矿供电设备系统的故障所处线路大致范围。通过这个,电气保护工作人员就可通过反馈到的数据,来判别保护线路是不是应该对其进行切除处理。从理论来说,这种保护措施有选择性。图2就是纵联式保护的示意图。我们可以通过图中看出,在通过对1,2保护元件之间放置一个具备有功率方向元件后,元件1就可对元件2保护进行判别。如果当保护元件1,2功率都为正相,那么保护元件1发生动作。通过这样,设备当中的其他继电器就可以根据这个做出来做出判断,但是这个判断只能在K1点发生断路前使用。除此之外,为了保证煤矿供电设备系统运行的安全,我们应该通过建立数据平台和全景数据信息监测。在这个过程中,数据平台实时记录模块的设置,作为目标,还给系统提供数据回收与模块使用等功能。同时将数据文件资料传送至全景数据文件的FTP服务器上,并基于SCADA生成的数据文件资料完成搭建数据记录模块。这里所说的全景数据,就是通过对供电系统数据通过一系列的技术分析处理。通过表格形式与曲线形式,来把EMS与DTS所提供的多种时间数据表达出来。针对于煤矿供电铺筑设备跟智能控制的相结合的模式,就是通过结合自动调节与控制一体化提供出最优的技术环境。通过使用智能视频监控,观察机房内各种设备的运行使用情况,为全天候的监视状态,保障供电系统的安全运行。这里采用系统层、线监测层以及数据采集平台,组成成一个综合监控平台,用来实现数据信息的上传与一个格式的数据转化等作用,进而构建出一个全景数据平台。
  4结语
  总而言之,对于完善煤矿行业中供电设备的电气保护技术,我们整合优化控制的工作重心在于电气系统运行的安全性上。通过应用可靠性高的网架结构同实现供电终端的智能监测结合起来,来改善煤矿供电设备的运行环境。这样一来,煤矿作业供电设备的运行使用就不会被特殊环境因素的影响,从而提高人员作业的安全。实践证明,只有经过这样优化,才可以使煤矿资源的开发建设减少受外界技术以及外界环境条件的影响,以此来减少建设工作的可靠性。所以研究人员应将上述研究成果广泛的应用于各种作业环境与技术条件的煤矿供电设备系统,以此来推动行业稳定发展。

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