基于布尔理论的高压电网防越级跳闸系统研究

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1、基于布尔理论的高压电网防越级跳闸系统研究王晓娜西山煤电（集团）有限责任公司摘要：煤矿高压电网短路或漏电造成的越级跳闸，可能导致矿区生产单位电力系统瘫痪，危及工作人员的生命安全，以西山煤电某煤矿地而高压供电网络为背景，分析了其供电系统发生越级跳闸的原因，并基于布尔理论提出了供电系统防越级跳闸保护系统。主要介绍了布尔运算与应用，并介绍了保护系统的硬件和软件模块设计。该系统在生产实践中得到了检验，对煤矿地面高压电网越级跳闸问题得到了较好地监测和治理。关键词：高压电网;防越级跳闸;布尔理论;作者简介：王晓娜（1989—）,女，助理工程师。20

2、11年毕业于中国矿业大学电气工程与自动化专业，现主要从事煤矿经营管理工作。收稿日期：2017-05-09ResearchonAnti-LeapingTripSystemofHigh-VoltagePowerGridbasedonBooleanTheoryWangXiaonaXishanCoalandElectricity(Group)Co.、Ltd.;Abstract：Theleaptripcausedbyshortcircuitorleakageofthehigh-voltagepowergridinthecoalminemayca

3、usethepowersystemofminingareatobeparalyzedandendangerthesafetyofthestaff.Basedonthegroundhigh-voltagepowersupplynetworkofacoalmineinXishanCoalMine,thecauseofleaptripwasanalyzed,andtheantiTeaptripprotectionsystemofpowersupplysystcmwasputforwardbasedonBoolcanthcory.Introd

4、uccdBooleanarithmeticandapplication,andthedesignofhardwareandsoftwaremodulesoftheprotectionsystem.Thesystemhasbeentestedintheproductionpractice,andhasbeenwellmonitoredandcontrolledfortheleaptripofthegroundhigh-voltagepowergrid.Keyword：high-voltagepowergrid;anti-leapingt

5、rip;Boolcanthcory;Received：2017-05-090引言据统计，我国煤矿安全生产事故将近一半是由于供电系统安全隐患导致的。由于煤矿高压电网的短路和漏电所造成的越级跳闸事故，可能会导致整个矿区井上井下电力系统瘫痪，从而引发严重的生产安全事故，影响矿井生产计划。因此这是目前煤矿高压供电网迫切需要解决的问题。目前煤矿地面供电网络常用保护供电系统防越级跳闸方法有：1）光纤纵联差动法in。此法外围辅助电路复杂，使用成本较高。2）电气信号闭锁法宜。此法接线方式复杂，不适合经常需要改变运行方式的矿井。3）基于总站和基站的保护

6、法固。此法对硬件设备要求较高，同时需要配备较高层次人才。4）修改本地保护或者优化线路结构法皿。此法使用条件比较复杂，不具有普适性。本文以四山煤电某煤矿地面高压供电网络为研究背景，对高压供电系统发生越级跳闸的原因进行了分析，根据布尔理论，提出了一种供电系统防越级跳闸保护方案。1煤矿供电系统发生越级跳闸的原因分析越级跳闸就是电力系统出现故障时，本应由整定优先跳闸的断路器来切断开关，但出于某些原因，实际上开关是由其他断路器切断的，即短路越级跳闸和漏电越级跳闸。1.1短路越级跳闸煤矿地面单位中常用的供电网络一般都是3级供电网络，相邻两级之间间

7、隔较短，且每级网络上都有相应的负荷，当供电网络运行时，相应的电流保护程序也在相应的运行。但由于各级间隔较短，电流保护程序的断电电流动作值无法与安装在相邻两节点处的电流保护程序协同工作，从而导致电流过载时无法跳闸，造成设备的损毁以及人身安全事故。不同节点处的电流保护程序不能协同工作也会造成越级跳闸，使木来小范围的停工停产范围扩大，严重影响了地面单位各生产系统的正常运行，其至还可能造成设备损毁危及生命财产安全。1.2漏电越级跳闸高压供电系统利用电缆经总变电站，将电流输送到各用电单位，如果上一级使用的漏电保护器功率较后一级小，而后级所用电流

8、乂大于前级额定电流，这样就会引发前级供电保护器跳闸。2基于布尔理论的保护方案2.1布尔运算布尔运算又称“或、与、非真值法”，是一种逻辑运算方法，在开关电路中经常可见到此法。常用的布尔运算有或（•）、与（+）、非（「）三种