基于光纤纵联电流差动保护的煤矿电网防越级跳闸装置研究

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1、·48·煤矿机电2012年第2期基于光纤纵联电流差动保护的煤矿电网防越级跳闸装置研究王晋宏，张作龙(1．山西阳煤集团公司机电处，山西阳泉045000；2．山西阳泉万科电器有限公司，山西阳泉045000)摘要：针对目前煤矿电网普遍存在的越级跳闸问题，在分析了煤矿井下高压电网系统的基础上，提出一种基于GPS校时系统的全光纤网络的纵联电流差动保护的防越级跳闸监控系统。该系统可以实现全电网的数据同步对时和采样、实现故障信息数据的信息共享；可以有效地区分区内外故障，可以快速、选择性的切除故障线路，避免了煤矿井下高压电网由于越级

2、跳闸而导致的大面积停电事故的发生。关键词：煤矿电网；GPS授时服务器；光纤纵联电流差动保护；防越级跳闸中图分类号：TM773．4文献标识码：B文章编号：1001—0874(2012)02—0048—04ResearchonCoalMinePowerSystemAnti—OverrideTripDeviceBasedonFiber—LongitudinalCurrentDifferentialProtectionWANGJin—hong，ZHANGZuo—long(1．Mechanical＆ElectricalDepa

3、rtment，ShanxiCoalYangquanCoalIndustry(Group)Co．，Ltd．，Yangquan045000，China；2．YangquanWankeElectricCo．，Ltd．，Yangquan045000，China)Abstract：Currently，theoverridetripproblemscommonlyexistincoalminepowersystem．Sotheundergroundcoalminehighvoltagepowersystemsareanalyze

4、d．Oneanti-overridetripmonitoringsystemoffiberlongitudinalcurentdifferentialprotectionisproposedbasedonGPSadjustingsystem．Thesystemcanrealizesamplingandfullpowerdatasynchronization，realizesfaultinformationdata’Sinformationshare．Theinsideandoutsidefaultcaneffecti

5、velydifferentiatesandalsocanquicklycutfaultlineselectively．Itavoidslarge—scalepowerfailureaccidentsbecauseofoverridetripatundergroundcoalmine．Keywords：coalminevoltagepower；GPStimingserver；fiber—longitudinalcurrentdifferentialprotection；anti—overridetrip式保护失去作用。

6、。0引言目前大多数煤矿使用的高压综合保护装置不能煤矿井下供电系统是保证煤矿安全生产的重要满足现实生产的需要，主要表现在地面变电所配电组成部分，随着采煤工作面不断向纵向延伸，从地面装置和井下高压配电装置在选型上不能很好地配变电所到井下中央变电所，以及各工作面采区变电合，并且经常出现井下高压综合保护失灵，误动作或所之问所采用的纵向、辐射式的供电网络变得越来拒动作的现象。由此，通常下级支路发生过流或者越复杂。这样的供电网络模式造成井下线路较短，短路故障时，常常出现上下级之间同时跳闸的现象，当发生故障时线路首、末两端的故障电

7、流在幅值很甚至会出现上级开关首先跳闸的现象，这样就造成难区分，甚至多数情况下各段电缆首端的最小两相煤矿电网的越级跳闸，导致煤矿井下电网大面积停短路电流值小于其末端的最大三相短路电流，原先电，。由于煤矿供电系统复杂且庞大，尤其是高所采用的常规保护的范围很小甚至为零，使得三段瓦斯矿井在恢复送电过程中因拖延时间较长，主通2012年第2期煤矿机电·49·风机、局部通风机等设备不能在最短时问内恢复正纵联电流差动保护原理是建立在基尔霍夫电流常运转，为瓦斯超限埋下了隐患，直接威胁着矿井的定律的基础之上，具有良好的选择性，能灵敏、快

8、速安全。因此，为提高供电系统的安全可靠性、连续地切除保护区内的故障。该装置利用光纤通信，将性，确保矿井和人身生命安全，有必要采用新技术解输电线路的各端的点流量及相位信息通过光纤网络决煤矿供电系统中存在的越级跳闸问题。的方式纵向连结起来，并传送到对方进行比较，用以本文提出一种新型的基于光纤纵向电流差动保判断是本输电线路内部故障还是外部故障，从而决