摘要：为保证井下供电安全可靠运行，拟对某矿供电系统建立良好的基于区域保护原理的防越级跳闸技术体系，即该体系既可增强间隔层的继电保护可靠性，又可提高综合自动化通信系统的稳定性。主要采用了参数识别原理，准确地辨别接地线路，并进行隔离，以防故障的扩大。本文基于煤矿供电系统防越级跳闸技术应用展开论述。
关键词：煤矿供电系统；防越级；跳闸技术应用
引言
煤矿井下生产作业过程中由于作业环境的复杂多变，生产系统十分庞杂，囊括了数量众多的各式控制开关，加之大量供电设备及线路布设于井下防爆外壳中，使得井下作业人员很难快速且有效地充分了解井下供电系统运行的实时参数和整体状况。煤矿井下作业有很强的危险性，封闭性较高而且阴暗潮湿，一般是出现电路故障的关键位置，为了保证煤矿供电系统的正常运行，进行防越级跳闸技术的研发和应用是非常有必要的。基于国家行业标准的智能配网设计，将国家电网智能变电站和智能配网技术应用到井下高压供电系统中有较强的可靠性。
1健全线网架结构的原理特点
1)对每条线路进行建模，利用故障时本线路的零序电压、电流等信号，求解本线路的模型参数，识别模型符合性识别故障，具有自举性。目前其他方法均需对所有线路进行比较，方能选出故障线路。2)在模型参数识别时能利用全频带信息，为准确选线提供了可靠基础，灵敏度高、耐过渡电阻能力强;而目前其他方法或只用稳态信号、或某几次谐波、或某一频带信号等，算法判据利用信息量有限，灵敏度、实用性受到限制。3)对于间歇性电弧接地故障，该原理有着天然的适应性与优越性，这是因为无论电弧间歇程度如何，该方法将健全线等效成的电容模型都未发生变化，即健全线的结构并未变化，方法仍然成立，而对于电气量比较的方法，由于电弧间歇会导致的电气量变化，进而影响其判别的稳定性和正确性。4)变压器中性点接地方式与配电网规模对本方法没有影响。传统的基于电气量的方法，受中性点接地方式与电网规模影响，电气量变化范围巨大，影响判据的整定，适用性差。该方法识别的是健全线的网架结构，不受上述因素的影响，适用性强。
2对防越级跳闸技术的分析和应用
2.1先进的互联网+技术
该系统开发了手机APP，如图5所示，手机移动监控、数据监控、报警记录、视频监控全覆盖，一机在手，监控不愁；电能计量在线监测，精度误差＜1%，应用互联网+技术，电能报表（日报、月报、年报）云端监控，随时随地掌握用电成本；本监控系统平台不只是供电监控平台，还是矿井综合监控一体化软件平台，可兼容排水自动化监控、输煤自动化监控、压风机监控、主扇监控等。生产自动化各个环节可方便接入软件平台，成本低、见效快，可实现矿井生产自动化全过程一体化监控。
2.2地面通讯保护法
通常情况下，地面通讯保护法一般是借助所有开关的智能保护器和地面的监控主机来开展通讯工作，其既可以对煤矿内所有开关的电流信号进行读取，而且还可以对全部开关的各自定值进行比较，以便及时的发现短路位置，相关指令由地面的监控主机发出，以实现对短路处上级开关的有效控制。时尚，通过对短路线路进行跳闸来进行线路的切断，计算机通讯、判别指令发出往往需要花费一定的时间，但是在很短的时间内，开关保护器会启动速断跳闸，但是与保护器的速断跳闸时间相比，计算机对指令的发出时间相对比较长，这样就需要地面通讯中选择具有特殊功能的保护器。在煤矿供电系统中，正常通讯情况下，本地保护功能将会被取消，由地面的计算来对通讯功能进行控制，对于无法正常通信的情况可以通过切换本地保护功能来给予有效解决。地面通讯保护法一般需要在矿井内部安装智能保护器，并借助监控主机来对整个工作流程进行监控，从而实现对煤矿供电系统的有效监控，保证对整个煤矿供电系统的有效监控，可以完全掌握每个开关中的信息，智能保护器中的数据存在偏差问题，智能主机就会对异常信息进行提取和分析。
2.3井下供电系统“五遥操控”
系统可在地面实现对井下变电所内供电设备的在线监测、远程操作控制、故障数据上传、数据统计分析；实现供电系统“五遥操控”（遥测、遥控、遥调、遥信、遥视），构建井下“无人值守”变电所。
3煤矿供电系统越级跳闸问题解决措施
3.1加强对最新网络智能继电保护技术应用
基于网络智能全线的防越级短路保护，尤其是在涉及各个分支线路防越级短路保护方面的应用，具备设置简单、可靠性水平高，灵敏性高等特点，并且实施起来较为容易，在保护器方面采用具有网络智能功能的继电保护技术的保护器即可，不需要另外加设通信线路，以及专门的防越保护监测装置。网络智能继电保护，结合其特有的实时通信功能，提升了继电保护功能，尤其是在独立监测与继电保护方面，突破传统技术的限制，在发生短路故障时，在实时通信技术作用下，与故障相关的保护器能够通过及时的信息交换形成一个整体，对故障点进行准确判断，综合分析，进而选择合理的保护方式，实现智能化保护，确保防越级跳闸保护的可靠性，有效解决了分段级延时过长导致的短路跳闸问题，以及克服了纵差保护仅能实现分段保护的短板，实现了电路全网络实时速断保护。
3.2提升电气设备维护便利性
减少设备损失在矿井供电系统中应用供电监控与防越级跳闸系统，实现了对井下电网运行数据及故障的实时监测与记录，从而为作业人员工作提供大量的有效参考。在运行中一旦出现异常显现，系统可根据以往积累的案例数据，向作业人员提供相应的处置指导建议，实现故障的快速消除，避免矿井设备损失的扩大。
3.3对防爆开关配置专用的控制保护后备电源
为有效解决线路开关在主电路发生故障时，保护装置缺乏长效稳定电源而失去其保护作用问题，可通过在防爆开关保护器中装配控制保护专用的、不间断的后备电源，确保在开关发生故障时保护器的可靠运行，有效避免开关控制保护电源出现问题而造成电路中断，避免开关控制器失效而造成的开关误动或者失效，进而预防越级跳闸。除此之外，采用稳定的。不间断的后备电源配置，对于开关保护装置在电源抗干扰能力方面也有较大幅度提升，有效减少了电磁干扰引发的误动跳闸现象。
结束语
矿井供电系统是煤矿安全生产最基本、最主要的生产系统。随着矿井生产的机械化发展，人们对矿井供电系统的安全性、可靠性要求越来越高。其中，越级跳闸是影响矿井供电安全性、可靠性的一个重要因素。在矿井供电系统中，越级跳闸事故会造成采区停电或地面变电所瘫痪，若不能及时排除故障，会引起矿井瓦斯积聚，威胁井下作业人员的人身安全，影响矿山的正常生产。尤其是赵家坝煤矿存在多级变电所级联的情况，井下供电系统复杂，同时还存在柔性掩护式支架开采，柔掩工作面小眼掘进时如果遭遇停电，极易造成瓦斯积聚，引起安全事故，降低矿井安全系数。矿井管理人员要对此予以重视，分析越级跳闸的原因，为了确保矿井生产安全，杜绝人员伤亡事故的发生，必须制定可靠的防范措施。
参考文献
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