淮北矿业桃园煤矿 安徽省宿州市 234000
摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的煤矿工程建设的发展也有了进步。由于煤矿井下供电系统复杂，且井下供电系统的运行环境较为恶劣，容易受到线路倒杆、电气设备运行故障、设备调试不足以及运行维护不当等问题的影响，从而引发供电安全事故。不仅影响开采设备和照明等用电装置的正常运行，而且容易对电气设备造成破坏，缩短其使用寿命，增加其故障概率和维修费用。而且容易造成严重的人员伤亡事故，以及巨大的经济损失。因此，有必要采取措施防止煤矿井下供电系统跳闸，加强对跨越式跳闸原因的分析，并在跳闸发生时快速反应和处理，确保稳定。
关键词：煤矿供电越级跳闸；问题解决；策略
引言
煤矿井下生产设备主要为电气设备，对供电网络依赖性严重，井下作业空间狭小复杂、照度低、环境湿度大，作业过程设备移动频繁。随着开采面的延伸，电网电阻变大，波动也逐渐增加，维修也比较困难，电气设备及线路的绝缘强度和安全性也受到井下各种事故影响而减弱，诸多因素制约了为井下提供安全、可靠的电力供应。人为操作造成的单相接地、短路、断相等故障比较常见。电力供应故障不仅造成生产中断，影响进度，产生的电火花也会造成瓦斯、煤尘的爆炸事故，煤矿的安全高效生产受到了供电质量的制约。尽管这些问题已经受到了煤矿井下作业单位的重视，煤矿企业不断完善监控技术手段，但是人为误操作、信息传输滞后和报警延误仍影响了煤炭开采质量和作业人员安全，因此研究新的在线监控系统，对保证井下供电安全具有重要意义。
1煤矿电力监控技术
1.1系统结构
通过电力监控系统，实现对地面变电所、井下中央变电所、各采区变电所等统一操作、集中监控、统一调度。实现矿井整个供电系统的实时监控。
1.2 系统原理
1.2.1各设备厂家提供规约点表，编程人员根据提供的规约点表格式书写接口程序，用软件进行测试，根据回复的报文判断程序是否正确，现场再根据规约点表完成数据库通讯。
1.2.2高爆保护通过104规约网线通讯，直接接入传输分站交换机。低压保护是MODBUS通讯协议，485通讯，针对外设需要根据厂家提供的规约点表写接口程序，用通讯管理机进行通讯，后上传到交换机。此时，整个变电所的通讯都汇总到交换机，现场利用网线或光纤接入矿井大环网，上传到地面，后台监控系统根据IP地址及通讯提取相关的数据。
1.2.3电力系统监控平台调试完毕后，通过远动机转发数据到综合自动化平台。电力监控系统根据现场要求配置转发表，通过104规约通讯上传至远动机，平台会分配相关的子站IP地址给电力监控系统，平台根据转发表配置自己的数据库，通过访问子站IP实时监控整个系统的运行。
1.3系统特点
1.3.1采用具备通讯功能的开关保护器，保护器本身优点：一是以太网通讯；二是通过设置闭锁网络地址实现防越级跳闸功能；三是保护器内增加超级电容，在上级跳闸无电的情况下，通过电容持续供电将跳闸信号等信息传到后台。
1.3.2电力监控后台特点
（1）具备一键复电功能。在后台系统内增加应用程序，通过提前设定好的逻辑，在矿井大面积掉电的情况下通过顺控操作送电，保证井下局部通风机等快速恢复供电。
（2）具备故障信息上传功能。通过改进数据库后台系统，调取跳闸时的动作值。
（3）具备故障录波功能。后台通过103点表，配置工程师站，对故障前后4到6个周期内的波形进行录波，为排查问题提供方便。
（4）具备平台直接定值调取及修改功能。对外设的MODBUS通讯协议，通过程序的处理对接，通过XJGW上传到后台，实现定值的调取及修改功能。
（5）具备信息报表自动生成功能。通过自定义报表的方式，实现统计遥测、遥测越限、动作报告、遥控执行及遥信变位统计功能。
（6）具备实时显示参数曲线功能。可以实时观察现场设备的电流、电压等遥测数据的曲线，也可以通过调取历史库中的数据查看历史曲线。
（7）低压馈电具备遥控漏试功能。通过遥控漏试出口实现地面对井下开关的漏电试验工作。
（8）所有保护具备遥控复归功能，当跳闸信号消除后，可以通过后台将动作信号复归，实现送电。
2预防越级跳闸闭锁控制器特点
为了预防越级跳闸事故，设计中使用预防越级跳闸闭锁控制器进行处理，其特点如下所示：
⑴ 采用逻辑电路直接控制，省略了计算机比较、通讯时间，避免通讯错误引起的故障，反应速度快，可靠性高；
⑵ 闭锁信号级联上传，每级开关只闭锁它的一台上级开关，线路简单、负荷小，一台开关拒动，不影响其它开关的正常闭锁和解锁；
⑶ 具有后备保护功能，一级开关拒动，其上级开关跳闸保护，确保短路线路被及时切除；
⑷ 开关实时检测线路的电流值，根据有无短路电流出现情况自动闭锁和解锁，无需进行整定和调试；
只要依据预防越级跳闸闭锁控制器特点，充分合理运用预防越级跳闸闭锁控制器，就能降低越级跳闸事故。
3煤矿供电系统越级跳闸问题的解决策略
3.1采用高低压开关失压保护装置并设置延时时间
正是由于井下供电系统中给高低压开关设置失压脱扣器容易导致瞬间失压而造成越级跳闸的问题，所以需要设置专用的高低压开关失压保护装置，而且将其电源设置为专用的可以支持后备操作的不间断电源。另外，用微电脑集成保护装置更换电压损失释放装置，并设置合理的电压损失延迟保护时间，以确保电压损失延迟保护时间长于短路保护制动时间。这样可以确保在短路保护动作之后才会发生，对短路保护起到补充作用，一旦出现高低压开关失压的问题再启动失压保护，确保供电系统的正常运行。
3.2科学整定供电系统各级开关的保护整定值
首先需要对地面高压开关和井下高压隔爆真空开关相关参数的匹配问题，然后优化煤矿井下与地面的供电配合方案，并且重新调整并适当放大接地快速断开保护的设置，然后在确保设备正常运行的前提下，可以对进入井电路的电缆进行逐步保护。适当降低井下快速断裂保护值可有效防止地下盲区问题，有效防止非处理跳闸问题。
3.3加强供电管理
对井下供电系统进行全面检查和清理，对不合理的供电问题进行排除，并且采用通风机和动力分段供电的方式来确保供电线路的合理有序。此外，在供电系统的日常运行管理中，加强对重点内容的日常巡视和检查。
结语
正是由于煤矿供电系统运行中出现越级跳闸问题不仅会影响煤矿正常生产，而且可能会导致严重事故而造成巨大的经济损失以及人员伤亡，经过分析，由于开关控制电源、继电保护、漏电保护、瞬时电压损失等因素导致煤矿电源非处理跳闸问题，提出了采用高低压开关失压保护装置并设置延时时间、科学整定供电系统各级开关的保护整定值、加强供电管理等措施来对供电系统中的越级跳闸问题进行有效预防。
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