李现腾
中煤新集能源股份有限公司板集煤矿 安徽省亳州市236700
摘要：燃煤电气设备和供电系统是煤矿安全系统的重要组成部分，对煤矿行业的安全起着非常重要的作用。为了加强和落实煤矿行业的安全防护工作，应重点做好煤矿电气设备和供电系统的防护，这对预防煤矿安全事故起着非常重要的作用。
关键词：煤矿；高压供电系统；保护装置；
煤矿安全事故的频繁发生，国家和企业对煤矿的安全生产越来越重视。随着计算机技术、微电子技术、网络技术的不断发展，越来越多的煤矿电气设备与高压供电系统保护和监控设备不断的被研发出来，对煤矿的高压系统进行保护，大大的增加了煤矿高压系统的可靠性与安全性，保证煤矿企业的生产安全、有序、高效的进行。
一、煤矿高压供电系统常见保护类型
1.防过流保护类型。在煤矿高压供电系统运行的时候，常常出现由于短路导致的现象，线路短路导致电气设备超负荷运转，这时电网就会产生过流，过流导致的结果就是线路被烧断，从而引起火灾等事故。所以，在对过流现象进行保护之前，应该根据引起过流的具体原因，以及过流的类型进行分类保护，一般采用过载保护与短路保护两种方法。
2.防漏电保护类型。在煤矿的高压供电网络中，一般都会在电网的周围安装绝缘子进行保护，但是由于绝缘子中都有电阻，所以党供电设备在长期运行的过程中，会导致供电设备的内部温度会升高，导致绝缘子的性能降低，长期下去，就会导致设备出现漏电的现象。漏电现象一般不会对工作人员造成伤害，但是能够不断的侵害供电设备，导致供电设备在运行的过程中漏电产生火花，由于煤矿的空气中含有大量的瓦斯，所以当瓦斯碰到火花的时候，很容易发生安全事故。所以，在对漏电现象进行保护的时候，应该对引起供电装置漏电的原因进行分析，对绝缘性能不高的绝缘子进行及时的更换，防止供电设备漏电现象的发生。
3.接地保护类型。接地保护措施能够有效的预防电气设备由于绝缘金属外壳损坏而导致的设备带电的现象出现。由于这种现象对人类的生命安全的影响是巨大的，所以应该采用接地保护措施，严格的控制接地保护装置的电阻不大于国家规定的范围，这样做能够有效的降低由于电气设备带电经过人体的电流小于人体能够承受的极限电流。
4.高压与欠压保护类型。供电设备在高压的工作环境中，长期处于大电流的环境，所做的无用功会不断的增加，这样就会导致电气设备的温度不断的升高，消耗的电量也逐渐的增加，甚至会将电气设备烧坏。当供电设备长期处于低压工作环境的时候，电气设备的实际功率低于额定功率，但是实际的工作过程中，还是按照额定功率的程序进行工作，这样就会导致电流迅速的增大，这样电气设备做的无用功将会更多，大大的降低电气设备的使用寿命。所以，在进行高压保护的时候，当电压超过额定电压的125%的时候供电保护装置启动进行保护；在进行欠压保护的时候，当电压低于额定电压的75%的时候供电保护装置启动进行保护。
二、高压过流保护及改进
1.高压过流保护。在矿井日常生产过程中，设备电机工作过程中散发的热量较少，一般不会触发跳闸保护装置，因此跳闸保护装置适应性较差。为进一步提高工作效率，可以采用高压过流保护装置替代原有的跳闸保护装置。现阶段，高压过流保护装置应用较少，主要原因为：①设备的研发过程中，各操作工艺较为复杂，整体设计完成所需时间较长；②关于设备的高压运行参数并不统一，没有合理的安全值界定；③设计过程中对于发动机的设计要求很高，而保护设计方面的关注度不够，很容易在实际生产过程中存在安全隐患。
2.改进措施。关于高压过流保护装置的优化，一般通过继电器实现其日常功能。
在继电器的选择上应选择可靠系数较高的继电器以保证电动机载荷充足，保证在正常工作时不会启动，只有在超负荷时才会发生断路，同时在故障排除之后能够正常启动，普遍适用于现阶段的综合机械化水平较高的现代化矿井。
三、煤矿高压供电系统的保护装置
1.煤矿高压供电系统接地保护装置。现行的煤矿对高压供电系统接地保护的装置一般采用BLD-2、BLD-3以及ZD-4型接地保护装置。这几种接地保护装置在设计上保留了反应跳闸的条件，并且都采用了动作与信号的保护方式，这种高压供电系统出现电力网单相接地现象的时候，提供了充足的反应时间。并且，安置在地面变电站的选择性接地保护装置，会对所有线路中的单相接地现行进行监控，当出现问题的时候及时的发出报警信号，提醒相关的工作人员进行修理。并且，这种接地保护装置发出信号的时间比传统的绝缘监控装置要短，无论是在发出信号通知检修人员发现，到工作人员逐渐进行线路排查，再到最终确定那条线路发生单相接地等时间的确定都有明显的缩短，这对及时的安排停电处理，降低停电造成的经济损失是很大的帮助的。此外，目前的接地保护装置的性能还在不断的增强中，例如BLD-3型接地保护装置在高线线路的抗干扰能力大大的增强了。
2.煤矿高压供电系统继电保护装置。目前我国在煤矿中应用的继电保护装置一般分为集成电路以及微机电路两种类型。集成电路式保护装置由许多小的集成电路组成故障的判断单元，并且通过磁保持原件组成保护装置的记忆系统，对发生的故障进行记录，然后采用RC器进行保护，经常被应用在一些中性点不接地的供电系统中。这种保护装置的优点是：经济效益好，操作难度低，缺点是占地面积大，精确度不高，各种参数值不好确定等。微机式保护装置，一般多应用spem系列以及sepeam2000系列保护装置，其特点是直接与短路器相连，能够根据煤矿重要设备的具体特点来提供相应的高压保护方案，并且这种技术目前已经实现了智能化的技术，更好的对高压供电系统进行保护。
3.煤矿高压电力系统防短路保护装置。这种保护装置的原理是迅速的将电力切断，从而保护各种短路引起故障。在进行短路保护的时候，应该在保护范围的末端的最小短路电流进行测定，并且为了保证电路的安全，炫动的最小电力定植应该尽可能的小。供电装置在运行的过程中会产生相当大的电流，这种电流会对短路保护装置的电流判断产生影响，从而导致判断失误现象的发生。同时，在馈电开关出现短路的时候，母线的电压会迅速的降低，这种反馈作用也会跟随母线的电压的见地而导致短路保护装置产生误判。所以，在安装短路保护装置的时候，应该采用相敏保护装置，这样既能满足保护的灵敏性，又能保证短路保护装置的判断准确率。
4.煤矿高压电力系统电压保护装置。这种保护装置一般与零序过压共同运行，但是一般不进行跳闸保护，仅仅只是发出警告信号。因为，当高压供电系统一旦出现过高压的情况，对整个供电系统网络都能产生影响，如果这个时候跳闸，停电的面积会相当的广。通过采用电压保护装置，能够通过对电压信号进行检测，从而实现供电系统对稳定电压故障的保护。
5.煤矿高压电力系统防爆型真空开关保护装置。这种保护装置一般只采用单一保护的机制，如只保护线路，只保护变压器等中压设备，这种装置一般为单一的CPU结构，对CPU的压力相对来说比较大，并且在保护速度方面以及准准确度方面都存在着很大的问题。但是，目前我国已经开发了一种新型的CPU保护硬件，通过软件控制，来实现对高压线路、变压器等供电设备进行保护，实现了这种保护装置操作简单、维修方便的保护途径。
总之，我国的煤矿高压供电系统正在不断的完善当中，随着科技的不断发展，对高压供电系统的保护技术也在不断的更新中，并且还研发了许多保护装置，大大地提高了我国煤矿高压供电系统的安全性，从而实现煤矿企业安全、高效的运行。
参考文献：
[1]王杰.煤矿高压供电系统保护装置的研究.2019.
[2]张航涛.煤矿井下供电系统中漏电保护及其分析.2020.