孟杰明
淮河能源控股集团煤业公司顾桥煤矿，安徽淮南 232001
摘要：煤矿企业一定要做好漏电保护工作，加强漏电保护技术的研究力度，应用先进技术降低电气事故发生概率，从而提升煤矿井下工作的安全性。本文就是对煤矿井下高压供电系统漏电保护技术研究与应用进行探究。
关键词：高压供电系统；漏电保护；技术研究；应用
煤矿开采多为井下作业，井下的生产条件恶劣，如果不对供电安全进行有效的管理就会导致安全事故的发生。煤矿生产企业必须要应用科学、有效的策略，不断加强漏电保护的技术的研究力度，从而为提高煤矿井下安全控制系数提供技术保障。漏电保护技术应用，具体阐述为结合接地保护避免漏电情况出现，避免工作人员出现触电事故。漏电电流一旦超出相应标准，漏电保护装置可以在第一时间运作，对事故电源进行有效隔离，避免漏电事故问题进一步扩大化，造成不可挽回的损失。对煤矿井下高压供电系统漏电技术应用与相关研究进行探讨是具有重要意义的。
1 煤矿高压漏电保护误动原因分析
高压系统是一个庞大的配电网系统，不管是地面还是井下，任一点接地，高压系统的所有电缆容性电流都从不同变电所汇集到接地线路，这个电流大小取决于单相接地时的运行方式和接地电阻大小。因漏电引起的大面积停电，一方面是由于漏电保护原理上的缺陷引起的，另一方面是由于连接上下级变电所联络开关的漏电保护定值无法确定造成的。另一方面，由于接地情况复杂，有高阻接地，也有低阻接地，又加上矿上安装了消弧线圈，使接地电流的大小和方向都难以确定，使所有回路的漏电保护定值都难以确定。这样，基于零序电流本身大小和方向的漏电保护，不管是基于基波的还是基于五次谐波的，漏电定值和综合比较都不很准确，都有些失灵。
2加装选择性漏电保护装置的要求
选择性漏电保护是指当电网的某一支路发生漏电故障时，漏电保护系统能有选择的使开关切断漏电部分的电源，并保证非故障的部分正常供电。这大大减小了由漏电故障引起的停电范围，提高了供电的可靠性。选择性漏电保护有助于寻找漏电故障，便于马上处理，有利于提高生产效率。选择性漏电保护装置的基本要求有以下四个方面：
3.1选择性
选择性是指发生单相接地故障时，漏电保护装置能判断出故障部分，并切断故障部分电源，同时，保证非故障部分继续工作，这样就可以减少停电范围。
3.2速动性
当发生单相接地故障时，漏电保护装置能快速的采集到故障信号，并快速驱动断路器来完成保护动作，以提高矿山高压供电系统的稳定运行，减小故障对电网的损坏，缩小影响范围。
3.3可靠性
保护装置的可靠性是指，对任何一个保护系统，在为其规定的保护范围内发生它应该动作的故障时，它必须动作，而不应该拒绝动作。而在其它任何情况下，包括系统正常运行状态下或发生了该保护不应该动作的故障时，则不应该错误的动作。可靠性是针对保护装置本身的质量和运行维护水平而言的。
3.4灵敏性
漏电保护的灵敏性是指，对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。灵敏性可以用灵敏系数来衡量，它主要取决于被保护元件和供电系统的各项参数和运行方式。
3 现有漏电保护应用现状
现有煤矿井下选择性漏电保护按照利用信号方式不同可分为主动式和被动式两种。主动式保护方法需向电网附加注入信号，目前常用的主动式方法主要包括信号注入法、残留增量法和中电阻法等几种。
被动式选线方法利用电网发生接地故障时其自身产生的电压、电流信号（3I0,3U0）来进行保护，主要包括利用故障稳态信息选线法和利用故障暂态信息选线法两大类。目前，煤矿选择性漏电保护的选择，主要以零序电压、零序电流、零序功率方向保护为判据。由于消弧线圈的接入会补偿电容电流，可能造成各支路中零序电流的大小无法区分，相位相同，所以频繁出现漏电保护误动作，甚至出现井上漏电造成井下开关跳闸，严重威胁着煤矿安全供电，限制了选择性漏电保护的广泛应用。
4漏电保护技术应用研究
在科学技术快速发展背景影响下，高压电网微机自适应选线漏电保护应用越来越为广泛，这种漏电保护技术应用可以自适应性的补偿，与以往常规性的漏电保护技术进行综合比较，这种漏电保护技术的保护成效更为良好。除了具备自动补偿功能外，并且应用先进的计算机软件进行综合分析，了解其中是否存在着故障问题，进一步强化保护系统运作灵敏性。煤矿井下高压供电系统从整体上可以划分成以下几个等级，分别为采区变电所、矿井中央变电所、地面变电所。为了强化漏电保护工作开展的有效性，所有的变电所内部都需要进行漏电保护装置的设置，积极进行三级一体化漏电保护体系建设。第一级别的漏电保护设备需要具备综合性的特点，工作人员需要将漏电保护设备安装在煤矿采区变电所的隔离型高压、真空配电箱中，该变电所如果出现了单相漏电故障问题，高压开关装置可以自行运作，在第一时间对故障线路进行隔离处理。第二级漏电保护体系建设中，需要加强漏电保护装置与高压开关之间的联系，这样做的主要目的就是在中央变电所如果出现了单相漏电事故，动作会延时零点五秒左右，可以应用高压开关柜降低负面影响，使得其它支路一直处于健康、稳定运行状态中，保证煤矿井下供电的安全性和稳定性。第三级漏电保护体系建设与第二级漏电保护体系建设较为相似，都是需要将漏电保护设备与高压开关柜配合应用，对动作进行延时处理，对故障电路进行隔离，避免对其它电路稳定运行造成影响。
5煤矿高压漏电保护原理及方法
5.1高爆开关中的综合保护器
高爆开关中的综合保护器也可以实现漏电保护，其基本原理是通过对支路中的零序电压、零序电流进行采样，再采用零序功率方向原理，判断这一支路是否出现了漏电现象。当支路中的零序电压和零序电流都超过整定值时，就可以判断支路出现了漏电故障。这一方法也存在一定的问题，例如当发生接地故障的时候，消弧线圈会抵消故障支路中的基波含量，则基于零序功率方向原理的漏电保护方案就会失效。
5.2选择性漏电保护装置
选择性漏电保护装置可以达到漏电保护效果，目前煤矿中安装有高压选择性漏电保护装置，但是现场使用过程中依旧出现严重的误判问题。其主要原因有三个方面，首先，当采用基于50Hz的常规零序电流互感器时，故障信息就会被漏电保护装置的消弧线圈补偿，没有被补偿的故障信息就比较微弱。其次，系统的硬件部缺乏实时同步采样功能，一般来讲，系统会采用AD+CPU的硬件结构，没有光纤接口，也不能和电力监控供电系统保持融合。最后，漏电选线原理比较简单，一般都只是依靠某一种原理来判断漏电故障，依据不够充分。
5.3电力监控防越级跳闸系统
电力监控防越级跳闸系统可以实现对煤矿生产过程的实时监控，一旦发现任何故障，可以立即动作，防止因为短路造成的越级跳闸。这一系统也带有漏电保护功能，但是也不能很好地解决高压选择性漏电保护问题，时常会出现误跳。电力监控系统可以通过更换高爆中的综合保护器来实现漏电保护。
6 结束语
?? 我国煤矿井下高压供电系统保护工作是一项长期且复杂的工作，要充分认识到高压供电系统漏电保护工作的重要性，减少安全事故的发生，提高供电系统的选线准确性和高度灵敏性，从而为煤矿企业的可持续发展奠定坚实的基础。
参考文献：
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[2]支东恒，丁士磊.煤矿井下高压漏电保护整定的探讨[J].江西煤炭科技，2012，2:122-124.