煤矿供电系统与电气设备的保护

　　【摘要】做好煤矿电气设备与供电系统的维护工作是对避免和减少煤矿井下重大安全事故的发生具有十分重要的作用。本文阐述了煤矿供电系统与电气设备的保护的意义，介绍了煤矿保护装置类型，探讨了井下有关保护及其实现的方法。

　　【关键词】煤矿供电系统电气设备漏电保护过流保护接地保护意义

　　引言

　　在煤矿生产过程中，继电保护装置广泛应用于煤矿的供电系统和电气设备的保护之中。然而，随着科学技术，特别是网络信息技术的不断发展，煤矿企业也越来越重视对高科技技术的应用，尤其是智能型的电气设备与供电系统的应用更是非常广泛。

　　1、加强煤矿电气设备与供电系统保护的重要意义

　　1.1加强煤矿电气设备与供电系统保护，是国家煤矿安全生产制度的体现，也是当前时期下我国煤矿业长足发展的内在需要;1.2加强煤矿电气设备与供电系统保护，对于我国煤矿业的和谐、健康发展起着至关重要的作用;1.3加强煤矿电气设备与供电系统保护，可以提高煤矿电气设备与供电系统工作人员的整体素质的提高具有十分重要的作用。

　　2、煤矿保护装置分析

　　煤矿一般采用的是继电保护装置，它是一种能够反映系统所出现的故障以及不正常状态，并可以及时地作用于断路器跳闸或者发出信号的自动化设备。主要包括以下几种装置：1)测量装置。这个装置可以检测矿井现场信号的输入电路处理后与被保护对象，根据“0”和“1”的显示，可以从逻辑上进行判断保护措施是否启用;2)现场信号送入继电保护装置。在这个过程之前，需要采取必要的前处理过程，以很好地消除信号的干扰，一般在这个过程中，低信号会转化为高信号，这样便于处理;3)逻辑判断装置。这个装置也可将智能型的装置等同起来，在运行过程中体现出智能、自动等特点。

　　4)执行装置。它是根据逻辑判断部分送来的出口信号，完成保护装置的最终任务，主要负责保护装置与现场设备的隔离、连接、电平转换、出口跳闸的功率驱动，以及现场设备状态信息的返回等，以使继电保护装置能可靠地工作。电气设备和电力设备发生故障时跳闸，不正常运行时发出信号，正常时不动作的。

　　3、井下保护及其实现方法

　　由于井下的环境较特殊，电气设备分为矿用一般型电气设备和矿用隔爆型电气设备，前者不具有防爆性能，适用于没有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所;后者具有防爆和隔爆性能，适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所。同时，电气设备按工作电压高低分为低压电气设备(工作在交流l200V或直流l500V以下的电气设备)和高压电气设备(工作在交流l200V或直流l500V以上的电气设备)，井下电气设备大多属一类负荷和二类负荷，工作时的电流，电压都较大，对其保护是保证可靠性工作的关键。目前，过流保护、漏电保护和接地保护是井下的三大保护，还有其它保护如：失压保护、欠压保护、过压保护和闭锁功能等。

　　3.1常见的煤矿电气设备及供电系统的保护类型

　　(1)过流保护。由于短路及电气设备的超负荷运转，电网往往会产生过电流，简称过流，过流直接导致的后果就是产生电火灾因此，在实施过流保护工作时，要根据产生过流的原因进行分类保护，主要包括过载保护和短路保护。

　　(2)漏电保护。一般煤矿井底电网都有绝缘的电阻的，是由于绝缘体的特性，当设备通电很长时间时，其内部温度就会升高那么绝缘性能就会降低，那么人在触及后就会产生漏电的危险漏电不仅会直接影响到人身安全，而且还会使设备的进一步损坏同时还会因漏电产生的火花而引爆瓦斯、粉煤灰的危险发生。过流保护的选择性主要包括时间选择性、电流选择性和能量选择性。除过流特性的配合外，要借鉴选择性漏电保护的经验，充分研究电气设备及线路异常状态，电流、电压、功率因数，阻抗、时间、能量、过电压等不同的物理参数，运用高压供电的其它保护(如距离保护)、新型保护(如相敏保护)等原理研究新型过流保护方式，增加继电保护的信息数量和质量。

　　通过新型的计算机式保护计算与逻辑判断，采用防误动、防连动、加速动作、预检测等技术研究新型过流保护。(3)接地保护。接地措施是预防电气设备因绝缘金属外壳的损坏而带电，那么对人的人身安全就有非常大的威胁。接地保护的关键步骤是将保护接地装置的接地电阻降低至规定的范围之内，这样就可以使流过人体的电流不超过人体安全极限电流(一般为低于30mA为人体安全电流)。

　　3.2其它保护

　　(1)失压保护电气设备在正常工作时，如果因为电源电压的消失而停止工作，那么在电源电压恢复时，电气设备的自行启动或投入工作将造成人身事故或设备损坏。对供电系统来说，许多电气设备同时启动和工作，也会引起不允许的过电流和过大的压降，而热类电气设备可能引起火灾。为防止电压恢复时电气设备的自行启动或投入工作采用接触器和按钮控制电动机的启动、保持、停止，就具有失压保护作用。

　　(2)欠压保护其采用鉴幅式保护原理。电动机或电器元件在有些应用场合下，当供电系统的电压降到额定电压的75%时，就应能自动切除电源而停止工作，以免损坏电动机以及机械设备。欠电压保护方法不仅可以采用接触器和按钮控制方式，还可以采用低压断路器或专门电磁式电压继电器进行欠压保护。(3)过压保护其采用鉴幅式保护原理。当供电系统的电压大于额定电压的ll5%时，就应能自动切除电源而停止工作，以免损坏电动机以及机械设备。过电压的保护方法是在线圈两端并联一个电阻、电阻串电容或二极管串电阻等形式，以形成一个放电回路，从而实现过压保护。(4)闭锁功能它是实现系统安全可靠工作的重要部分之一。常用的闭锁有漏电闭锁、机械闭锁风电闭锁等。漏电闭锁采用附加直流电源检测原理实现，在隔爆真空型电磁启动器、低压馈电开关中经常使用;高压配电箱设有机械闭锁装置以保证安全风电闭锁功能是由分路馈电开关与风机的控制开关配合使用实现的，将风机的控制开关的常闭触点接入分路开关的CPU回路，实现对分路开关的控制。

　　4、结语

　　煤矿供电系统和电气设备的保护对煤矿安全生产和产量的提高具有重要意义。同时继电保护在电力系统和煤矿系统已取得了广泛的应用，但它是采用触点控制方式，由于触点之间存在接触电阻(包括膜电阻和收缩电阻)，使电阻增加及接触区的导电性能变差，同时，触点在运行时还存在触点的磨损(包括电磨损和机械磨损)，使其寿命减短。随着计算机技术、网络技术、可编程逻辑控制器件(PLC)、单片机(MCU)技术，总线技术、微电子技术等的飞速发展，采用软件控制代替触点控制，尤其是PLC、总线技术或液压技术和智能电气设备的结合，使整个系统的可靠性和安全性会有更大程度的提高。

　　参考文献

　　【1】王红俭，王会森.煤矿电工学【M】.北京：煤炭工业出版社，2005.

　　【2】国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程【s】.北京：煤炭工业出版社，2004

　　煤矿方向论文范文：煤矿现代化机电技术管理创新

　　摘要：伴随着社会进步、科技发展，一系列现代科技诞生。高科技应用于企业生产不仅提高了工作效率，而且实现了现代化管理，提高了管理水平。以煤炭企业为例，引进现代化的机电技术进行企业生产，大大提高了企业生产效率。但是，任何事物都是在发展中不断创新的，机电技术为了适应煤炭生产中设备的多样化需求，其种类不断增加。机电技术的广泛使用也给煤炭企业带来了一些安全隐患。本文针对目前煤矿现代化机电技术管理方面存在问题，提出一些现代化机电技术管理创新的措施。