[實用新型]煤礦電網防越級跳閘裝置

有效

• 申請號: 201220125434.0
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN202633922U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 張作龍;王晉宏;王念彬;張波;霍朋柱;閆立晶
• 申請（專利權）人: 張作龍;王晉宏;王念彬;張波;霍朋柱;閆立晶
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍

技術領域

?本實用新型有關一種防越級跳閘裝置，特別是指一種能提高煤礦電網的供電可靠性和安全性的煤礦電網防越級跳閘裝置。

背景技術

目前煤礦高壓電網，因受經濟、技術等各種因素的限制，大多是由多段短電纜（100m～1200m）組成的逐級控制干線式縱向網絡。一般大中型煤礦企業，煤礦供電系統，從地面變電所到最終負荷需要安裝3-4級保護（從工作面、井下中央變電所、采區變電所下井線路到主變后備保護）。由于供電線路較短，延伸級數多，不同級別的短路電流大小幾乎相同，若采用傳統的電流保護，無法同時兼顧保護的選擇性及快速性要求。一般從井下線路開始，電流保護都整定為零延時，由于電流定值很難嚴格區分，造成井下電力系統普遍存在“越級跳閘”的故障，無法保證礦井供電系統的正常運行、而且恢復供電程序復雜，嚴重影響了礦井的安全生產，甚至會導致整個礦井處于癱瘓狀態。傳統的高壓綜合保護已經不滿足現實生產的需要，經常造成開關的誤動作甚至是拒動作，造成煤礦電力系統的大面積停電，嚴重影響生產、威脅礦井和工人師傅的生命安全。

由于我國的煤礦大部分為高瓦斯礦井，煤礦供電系統復雜且龐大、變電所自動化程度低等因素影響，在恢復送電過程中因拖延時間較長，主通風機、局部通風機等主要負荷不能在最短時間內恢復正常運轉，為瓦斯超限埋下了隱患；以上各種不利因素直接威脅著礦井的供電安全和礦井安全。因此，必須通過技術研發，采用新技術解決煤礦供電系統中存在的越級跳閘問題，以提高供電系統的安全可靠性，確保礦井生產和人生安全。

近年來，隨著煤礦生產機械化、自動化程度的不斷提高，井下供電容量不斷增大、電網電壓不斷提高，高壓供電距離的不斷增加，對煤礦井下供電系統可靠性、安全性和連續性的要求越來越高。由于煤礦井下工作環境惡劣，負荷波動大，工況很不穩定，瓦斯煤塵積聚、滴水冒頂事故等會使電氣設備絕緣強度逐漸降低，同時由于操作人員維護不當或操作錯誤、輸電線路的導線斷裂等原因，經常會出現漏電及單相接地故障，若不及時排除，電網絕緣將承受線電壓，長期運行將導致絕緣擊穿，發展成三相或兩相短路事故。單相接地、相間短路故障發生時產生的電弧能量會引起瓦斯、煤塵爆炸，直接危及人身安全和礦井生產。礦用隔爆型高低壓開關是煤礦井下高低壓供電系統終端線路的主保護，它起到了保護高壓電纜、變壓器和電氣設備的作用。但是各種高壓保護裝置本身具有一些缺點，由于數據的封閉性，導致“信息孤島”的形成，越級跳閘的困難一直無法克服。

越級跳閘的現象雖然不會是時常發生，但是只要是發生了越級跳閘，輕則導致上一級跳閘，造成停電面積擴大，重則會導致整個煤礦處于癱瘓狀態。分析發生越級跳閘的現象的原因，一是由于煤礦特殊的工作狀況導致的，電纜線路短，發生故障時的參數設定上下級基本一致，這樣當發生故障時，不能有效的區分故障位置所在，事故進一步延伸，導致上一級高壓跳閘；二是因為電流保護都整定為零延時。這些問題并不是簡單通過修改參數和設置延時來改變的，必須通過有一套完整的防越級跳閘來預防這些事故的發生。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種能夠有選擇性的切斷故障線路以避免其他線路正常供電的煤礦電網防越級跳閘裝置。

為達到上述目的，本實用新型提供一種煤礦電網防越級跳閘裝置，其包括有安裝在井上的GPS同步和校時裝置、總服務器、安裝在地面的保護測控裝置以及安裝在井下各變電所的防越級調整裝置，該GPS同步和校時裝置、總服務器、保護測控裝置及各防越級調整裝置均連接至交換機，通過交換機進行數據信息交互，該防越級調整裝置在該GPS同步和校時裝置控制下同步采集故障信息并將該故障信息通過光纖網絡和該交換機傳至地面上的保護測控裝置。

所述交換機為千兆光纖交換機。

所述GPS同步和校時裝置為GPS授時服務器，其包括有用于解析空中GPS信號的GPS解析模塊及用于產生系統時間的授時主控模塊，該GPS解析模塊與授時主控模塊之間通過通信總線連接，該GPS授時服務器連接有蘑菇頭天線，該GPS授時服務器通過千兆以太網線連接千兆光纖收發器，該千兆光纖收發器通過單模光纖連接所述千兆光纖交換機。

所述總服務器包括有實時通信服務器與歷史數據服務器，該實時通信服務器通過路由器連接外網，該實時通信服務器與歷史數據服務器并通過千兆以太網線連接所述千兆光纖交換機。