煤矿保护系统越级跳闸的原因分析与解决方案

煤矿保护系统越级跳闸的原因分析与解决方案

煤矿供电系统越级跳闸是影响煤矿安全供电的常见事故，导致大范围停电，延长了故障排除和供电恢复时间，影响煤矿安全和生产。

以速断过流保护为主保护，每一个小蓝色块代表一个速断过流保护。当采区变电所任何一条负荷线出现故障时，都可能跳到上一级变电所开关甚至跳到地面变电所得开关；即”越级跳闸”导致停电范围扩大

解 决 方 案 一

采用光纤差动保护解决馈线故障导致的“越级跳闸”。

光纤差动保护正常运行时退出或因特殊情况（如光缆断裂等）退出时：恢复传统保护模式（即投入进线的瞬时短路保护）。

１、光纤纵差保护原理

2 母线差动保护原理

3 数字化变电站是该方案实现的重要基础与保障

“数字化变电站”是以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，通过对数字化信息进行标准化，实现信息共享和互操作，并以网络数据为基础，实现数据测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的变电站。

应用最新的基于全站网络数据共享的数字化变电站技术，运用高速光纤通讯将精确同步采样的井下各高爆的电流、电压数据上送位于地面控制中心的集成保护测控装置（保护主机）。保护主机上配置差动保护模块取代传统短路保护作为电源进线的主保护，差动保护范围固定，实现全系统零时限全线速动，另外在采区变电所各段母线配置母线差动保护和小电流接地选线功能，解决煤矿供电系统广泛存在的“越级跳闸”问题，大大提高煤矿供电系统的供电可靠性。

系统构成：

矿用智能保护器

矿用隔爆型光传输接口

集成保护测控装置（保护主机）

光纤数字通信网

1、矿用智能保护器：

安装于井下采区变电所高压防爆配电开关内的保护器。

将就地采集到的模拟量、开入量等信息数字化后通过光纤网络上送给矿用光传输接口，接受跳闸命令，实现保护跳闸。

在地面即可完成井下高爆的分、合操作，查阅、修改智能保护器就地保护定值；

光纤网络通讯正常时该保护功能不启用，由地面的保护主机实现全系统保护功能；光纤网络中断时，保护器自动启动以下保护功能：

三段式短路保护、反时限过流保护、漏电保护、低压保护、过压保护、电缆绝缘监视、非电量保护（瓦斯闭锁，风电闭锁）等。

煤矿井下供电数字化防越级跳闸保护系统

参考解决 方案二

采用面保护解决馈线故障导致的“越级跳闸“

各级保护构成区域保护系统，有机配合，实现选择性跳闸

分布式区域保护或称：面保护

各级保护构成区域保护系统，有机配合，实现选择性跳闸。