1、改進煤礦供電質量的幾點意見    中圖分類號：U223.5+2文獻標識碼：A 文章編號： 目前，煤炭生產技術的迅速發展，礦井煤炭的產量得到了迅速提高，煤礦作業中也運用了大功率采煤機組和運輸設施，井下供電系統承擔的負荷就越來越多，這就要求整個供電系統必須提高供電質量。本文根據臨沂礦業集團現有煤礦供電系統的現狀，尤其老礦區供電設施設計比較原始，分析了煤礦供電系統中常見的問題，并給出了具體的解決方法。 1礦井供電質量出現問題的現象 1.1缺乏煤礦特定的繼電保護辦法 繼電保護的整定及配置技術在目前的電力部門的輸配電系統中的應用已相當成熟。煤礦供電系統在自身的運營

2、結構及方法的基礎上，適當引進了供電部門配電系統的繼電保護整定和配置原則，但煤礦供電系統的運行結構和方式都有自己的特點，如井下線路級數多、每條線路相對要短、負荷量大等。 1.2電子技術的應用造成諧波污染 電力電子技術在最近幾年獲得較快的發展，很多功率較大、性能較高的開關器件被廣泛應用于煤礦生產活動中。其中，很多電力電子設施也被逐步采用，如變頻器、可控硅等，但同時也制造了很多諧波，造成電網電壓產生波形畸變。 1.3礦井供電系統諧振帶來的過電壓 諧振過電壓具體體現在：單相、兩相或三相對地電壓升高，且存在低頻擺動現象；由于諧振作用帶來的高值零序電壓分量，產生“虛幻接地”問題，使保護發出錯誤的接地指示；

3、經現場勘察后得知，與母線相接的電壓互感器曾有電流出現，發出的聲音異常。一旦有諧振現象產生，電網的某個部位就會出現過電壓，不利于電氣設備絕緣，從而出現過電流將設備燒毀，或使電磁式TV鐵芯過于飽和，從而將電壓互感器燒毀或熔斷熔斷器，還會對過電壓保護裝置的工作帶來不利影響，導致保護誤動作。 1.4井下特殊環境帶來的電氣連接問題 礦井位于地下，空氣濕度大、溫度高等特殊環境，在電腐蝕、螺栓不牢固、接觸不良以及較大的負荷等問題的情況下，加劇了連接部位發熱，發熱部位會加快結合面的氧化速度，從而導致進一步接觸不良，這樣就呈現惡性循環的狀態。如果發現不及時，導體就可能燒熔、斷路，嚴重者發生短路事故，尤其是開關柜

4、內的封閉母線或高處。 1.5電壓波動大穩定性差 礦井供電系統電壓產生較大的波動，應該予以一定的關注，其體現在：很短的時間段內系統電壓發生很大的變化；電力部門變電所和礦井地面供電電壓過高，而電壓在采煤面上過低。 以下是導致該現象的原因：供電系統負荷出現較大的波動，這種負荷在生產過程中比較集中；有的情況下需要同步啟動大型設施，產生了過大的無功沖擊；需要很長的線路才能完成系統供電，無疑減小了壓降；電網電壓以及電廠并網負荷在很大程度上影響到了系統電壓；5%電抗器和下井回路串接，從而構成了一定的壓降。 2解決方法 2.1制定適合礦井繼電保護整定的方法 要修改并優化原來保護的整定值及結構配置，編制出與煤礦

5、供電系統的繼電保護相符的整定計算及一系列配置措施，以下是整體思路： 人們往往將電抗器安裝在下井線路上，在井上和井下，從電源到負荷方向的短路電流值的區別很大，便于辨別速斷保護動作電流。所以，應將三段式保護安裝于下井線路上，在地面變電所及下井線路安裝微機保護的變電所，其饋出線路上最好也安裝三段式保護，保護時限及整定值以配合相鄰線路。 重新設置地面變電所至井下變電所的繼電保護，同時對整定動作電流進行優化，使該電流適應繼電保護總的原則。還要根據煤礦井下電網的不同情況，采取相應的整定措施及保護設置，以滿足縱向選擇的需求。 對變壓器保護的復壓閉鎖值進行重新整定，按照變壓器低壓側末端故障發生時電壓元件的靈敏

6、度來整定；另外，電流保護的動作時限要符合下井線路的段時限的要求，通過電壓動作值、時限兩方面，為變壓器后備保護的可靠性提供保障。鑒于保護的供電可靠性及靈敏度和，將復壓閉鎖退出為宜，換用原來的過流+限時速斷的后備保護。 制定合理的線路配置整體方案。通過上文的介紹，對煤礦供電系統的特性進行了分析和探討，與地面10kV線路相比，短路故障更容易出現在井下供電網絡，對整體線路保護系統的方法措施作進一步改進；如果短路故障出現在井下，必須限制大電流對上級變電所主變的沖擊，同時也應使井上的過流保護動作值與井下的相互配合，還要考慮全線電壓損失以及保護系統的可選性，確定其是夠牢固、可靠。 2.2諧波污染加重的解決途

7、徑 解決該問題可采用無功動態補償(SVC)技術，同時完成無功補償和諧波吸收功能；也可根據諧波情況單獨設計安裝不同次數的濾波裝置；最好是從源頭上減少諧波的產生量，選擇諧波產生量少或裝有濾波裝置的電器設備。 2.3系統諧振帶來過電壓的解決途徑 系統的正常運行多半會受到鐵磁諧振的影響，這就造成了電磁式TV燒損爆炸及高壓熔絲熔斷等事故的發生?？赏ㄟ^以下途徑來解決上述中性點不接地系統中的問題： 自動調整補償裝置：與供電系統中性點接入參數相符的TV中性點經消諧器及消弧線圈接地，使系統諧振問題得到解決。自動調整補償裝置，降低消弧線圈的脫諧度或全補償運行，這是因為將功率較大的阻尼電阻串入了消弧線圈的一次回路內

8、，使阻尼率大大增加，減小了中性點諧振過電壓的幅值，使之滿足相電壓的5%10%，若系統的消弧線圈工作電流和電容電流相等，也就是在諧振過程中，限制中性點電壓，使其不超出允許值的范圍，以此達到全補償的目標，該方法比較合理，且殘流最少。 消弧線圈：將供電系統中的消弧線圈接在中性點處，打亂諧振條件，可對諧振過電壓起到有力的抑制作用。TV的勵磁感抗偏大，但消弧線圈的感抗較小，幾乎不可能滿足諧振條件L=1/C，因此不會引起諧振。中性點接入消弧線圈方式對于由TV鐵芯飽和引起的鐵磁諧振過電壓有很好的限制作用。 消諧器：消諧器屬于一種非線性復合電阻，它的配置比較特殊，與TV一次側中性點回路串接，其接入就等同于在T

9、V一次側所有相對地全部接入電阻，能對阻尼過電流及TV過電壓起到有效的抑制作用，同時還可以抑制諧波的作用。 TV開口三角繞組接電阻：考慮到對諧波的抑制作用，取得的效果會隨著電阻的減小而約變得明顯，但同時也會加劇TV的過載現象，如果單相接地和諧振時間太長，就會出現TV燒毀或保險絲熔斷的可能。如果正常運行，則應取16.533作為接入10kVTV開口三角繞組的電阻值。 其它抑制諧振過電壓的方法：選用的TV必須不易飽和，且具備良好的勵磁特性；達到系統的運行要求之后，改換防諧振式TV；將晶閘管消諧裝置或燈泡接入TV開口三角繞組，使阻尼增加，從而阻斷諧振條件的形成。但是，TV開口將分頻消諧裝置接入TV開口三

10、角繞組或三角繞組接電阻等措施應用在實際運行中，根本無法阻止保險絲熔斷或諧振作用。當線路單相接地或產生了諧振，很明顯的就增加了TV一次側電流及因自身元件故障而無法做到消諧，這是這兩種措施最大的缺憾。將消諧器安裝于TV中性點上，當線路單相接地時可通過該法使TV各相繞組電壓在正常相電壓的范圍內不飽和，達到有效抑制鐵磁諧振的目的，使電壓互感器一次側電流減小。此外，這種方法也確保了接地指示裝置對相位以及零序電壓幅值的靈敏性。 2.4電氣連接部位問題的解決方法 井下變電所采取防潮、降溫措施，連接部位發熱可借助手持式紅外線熱成像儀來解決此類問題，要求值班人員對溫度進行定期觀測，對電力設備各處的溫度進行檢測，了解其具體的發熱情況，也可以運用無線測溫預警系統測溫。 2.5電壓波動大穩定性差的解決方法 采用電抗值最小的高低壓配電線路方案。選用合適的設備容量，使功率因數、負荷率得增加，從而降低無功損耗和線路壓降。通過無功動態補償(SVC)技術