[实用新型]煤矿电网防越级跳闸装置

说明书

技术领域

 本实用新型有关一种防越级跳闸装置，特别是指一种能提高煤矿电网的供电可靠性和安全性的煤矿电网防越级跳闸装置。

背景技术

目前煤矿高压电网，因受经济、技术等各种因素的限制，大多是由多段短电缆（100m～1200m）组成的逐级控制干线式纵向网络。一般大中型煤矿企业，煤矿供电系统，从地面变电所到最终负荷需要安装3-4级保护（从工作面、井下中央变电所、采区变电所下井线路到主变后备保护）。由于供电线路较短，延伸级数多，不同级别的短路电流大小几乎相同，若采用传统的电流保护，无法同时兼顾保护的选择性及快速性要求。一般从井下线路开始，电流保护都整定为零延时，由于电流定值很难严格区分，造成井下电力系统普遍存在“越级跳闸”的故障，无法保证矿井供电系统的正常运行、而且恢复供电程序复杂，严重影响了矿井的安全生产，甚至会导致整个矿井处于瘫痪状态。传统的高压综合保护已经不满足现实生产的需要，经常造成开关的误动作甚至是拒动作，造成煤矿电力系统的大面积停电，严重影响生产、威胁矿井和工人师傅的生命安全。

由于我国的煤矿大部分为高瓦斯矿井，煤矿供电系统复杂且庞大、变电所自动化程度低等因素影响，在恢复送电过程中因拖延时间较长，主通风机、局部通风机等主要负荷不能在最短时间内恢复正常运转，为瓦斯超限埋下了隐患；以上各种不利因素直接威胁着矿井的供电安全和矿井安全。因此，必须通过技术研发，采用新技术解决煤矿供电系统中存在的越级跳闸问题，以提高供电系统的安全可靠性，确保矿井生产和人生安全。

近年来，随着煤矿生产机械化、自动化程度的不断提高，井下供电容量不断增大、电网电压不断提高，高压供电距离的不断增加，对煤矿井下供电系统可靠性、安全性和连续性的要求越来越高。由于煤矿井下工作环境恶劣，负荷波动大，工况很不稳定，瓦斯煤尘积聚、滴水冒顶事故等会使电气设备绝缘强度逐渐降低，同时由于操作人员维护不当或操作错误、输电线路的导线断裂等原因，经常会出现漏电及单相接地故障，若不及时排除，电网绝缘将承受线电压，长期运行将导致绝缘击穿，发展成三相或两相短路事故。单相接地、相间短路故障发生时产生的电弧能量会引起瓦斯、煤尘爆炸，直接危及人身安全和矿井生产。矿用隔爆型高低压开关是煤矿井下高低压供电系统终端线路的主保护，它起到了保护高压电缆、变压器和电气设备的作用。但是各种高压保护装置本身具有一些缺点，由于数据的封闭性，导致“信息孤岛”的形成，越级跳闸的困难一直无法克服。

越级跳闸的现象虽然不会是时常发生，但是只要是发生了越级跳闸，轻则导致上一级跳闸，造成停电面积扩大，重则会导致整个煤矿处于瘫痪状态。分析发生越级跳闸的现象的原因，一是由于煤矿特殊的工作状况导致的，电缆线路短，发生故障时的参数设定上下级基本一致，这样当发生故障时，不能有效的区分故障位置所在，事故进一步延伸，导致上一级高压跳闸；二是因为电流保护都整定为零延时。这些问题并不是简单通过修改参数和设置延时来改变的，必须通过有一套完整的防越级跳闸来预防这些事故的发生。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种能够有选择性的切断故障线路以避免其他线路正常供电的煤矿电网防越级跳闸装置。

为达到上述目的，本实用新型提供一种煤矿电网防越级跳闸装置，其包括有安装在井上的GPS同步和校时装置、总服务器、安装在地面的保护测控装置以及安装在井下各变电所的防越级调整装置，该GPS同步和校时装置、总服务器、保护测控装置及各防越级调整装置均连接至交换机，通过交换机进行数据信息交互，该防越级调整装置在该GPS同步和校时装置控制下同步采集故障信息并将该故障信息通过光纤网络和该交换机传至地面上的保护测控装置。

所述交换机为千兆光纤交换机。

所述GPS同步和校时装置为GPS授时服务器，其包括有用于解析空中GPS信号的GPS解析模块及用于产生系统时间的授时主控模块，该GPS解析模块与授时主控模块之间通过通信总线连接，该GPS授时服务器连接有蘑菇头天线，该GPS授时服务器通过千兆以太网线连接千兆光纤收发器，该千兆光纤收发器通过单模光纤连接所述千兆光纤交换机。

所述总服务器包括有实时通信服务器与历史数据服务器，该实时通信服务器通过路由器连接外网，该实时通信服务器与历史数据服务器并通过千兆以太网线连接所述千兆光纤交换机。