视频简介
煤矿高压供电系统中的机电保护是确保安全生产的关键。问题主要集中在过流整定不当、漏电保护失效和电源开关故障上,这些问题导致的事故约占煤矿总事故的50%,井下触电事故死亡率高达64%。通过三个事故案例,显示了过流保护、漏电保护和电源开关保护存在的严重问题。为解决这些问题,建议加强机电技术人员的培训,正确设置保护定值,合理选型高压漏电保护装置,并更新保护标准,以提高煤矿供电系统的安全性和可靠性。这些措施对于预防瓦斯与煤层爆炸、触电等事故具有重要意义。
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视频要点
煤矿高压供电系统机电保护为何如此重要?当前煤矿供电系统存在哪些主要问题?
煤矿高压供电系统机电保护至关重要,因为电火花和停电引起的事故在瓦斯与煤层爆炸事件中占比高达50%,且触电事故中有64%的井下人员因此丧生。由于煤矿作业环境复杂,易发生短路、漏电故障,如果机电保护装置设计不合理或误动,可能导致大面积停电,并引发通风中断、瓦斯爆炸等重大事故。当前煤矿供电系统主要存在的问题是过流保护和漏电保护设定不合理,导致误动及越级跳闸。以安徽淮北矿业集团陆林煤矿为例,由于漏电保护装置选型和整定不当,在发生漏电时未能及时报警和跳闸,最终酿成严重的三相短路事故,造成五级开关越级跳闸,延误了恢复供电的时间,并因此遭受了重大的经济损失和安全处罚。
如何避免此类机电保护误动作的情况发生?
为避免类似越级跳闸事故,需要正确计算和设定机电保护装置的定值,充分考虑供电系统最大和最小运行方式下的短路故障电流,明确各类保护的范围以及与供电系统运行状态的关系。针对淮北矿业集团公司陆林煤矿事故,应重新审视并修正过流保护的整定计算方法,确保各级开关的动作特性与实际需求相符,从而有效防止因保护范围不清或误动作导致的越级跳闸现象。
煤矿漏电保护存在的具体问题是什么?
煤矿漏电保护存在的问题是井下高压线路发生漏电时,真正漏电线路的开关未能及时跳闸报警,而未发生漏电的线路开关却频繁误动,特别是在主变压器中心点接地的煤矿,此类问题尤为严重。这一问题在多个煤矿包括中煤集团新集矿区及深圳公司均有不同程度的存在。
在煤矿供电系统中,主变压器有哪两种常见的运行方式,以及在单相接地故障情况下,故障线路的连续电流特征是什么?
主变压器有两种运行方式,一种是中性点不接地系统,另一种是仅小线圈接地系统。在中心链不接地系统发生单相接地故障时,故障线路的连续电流特征表现为所有正常运行线路的对地电容电流通过母线线路流向大地,并通过接地点流向故障线路。故障线路与非故障线路的连续电流方向相反,且故障线路的电容性无功功率远大于非故障线路。
当系统发生单相接地时,正常运行线路和故障线路的连续电流有何变化?小线圈接地系统中,单相接地故障时故障线路和非故障线路的连续电流特征有何变化?
在正常运行情况下,非故障线路的连续电流等于其本身的对地电容电流,流向由母线线路到大地。而故障线路在单相接地时,其连续电流不仅包含自身的对地电容电流,还会受到全系统非故障线路对地电容电流的影响,方向由线路指向大地,且其连续电流大小与非故障线路不同。在小线圈接地系统中,当某一线路发生单相接地时,正常运行线路的电流仍会通过大地流向接地点,但同时由于电感电流和电容电流相互抵消,故障线路的连接电流会减少,甚至可能比非故障线路的小。因此,在这种情况下,仅通过比较连续电流的方向和大小来选线的原理失效了。
目前煤矿供电系统中,主变压器中心点接地方式与漏电保护装置原理选型存在哪些问题?
当前,大部分煤矿采用主变压器中心点接地方式,但井下80%以上的高防开关、漏电保护装置原理选型错误。特别是在使用小线圈接地系统时,由于电感电流与电容电流的补偿作用,故障线路的连续电流会减小甚至比正常运行线路还小,导致基于连续电流方向和大小的传统漏电保护选线原理失效。此外,当前煤矿高压漏电保护装置选型及漏电保护整定存在诸多乱象,且已发生多起因漏电保护原理分析错误而导致的严重事故。
在杨煤集团榆树坡煤矿的案例中,漏电保护装置未能及时跳闸导致的问题是什么?杨煤集团榆树坡煤矿为何与南阳电机厂产生交涉,最后发现真正原因是什么?
由于漏电保护不能及时跳闸,一条井下的电缆发生接地故障,最终导致对选煤厂的一台1600千瓦高压电机的损坏,电机因过电压和谐振而烧坏。煤矿认为可能是电机质量问题导致漏电事故频发,与南阳电机厂进行交涉。经过分析,发现真正原因是电缆头制作不合格引发全网过电压和谐振,从而造成对电机的损害。
南洋电机厂在处理电机质量问题时遇到了什么后续问题?
在更换新的电机后,由于处理急躁且电缆头制作不佳,仅过一个星期左右又发生了漏电现象,再次引发了新的电机烧坏事故。
在煤矿电源开关继电保护整定中存在哪些主要问题?
主要问题是煤矿自身对漏电保护装置选型错误以及整理计算的错误,大部分煤矿并未掌握高压漏电保护定值正确的计算方法。此外,也涉及到了供电公司的电源开关保护定值设定存在问题,如存在越级跳闸、保护范围过大或过小等严重问题。
针对煤矿高压供电系统继电保护问题,有哪些解决建议?
首先,要加强煤矿机电技术人员的培训,并加大监管部门的检查和监管力度;其次,对于供电部门电源开关保护定值存在的问题,应由专业人员提出有理有据的整改意见并与供电部门交涉,必要时通过上级部门协调解决;最后,对于高压漏电保护装置选型错误的问题,可通过技术改造而非全部更换设备来解决,并建议国家有关部门组织专家制定新的煤矿供电三大保护标准规范,以确保煤矿安全工作与安全生产。
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