為了有效解決供電設備電氣保護技術方面存在的問題,筆者首先介紹了電氣設備的保護現狀,進而制定了相應的保護措施,目的能夠給工程實踐人員提供必要的理論參考。通過研究發現,只有真正找到設備存在的問題,才可以為設備提供相應的保護措施,最終提高設備的安全性。
關鍵詞:煤礦;網架結構;電氣保護技術;供電設備
隨著科學技術水平的日新月異,在煤礦資源開發過程中,人們對煤礦開發所要提供的安全穩定需求的意識越來越強烈。但是,由于在煤礦作業中環境因素比較特殊的原因,在很大程度上很難保障供電設備的安全。因此,煤礦供電系統建設者應該針對設備運用的電氣保護技術這一個問題進行分析,知曉問題產生的原因,如何對電氣保護技術這個問題進行針對性的優化控制。使得經過更新改良后的電氣保護技術就可以更好的作用在煤礦供電設備當中。因此,研究人員應該把它當做重點的研究對象,給煤礦供電設備的運行環境創造一個安全可靠的條件。
1研究煤礦設備電氣保護的意義
如今在現階段,由于礦井底下環境特殊,作業復雜,一旦有意外情況發生極易容易引發安全事故。因此,在這樣的生產環境條件下,供電系統的安全性是十分重要的。總體來說,要給煤礦井下環境不斷地提供新鮮流動的空氣,供電設備應當用雙回路電源,即通過連續不間斷的工作來達到安全要求。因為,煤礦井下空氣潮濕而又渾濁,底下深度深,由于地磁作用很容易干擾到電氣設備,所以,普遍情況下煤礦底下采用的電氣設備比較特殊,有礦用防爆電氣設備和一般型電氣設備。其中防爆電氣設備因為安全防護等級高,主要用在電氣設備運行過程中容易引發瓦斯與粉塵爆炸的環境居多。但是煤礦工作實際就是在挖進和采煤的工作面工作,該工作面的區域存在瓦斯與粉塵濃度高的風險。但是,由于供電設備質量層次不齊,實際使用效果并不好,這跟行業生產標準有著十分密切的關系。之前采用的電氣設備保護標準達不到煤礦供電的穩定需求。所以,我們科研人員應該對現如今電氣保護技術遺留的不合理因素進行深入剖析,使電氣保護技術在遇到行業快速發展的過程中,還繼續能夠體現出應有的使用價值。
2當前煤礦電氣保護技術的應用情況
2.1網架結構合理性差,供電可靠性低
單側電源輻射是供電系統中最廣泛使用的,如果在它的運行過程中一旦出現故障,在使用它的煤礦供電系統就會發生大面積的停電問題。我們通過對已經發現的問題進行剖析,發現煤礦供電設備系統的不足之處,它的可靠性低而且保護配合的操作難度難,所以很難保證電氣技術應用的穩定。
2.2繼電保護原理與技術運用落后
通過在煤礦供電系統實際運行中進行分析,我們得知問題的產生大多數體現在整體配合難度大以及繼電保護能力不足的情況下。探究原因,我們得出在煤礦供電系統中,他們所采用的保護裝置大都結構是以單端電氣量的電流保護,因為煤礦供電系統中電線路段繁長,各種供電級別數多,供電系統自身工作環境復雜。正因為如此,系統保護裝置極其容易被電流與時限影響,從而導致繼電保護效果不能滿足煤礦工程建設的預期水平。
2.3監測信息不全面,可靠性分析缺乏準確性
由于煤礦工作環境復雜,所以在供電設備系統運行中有多種因素干擾,正是因為如此,相關人員無法通過各方面的監測信息來對系統運行進行一個可靠性分析。在這個問題情況下,不能保證煤礦作業環境的安全穩定,因此減少了設備開發建設的質量成果。
2.4系統狀態與故障綜合評估能力不高
由于系統選用的裝置設備不能夠滿足運行狀態和故障分析的期望要求,即裝置設備之間的智能化與實用化協調水平沒有達到一致。所以,供電系統運行的質量和供電系統運行安全性沒有得到應該有的保障。
3針對設備電氣保護技術的應用控制
3.1運用高可靠性網架結構
當我們把高可靠性的供電網架結構運用到煤礦供電設備系統中時,這個機構不僅能夠檢查故障并對其進行定位隔離,還能采取負荷轉供技術。所謂網架結構運用,就是通過給SCADA設備運行煤礦供電,給設備系統開關、信息獲取以及故障電流監測提供電力條件。至于對系統運行故障的定位,則是把SCADA系統與GIS技術相結合,通過對故障的隔離以及對故障的恢復處理,以此來增加監測故障信息的正確度。通過這個,相關技術人員就可通過觀察系統運行實際情況的數據反饋,挑選出一種解決方案,能夠科學的、有效的,全面的滿足系統電壓的質量、容量約束以及系統的拓撲約束等其他電氣保護需求。
3.2供電終端智能監測
通過圖1可以看出,煤礦供電系統中最廣泛使用的電流保護設置是階段式的電流保護。階段式的電流保護,又名電流速斷保護,它的主要理論原理是通過短路電流幅值與瞬時動作。在實際設備的運行過程中,階段式電流保護的優點有:保護動作十分快速且結構簡單、可靠性高。但是它也有幾處缺點:系統中的整定時間與電流整定值之間的關系十分復雜,運用影響大。所以,研究人員應把階段式的電流保護當作重點的改進對象,選用縱聯式保護,這個保護可以劃定出煤礦供電設備系統的故障所處線路大致范圍。通過這個,電氣保護工作人員就可通過反饋到的數據,來判別保護線路是不是應該對其進行切除處理。從理論來說,這種保護措施有選擇性。圖2就是縱聯式保護的示意圖。我們可以通過圖中看出,在通過對1,2保護元件之間放置一個具備有功率方向元件后,元件1就可對元件2保護進行判別。如果當保護元件1,2功率都為正相,那么保護元件1發生動作。通過這樣,設備當中的其他繼電器就可以根據這個做出來做出判斷,但是這個判斷只能在K1點發生斷路前使用。除此之外,為了保證煤礦供電設備系統運行的安全,我們應該通過建立數據平臺和全景數據信息監測。在這個過程中,數據平臺實時記錄模塊的設置,作為目標,還給系統提供數據回收與模塊使用等功能。同時將數據文件資料傳送至全景數據文件的FTP服務器上,并基于SCADA生成的數據文件資料完成搭建數據記錄模塊。這里所說的全景數據,就是通過對供電系統數據通過一系列的技術分析處理。通過表格形式與曲線形式,來把EMS與DTS所提供的多種時間數據表達出來。針對于煤礦供電鋪筑設備跟智能控制的相結合的模式,就是通過結合自動調節與控制一體化提供出最優的技術環境。通過使用智能視頻監控,觀察機房內各種設備的運行使用情況,為全天候的監視狀態,保障供電系統的安全運行。這里采用系統層、線監測層以及數據采集平臺,組成成一個綜合監控平臺,用來實現數據信息的上傳與一個格式的數據轉化等作用,進而構建出一個全景數據平臺。
4結語
總而言之,對于完善煤礦行業中供電設備的電氣保護技術,我們整合優化控制的工作重心在于電氣系統運行的安全性上。通過應用可靠性高的網架結構同實現供電終端的智能監測結合起來,來改善煤礦供電設備的運行環境。這樣一來,煤礦作業供電設備的運行使用就不會被特殊環境因素的影響,從而提高人員作業的安全。實踐證明,只有經過這樣優化,才可以使煤礦資源的開發建設減少受外界技術以及外界環境條件的影響,以此來減少建設工作的可靠性。所以研究人員應將上述研究成果廣泛的應用于各種作業環境與技術條件的煤礦供電設備系統,以此來推動行業穩定發展。
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作者:王陽陽
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