CN110932247A - 一种矿井智能供电防越级跳闸系统及方法 - Google Patents

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王强
项敏
张俊俊
王崇智
李彦春
王磊
刘毅
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Southern Beam Mining Industry Co Ltd
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Southern Beam Mining Industry Co Ltd
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/261—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations
    • H02H7/262—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations involving transmissions of switching or blocking orders

Abstract

本发明提供的一种矿井智能供电防越级跳闸系统，包括地面变电所、井下中央变电所、井下移动变电站和井下隔爆开关，其中，井下中央变电所和井下移动变电站连接；井下中央变电所与地面变电所连接；井下中央变电所和井下移动变电站、以及井下中央变电所与地面变电所之间均设置有井下防爆开关，形成五级电站系统；每级的每个变电站均设置有一个变电站保护自动化设备；所述变电站保护自动化设备包括保护器，保护器与变电站中的断路器连接，且通过以太网与上一级的保护器连接；本发明通过保护控制器和通讯网络实现系统故障综合分析，准确的故障隔离，解决现有系统的越级跳闸问题。

Description

一种矿井智能供电防越级跳闸系统及方法
技术领域
本发明属于矿井安全供电技术领域，具体涉及一种矿井智能供电防越级跳闸系统及方法。
背景技术
伴随着煤矿采掘、提升与洗选装备机械化、自动化水平的快速提高，地面、井下用电设备的数量和功率也在大幅提升；复杂的供电网络使定值整定更加困难、大容量瞬间冲击负荷的所造成的电压波动与相间电压的不平衡、大容量变频设备产生的N次谐波能量对供电质量和供电线路快速老化的影响、煤矿井下特定的生产环境等因素，无时无刻不在冲击着“煤矿供电可靠性”这一脆弱的话题。如何妥善解决受“越级跳闸、选择性漏电误动、失压群跳”等诱因引发的煤矿井下或地面大面积停电事故已经成为当前煤矿企业亟待解决的课题。
煤矿10/6kV供电系统相比电力行业的城区配电网系统要落后2-3代，原因是煤炭行业在地面/井下供电系统中的二次测控保护自动化专业领域受技术标准门槛偏低、没有规范化的专业技术标准之影响，加之二次自动化产品受一次设备厂家或成套设备厂家主导，则形成了全矿区的二次自动化配套产品互为孤岛，难以形成无通讯障碍的一体化供电管理系统，更谈不上实时的煤矿供电监控系统，煤矿供电的“安全隐患”则无法彻底地解决。
当前煤矿供电系统一般采用常规保护或综合自动化系统实现，在实际应用中普遍存在一定的问题，影响矿山可靠供电和安全生产，主要有：
1.井下部分极少实现远程的监视和控制，不能与井上变电所实现自动化、一体化管理。
2.由于井下部分线路短、分级较多，而电力企业对保护的延时要求较高，导致保护整定不能准确的切除故障，不满足选择性的要求，普遍存在线路越级跳闸的情况。
3.不能实现准确的接地选线，虽然变电站内配置了接地选线装置但往往存在选线不准，且不能定位到确定接地段，致使影响整条线路供电。
4.电度计量管理和统计比较繁琐，由于井下部门自动化程度不足，主要采用人工定时抄表的方式，致使大量的人力浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿井智能供电防越级跳闸系统及方法，解决了现有技术中存在的上述不足。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供的一种矿井智能供电防越级跳闸系统，包括地面变电所、井下中央变电所、井下移动变电站和井下隔爆开关，其中，井下中央变电所和井下移动变电站连接；井下中央变电所与地面变电所连接；井下中央变电所和井下移动变电站、以及井下中央变电所与地面变电所之间均设置有井下防爆开关，形成五级电站系统；每级的每个变电站均设置有一个变电站保护自动化设备；所述变电站保护自动化设备包括保护器，保护器与变电站中的断路器连接，且通过以太网与上一级的保护器连接。
优选地，两个相邻级之间的保护器之间设置有以太网交换机。
一种矿井智能供电防越级跳闸方法，基于五级电站系统，包括以下步骤：
下一级变电站发生故障时，通过与该变电站连接的保护器采集故障信息，并将采集到的故障信息通过以太网传输到上一级变电站连接的保护器；
上一级变电站连接的保护器根据接收到故障信息进行处理并控制该保护器进行闭锁处理。
优选地，首先判断是否收到下级保护器传输到的闭锁报文，其中：
若上级收到下级传输的闭锁报文，则保护器进入保护闭锁状态并计时；当保护闭锁状态达到预设时间时，则判断下级变电站的故障是否依然存在，若故障依然存在，则保护器进行执行闭锁保护；否则，结束保护工作；
若上级未收到下级传输的闭锁报文，则判断保护器的速断保护及过流保护定值满足预设阈值，若达到预设阈值时，则保护器进行执行闭锁保护；否则，结束保护工作。
优选地，所述保护器进入保护闭锁状态的计时时间小于等于50ms。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种矿井智能供电防越级跳闸及方法，通过保护控制器和通讯网络实现系统故障综合分析，准确的故障隔离，解决现有系统的越级跳闸问题；利用井下防爆通讯分站接入低压供电设备的信息，实现了全矿井供电网络一体化判断与管理。不仅强调把系统运行情况、设备运行情况、管理操作、故障对系统影响等全透明化的与运行管理人员进行交互，更注重全系统设备应对故障、操作等事件时“快速识别、快速定位、快速隔离与智能转供”的一体化响应，使所有设备同时对一个事件进行分析决策，使保护动作不再孤立依赖本间隔电流电压而是利用神经网络技术使其面向全系统的所有数据，从根本上提高供电可靠性。
附图说明
图1是保护器之间的连接关系示意图；
图2是五级电站系统分布图；
图3是流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进一步详细说明。
如图1至图3所示，本发明提供的一种矿井智能供电防越级跳闸，包括地面变电所、井下中央变电所、井下移动变电站和井下隔爆开关，其中，井下中央变电所和井下移动变电站连接；井下中央变电所与地面变电所连接；井下中央变电所和井下移动变电站、以及井下中央变电所与地面变电所之间均设置有井下防爆开关，形成五级电站系统。
每级的每个变电站均设置有一个变电站保护自动化设备。
所述变电站保护自动化设备包括保护器，其中，保护器与变电站中的断路器连接，且通过以太网与上一级的保护器连接。
两个相邻级之间的保护器之间设置有以太网交换机；所述以太网交换机的电源端与变电站的智能综保的低压侧连接。
所述以太网交换机的电源端还可以与660V或127V的电源连接。
本发明提供的一种矿井智能供电方法，基于五级电站系统，包括以下步骤：
下一级变电站发生故障时，通过与该变电站连接的保护器采集故障信息，并将采集到的故障信息通过以太网传输到上一级变电站连接的保护器；
上一级变电站连接的保护器根据接收到故障信息进行处理并控制该变电站进行闭锁处理。
具体地，上一级变电站连接的保护器根据接收到故障信息进行处理，具体方法是：
首先判断是否收到下级保护器传输到的闭锁报文，其中：
若上级收到下级传输的闭锁报文，则保护器进入保护闭锁状态并计时；当保护闭锁状态达到预设时间时，则判断下级变电站的故障是否依然存在，若故障依然存在，则保护器进行执行闭锁保护；否则，结束保护工作；
若上级未收到下级传输的闭锁报文，则判断保护器的速断保护及过流保护定值满足预设阈值，若达到预设阈值时，则保护器进行执行闭锁保护；否则，结束保护工作。
所述保护器进入保护闭锁状态的计时时间小于等于50ms。
该系统的防越级跳闸功能，通过保护控制器和通讯网络实现系统故障综合分析，准确的故障隔离，解决现有系统的越级跳闸问题。
系统实施后，大大降低了供电故障，能第一时间切断故障开关，不影响其他地方供电，应用效果良好。
该系统以“提高煤矿供电可靠性”为目标，以IEC61850为理论基础，全面引入电力系统在智能变电站、智能配电网领域的相关规范、技术、产品和经验，针对煤矿一体化供电系统的智能化管理与监控统一技术标准和规范，利用井下防爆通讯分站接入低压供电设备的信息，实现了全矿井供电网络一体化判断与管理。不仅强调把系统运行情况、设备运行情况、管理操作、故障对系统影响等全透明化的与运行管理人员进行交互，更注重全系统设备应对故障、操作等事件时“快速识别、快速定位、快速隔离与智能转供”的一体化响应，使所有设备同时对一个事件进行分析决策，使保护动作不再孤立依赖本间隔电流电压而是利用神经网络技术使其面向全系统的所有数据，从根本上提高供电可靠性。

Claims (5)

1.一种矿井智能供电防越级跳闸系统，其特征在于，包括地面变电所、井下中央变电所、井下移动变电站和井下隔爆开关，其中，井下中央变电所和井下移动变电站连接；井下中央变电所与地面变电所连接；井下中央变电所和井下移动变电站、以及井下中央变电所与地面变电所之间均设置有井下防爆开关，形成五级电站系统；每级的每个变电站均设置有一个变电站保护自动化设备；所述变电站保护自动化设备包括保护器，保护器与变电站中的断路器连接，且通过以太网与上一级的保护器连接。
2.根据权利要求1所述的一种矿井智能供电防越级跳闸系统，其特征在于，两个相邻级之间的保护器之间设置有以太网交换机。
3.一种矿井智能供电防越级跳闸方法，其特征在于，基于五级电站系统，包括以下步骤：
下一级变电站发生故障时，通过与该变电站连接的保护器采集故障信息，并将采集到的故障信息通过以太网传输到上一级变电站连接的保护器；
上一级变电站连接的保护器根据接收到故障信息进行处理并控制该保护器进行闭锁处理。
4.根据权利要求3所述的一种矿井智能供电防越级跳闸方法，其特征在于，首先判断是否收到下级保护器传输到的闭锁报文，其中：
若上级收到下级传输的闭锁报文，则保护器进入保护闭锁状态并计时；当保护闭锁状态达到预设时间时，则判断下级变电站的故障是否依然存在，若故障依然存在，则保护器进行执行闭锁保护；否则，结束保护工作；
若上级未收到下级传输的闭锁报文，则判断保护器的速断保护及过流保护定值满足预设阈值，若达到预设阈值时，则保护器进行执行闭锁保护；否则，结束保护工作。
5.根据权利要求3所述的一种矿井智能供电防越级跳闸方法，其特征在于，所述保护器进入保护闭锁状态的计时时间小于等于50ms。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725735A (zh) * 2020-06-29 2020-09-29 国网河北省电力有限公司景县供电分公司 一种降低10kV线路故障跳闸率的方法
CN112271710A (zh) * 2020-11-09 2021-01-26 陕西秦之基智能科技有限公司 一种矿井配电网自愈控制系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102386615A (zh) * 2011-11-23 2012-03-21 北京天能继保电力科技有限公司 煤矿供配电系统中短路故障的防越级跳闸保护系统及方法
CN103022995A (zh) * 2012-12-18 2013-04-03 中煤科工集团重庆研究院 一种矿井防越级跳闸方法
CN103441479A (zh) * 2013-08-28 2013-12-11 徐州润泽电气有限公司 一种煤矿供电系统的防越级跳闸与防漏电保护无选择性的方法
CN108988491A (zh) * 2018-07-10 2018-12-11 长沙国通电力科技有限公司 一种防止越级跳闸的保护系统及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102386615A (zh) * 2011-11-23 2012-03-21 北京天能继保电力科技有限公司 煤矿供配电系统中短路故障的防越级跳闸保护系统及方法
CN103022995A (zh) * 2012-12-18 2013-04-03 中煤科工集团重庆研究院 一种矿井防越级跳闸方法
CN103441479A (zh) * 2013-08-28 2013-12-11 徐州润泽电气有限公司 一种煤矿供电系统的防越级跳闸与防漏电保护无选择性的方法
CN108988491A (zh) * 2018-07-10 2018-12-11 长沙国通电力科技有限公司 一种防止越级跳闸的保护系统及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725735A (zh) * 2020-06-29 2020-09-29 国网河北省电力有限公司景县供电分公司 一种降低10kV线路故障跳闸率的方法
CN112271710A (zh) * 2020-11-09 2021-01-26 陕西秦之基智能科技有限公司 一种矿井配电网自愈控制系统及方法

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