煤矿井下空间狭窄、潮湿、依赖强迫通风、空气中含有瓦斯与煤尘等爆炸性混合物,环境条件和生产条件十分恶劣。供电使用的电缆悬挂敷设,电缆线路经常发生单相漏电或单相接地故障,会引起井下电气火灾、瓦斯煤尘爆炸、电雷管提前引爆以及人身触电等重大事故。为确保人身安全,减少因漏电引起的瓦斯、煤尘爆炸的危险性,《煤矿安全规程》规定,在煤矿井下低压电网中必须装设漏电或选择性漏电保护装置。
目前我国煤矿井下低压选择性漏电保护系统多由两级漏电保护装置组成,各分支线路的横向选择性漏电保护装置大多采用零序电流保护或零序功率方向型保护原理,上一级漏电保护装置多采用零序电压保护原理或附加直流电源的保护原理,上、下级漏电保护装置之间的纵向选择性主要靠延时时间差的原则来解决。实践中,此保护系统存在下列不足:首先由于低压集中选漏上级选择性漏电保护装置动作存在延时,使靠近供电电源的选择性漏电保护装置的动作时间较长,在该保护范围内人身触电的危险性就较大;其次由于各厂家在选择性漏电保护实现上存在保护原理及判据不统一,容易导致因配合不当造成拒动、误动和越级跳闸现象;另外馈电开关本身实现的选择性漏电保护除各自保护原理存在的缺陷外,电缆长度、分支多少、零序互感器等诸多因素限制了定值的合理整定。为了解决以上矛盾和问题,北京和利时自动化驱动技术有限公司综合利用基于零序电流群体比幅比相的矿井低压电网选择性漏电保护新方案和零序电流幅值法原理的基础上研究开发了一种SmartNet KYLD-A智能低压集中选择性漏电保护测控装置(以下简称KYLD-A)。
2 适用范围
KYLD-A是专门为煤矿环境设计的集母线单相漏电、馈出线各支路单相漏电、三相对称分散性漏电监选及数据通信功能于一体的矿用综合保护装置。KYLD-A采用了先进的32位数字信号处理(DSP)技术,吸收并借鉴了地面电站综合自动化装置成熟的软硬件技术,是实现煤矿井下电力自动化监控最理想的终端设备。
KYLD-A主要用于380V、660V、1140V中性点不接地的煤矿低压电网,适用于煤矿井下及选煤厂等有零序电抗器补偿的低压电网场所。KYLD-A能完成故障的定性和故障定位,在发生电网单相漏电时,能快速计算、分析、选择出故障支路并迅速跳开故障支路,最大限度地保证设备和人员的安全。KYLD-A避免了矿用隔爆型真空馈电开关在发生漏电时的各兄弟支路的无序判别,有力地保障了供电系统的安全和稳定运行。
3 装置特点
先进的硬件平台:采用32位150MHz主频的数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件 :380 - 383.