水力采煤与管道运输No.pdf

第 l期 2 0 O 7年 3月 ． 水 力采煤 与 管道运 输 HYDRAULI C C AL MI NI NG PI P ELI NE TRANS P RTATI N No ．【 M a r ．2OO7 井 下移 变 电缆抗 干 扰 措施 于 伟 平 开 滦 精 煤 公 司 吕 家 坨 矿 业 分 公 司 河 北 唐 山 0 6 3 1 0 7 摘要 井下移变电缆存在着外部干扰 ， 干扰通过移 变电缆反馈至 高压 配 电装置 ， 使 高压配 电开 关保护误动作 ， 影 响正常供 电。本文通过 分析干扰 源的产 生和干扰在 移 变电缆 中的传输 ， 提 出防治 干 扰 的 措施 和 方 法 。 关健 词 移 动 变 电站 移 变 电缆 监 视 线 干扰 中 图分 类 号 T D 6 l l 一． 5 文 献 标 识 码 A 文 章 编 号 l 0 0 6 0 8 9 8 2 0 0 7 0 l 一0 0 6 8 0 2 1 前 言 煤 矿 井 下 移 动 变 电 站 在 综 采 供 电 系 统 中 占 有重 要 地位 ， 采 面 负 荷 除 风 车 外 其 余 负荷 基 本 由 移 动 变电 站 供 电 。 井 下 6 k V 配 电 室 经 高 压 隔 爆 开关 、 移变 橡胶 电缆直 接 向移 动变 电站供 电 ， 移 变 电 缆 线 路 多 在 千 米 以 上 且 所 经 路 径 较 复 杂 。 实际工 作 中， 由于煤矿 井下特 殊 的工作环 境 ， 存 在 着 交 流 、 直 流 电 的 干 扰 ， 此 类 干 扰 通 过 移 变 电 缆反馈 至 高 压 配 电装 置 ， 使 高 压 配 电 开关 误 动 作 ， 影 响 正 常 生 产 。 2 移 变 电缆 干 扰 现 象 及 监视 线 接 法 在 移 变 供 电 过 程 中 发 现 ， 高 压 隔 爆 开 关 内综 合保 护器 易 通 过 移 变 电 缆 受 外 部 干 拢 ， 如 杂 散 电 流、 供 电系统接地 、 供 电系统 电缆短路 、 电机 车 2 台以上发生 闷车等情 况下 ， 高压隔爆 开关多动作 跳闸 ， 故 障显示 移变 电缆 监视线短 路 ， 偶 尔显示 移变监视线开路 。因开关频繁误 动作 ， 对生产造 成 很 大 影 响 。 开 滦 吕 家 坨 矿 业 分 公 司 井 下 供 电 采 用 二 级 供 电 方 式 ， 配 电室 离 采 面 多 在 千 米 以 上 。早 期 移 变 电 缆 结构 如 图 1 。 3 1 一 绝 缘 屏 _蔽 兼 做 地 线 ； 2一 主 线 ； 3 一 半导 电 带 包 层 ； 4 一电缆绝缘 ； 5 一监视 芯线 图 l 早 期 移 变 电 缆 结 构 ． 老式 移 变 电 缆 型 号 为 U } S P一 33 5 3 l 6 ／ 3 3 2 ． 5 ， 现 只 有 少 数 在 用 。地 线 l经 高 压 隔爆开关 、 移变电缆连接器等多处接地 ； 监视线 5 通过 终 端 元 件 构 成 监 视 保 护 回 路 ， 高 压 隔 爆 开 关 6 8 监 视 线 接 法 如 图 2 。 高压配 电裟 图 早期移 变 电缆 监视 线接 法 随 着 电缆 制作 工 艺 的 发 展 ， 移 变 橡 胶 电 缆 制 作更趋 完 善 ， 电缆 监 视线 接 法 也 随 之 发 生 了变 化 。现 用 电缆 结 构 见 图 3 。 6 3 4 套 ； 4 一 监 视 线 ； 5一 橡 胶 绝 缘 ； 6一 控 制 导 线 图 3 新 式 移 变 电 缆 结 构 现用新 式移 变 电缆 型号 为 NY HS S Y CY一3 X 3 5十3l 6 ／ 3 E 32 ． 5 S T十UI ，或 MVV3 2 3 ． 6 ／ 6 33 5 3 l 6 ／ 3 32 ． 5 ， 此 两 种 电 缆结构相似 。移变 电缆 监视 线接法 4 、 6做 监 视 线 ， l 、 3做地 线 ， 通过 终 端元 件 构成 监视 保 护 回 路 。监视线 回路经高 压隔爆开关 、 移变 电缆连 接 器 等多处接地 ， 移变 电缆监视线回路同 图 2 。 以上 两 种 接 法 中 地 线 多 处 接 地 ， 外 部 干 扰 容 易 进 入 ， 导 致 监 视 回 路 电 压 变 化 ， 进 而 高 压 配 电 开 关 误 动 作 ， 如 6 l 7 5 、 5 3 2 3等 采 面 移 变 供 电 多 次 受 此 影 响 。所 以 在 一8 0 0水 5 4 9 4工 作 面 移 变 电 缆安 装 过 程 中 ， 在 地 线 截 面 符 合 规 程 要 求 的 情 况下 ， 保护 回路 采 用 以 下接 法 4做 监 视 线 ， 3 、 6 做监视线 回路 ， l 做 为接地线 ， 其 中监视线和监视 维普资讯 2 0 0 7年 3月 于伟 平 井下 移 变电缆 抗干 扰措施 第 1期 线 回路 与地 线分 离 ， 电缆连接 器 不接 地 ， 但 是 监 视线 回路 在 移变 电 缆及 开关 卜接地 。监 视 线 回 路与地线接法如 图 4 。 6 高压配 屯 装 置 图 4 新移 变 电缆监 视线 、 地线 接法 以上移变 电缆 监视线 接法 中， 第一 种 接法 受 外部干拢较严重 ， 外 部干扰在 移 变电缆各 连接 器 处 均 可 串 入 ； 后 一 种 接 法 虽 然 情 况 有 所 改 善 ， 但 监 视 线 回路 因在 移 变 电缆 及 高 压 隔 爆 开 关 接 地 ， 开 关 保 护 器 监 视 回 路 电压 仍 能受 到 外 界 干 扰 ， 开 关 在 电缆 未 受 损 伤 时 仍 有 无故 跳 闸 现 象 ， 但 跳 闸 频率有所 降低 。 3干 扰 原 因及 分 析 移变 电缆受 干 扰情 况 很 多 ， 如杂 散 电流 、 供 电系统 接地 、 电缆 短路 等 ， 形成 直流或 交 流干 扰 源 ， 通 过移 变 电缆 接地 处 串入高 压 开关 保护 器 。 高 压 配 电装 置 主要 是 受 直 流 干 扰 较 多 ， 因 现 用 高 压配 电装 置 的保 护器 监视 线 保护 输 出电压 多为 D C 5 V。 当 干 扰 源 造 成 的 电 压 高 于 D C5 V 时 ， 开 关 就 发 生 误 动作 ， 显 示 监 视 线 短路 。 直流干 扰源 产 生 主要 是 由于 直流 架 线 电机 车 的回流不彻底 造成 的 。在煤 矿井下 ， 直流 架线 电机车 的回流是经 过 钢轨流 回整流室 的 ， 由于架 线 电机 车的钢轨与巷道 底板 不是 绝缘 的 ， 而 钢轨 在 管理 和维 修 不利 时 ， 回流 电阻增 大 ， 因而有 ～ 部分 电流要 通 过金 属管路 、 电缆外 皮 、 接 地线 回 流 ， 即杂 散 电 流 。 当 杂 散 电 流 通 过 接 地 线 回 流 时， 在接地线上 ， 形成一 个 电压 降 ， 当杂 散 电流大 到一定程度 时 ， 使保 护回路动作 ， 高压开关跳 闸。 4防治 措 施 针对井 下 干扰 源 的 产生 和 干 扰 在移 变 电缆 中的传输 ， 采取 如下 防治干扰措施 。 ①加强 电机 车铁 轨接 头连接 ， 减 少轨 道 接头 电阻值 ， 使 电车直流 电流顺利 回流 。 ②采取三级 供 电方 式 ， 将 生产 配 电室 安装 到 采 面不 远处 ， 并使 配 电室 主接地 极 远离 铁 道 ， 躲 开 干 扰 源 。 ③ 移 变 电 缆 采 用 新 接 法 ， 如 图 5 。 4 一 监 视 线 ； 5 一 橡 胶 绝 缘 ； 6 一 控 {6 | 导 线 图 5 新 式移 变 电缆 结构 图 中 4仍做监 视线 ， 控制 导线 6做为 监视线 回路 ， 不直接接地 ， 1 、 3做 为接 地线 。采用此种接 法 ， 因控制导线 6有一 层绝缘 ， 可与地 线分离 ， 且 不易接错 ； 用 1 、 3做地 线 ， 能 保 证故 障 状态 下 高 压直接接地 。此种 接法 ， 电缆监 视线 回路 通过高 压配 电开关综合保 护器 间接 接地 ， 避免 了前 两种 接法 中干扰 直接 通过 地 线 串人 高压 保 护器 的 弊 端 ， 有效避 免 了外 界 干 扰 的 串入。 同时 ， 当移 变 电缆受到外部损坏 时 ， 高 压配 电开关 能够及 时动 作 ， 保护人身及设 备安 全 。监视 线 回路 与地线 接 法 如 图 6 。 高 压配 电装置 图 6 移 变 电缆 监视 线改 进接 法 ④提高高压 配 电保 护 的可靠 性 ， 加装 厂 家提 供的过滤保护 ， 使高 压配 电保护功能更完善 。 ⑤加强设备检 修 ， 保证设备完好 。 ⑥ 在 监 视 线 与 辅 助 地 线 之 间 并 联 一 个 4 7 u f 的电容器 ， 过滤交 流干扰 。 5 结 语 在 对 移 变 电 缆 接 法 进 行 分 析 和 总 结 的 基 础 上 ， 开 滦 吕 家 坨 矿 业 分 公 司 在 新 安 装 的 5 4 7 8 、 6 l 9 2采面 的移 变供 电系统上进行 了试验 ， 通过几 个月 的运行观察 ， 移变 高压配 电装 置误动作 现象 基本 未再 发生 ， 保证 了正常供 电。 参 考文 献 [ 1 ] 崔景岳。 煤 矿供 电[ M] ． 北 京 煤 炭工业 出版 社 ， 1 9 9 8 作 者简 介 于伟 平 1 9 7 2 一 男， 开滚精 煤股份 公 司 吕家坨 矿业分 公 司电 运科 助理 工程 师 ， 1 9 9 8年毕 业 于 黑 龙 江矿 业 学 院 自动 工程 系工 业 自动 化 专 业 收 稿 日期 20 0 6 0 9 2 5 6 9 维普资讯