煤礦井下6～10kV電網選擇性速斷過流保護系統設計

?????1前言

????我國煤礦井下高壓供電網，因受經濟、技術等因素的限制，在多數采用多段短電纜（100～1000m/段）組成逐級控制干線式縱向網絡。過電流是煤礦井下電網常見的故障之一，并直接影響著煤礦井下供電的安全性、可靠性。

????傳統的過流保護方法，不能構成有效的縱向選擇性過流保護系統，短路故障時常導致越級跳閘是不可避免的，有的礦井甚至越過多級引起地面6～10kV下井電纜開關跳閘，造成井下大面積停電，嚴重威脅礦井安全。

????單片機和串行通信技術的飛速發展，為新型過流保護系統的設計提供了新思路，本文由此設計出煤礦井下電網選擇性速斷過流保護系統的硬件電路和軟件框圖。

????2典型煤礦井下6～10kV供電系統分析

????典型的井下高壓供電系統是一個單側電源三級線路供電系統，如圖1所示。

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????圖1 井下高壓供電系統簡化圖

????各處開關分類及作用

????（1）分段開關，如QF₁₅、QF₂₅、QF₃₅等，將單母線分為兩段，不設保護。

????（2）進線開關，如QF₁、QF₂、QF₃等，作為該段母線的電源開關，不設保護。

????（3）線路開關，又稱出線開關，如QF₁₁～QF₁₄、QF₂₁、QF₂₃、QF₃₁、QF₃₃等，用來保護一條線路，或線路變壓器組，應設保護。

????（4）直配負荷開關，如QF₂₂、QF₂₄、QF₃₂、QF₃₄等，只經過很短的電纜（約幾十米）就接到高壓端負荷——固定式變壓器或高壓電動機，此類開關也應設置保護。