一、核心保护类型与功能
1. 短路保护
速断保护：
功能：用于快速切断线路上的短路故障，避免电弧引发瓦斯爆炸或设备损毁。
配置：通过电流互感器（CT）采集电流信号，当电流超过整定值（通常为额定电流的 5-10 倍）时，在 0.1 秒内触发断路器跳闸。
适用场景：保护线路首端或靠近电源侧的短路故障，如母线短路、电缆相间短路。
定时限过电流保护：
功能：针对线路过载或末端短路故障，提供延时动作保护。
配置：当电流超过额定电流一定倍数（如 1.2-1.5 倍）时，根据预设的延时时间（0.5-2 秒）跳闸，防止设备因长时间过载损坏。
适用场景：保护线路全长范围内的短路故障，与速断保护配合，形成阶梯式保护。
2. 漏电保护
零序电流保护：
功能：检测电网单相接地故障，避免漏电电流引发瓦斯爆炸或人身触电。
配置：利用零序电流互感器（ZCT）采集线路对地不平衡电流，当漏电电流超过整定值（一般 10-30mA）时，迅速切断故障线路。
适用场景：中性点不接地或经消弧线圈接地的矿井供电系统。
漏电闭锁保护：
功能：在合闸前检测线路绝缘电阻，若绝缘电阻低于设定值（如 1140V 系统≤20kΩ），禁止断路器合闸，防止带故障送电。
配置：通过绝缘监测装置实时监测线路绝缘状态，实现预保护。
3. 其他保护
过电压保护：配置避雷器（如金属氧化物避雷器），限制雷击或操作过电压，保护设备绝缘；当电压超过额定值 10%-15% 时，触发报警或跳闸。
欠电压保护：当电网电压低于额定值的 60%-70% 时，延时切断非重要负荷，避免电机堵转烧毁，保障通风、排水等关键设备供电。
超温保护：在断路器触头、电缆接头等易发热部位安装温度传感器，当温度超过设定阈值（如 80℃）时，发出报警或跳闸信号。
二、保护配置原则
选择性：各级保护装置动作时间和整定值需配合，故障时仅切断故障线路，非故障线路持续供电。例如，末端馈线柜速断保护动作时间应小于上级开关柜。
灵敏性：保护装置对小故障电流应有足够的反应能力，灵敏系数需≥1.5（如零序电流保护对小漏电电流的检测灵敏度）。
可靠性：采用双重化保护配置（如主保护 + 后备保护），关键元件（如继电器、CT）需冗余设计，避免单一元件故障导致保护失效。
速动性：对于短路等严重故障，保护装置需快速动作，减少故障持续时间，降低事故危害。
三、典型配置方案
1. 井下中央变电所进线柜
主保护：速断保护、定时限过电流保护、零序电流保护、过电压保护。
后备保护：延长时限的过电流保护，防止上级线路保护拒动时切断电源。
智能配置：配置微机保护装置（如 RCS-9611CS），集成多种保护功能，支持远程通信，实现故障信息上传与远程控制。
2. 采区变电所馈线柜
主保护：速断保护、定时限过电流保护、漏电闭锁保护、零序电流保护。
辅助保护：欠电压保护、超温保护。
特色配置：采用选择性漏电保护装置，通过检测各线路零序电流相位和幅值差异，精准定位故障线路，避免大面积停电。
3. 移动变电站配套开关柜
核心保护：加强型速断保护（分断时间≤30ms）、漏电闭锁保护、短路故障检测装置。
适应性设计：考虑设备移动振动，采用抗干扰能力强的保护元件，在复杂环境下可靠动作。
四、智能化升级方案
微机保护装置应用：替代传统电磁式继电器，通过数字算法实现保护功能，具备自检、故障录波、通信接口（RS485、以太网）等功能，可接入煤矿安全监控系统（如 KJ95X）。
故障诊断与预警：利用大数据分析保护装置采集的电流、电压、温度等数据，预测设备故障趋势，例如通过分析零序电流变化趋势，提前发现线路绝缘劣化问题。
区域选择性联锁（ZSI）：相邻开关柜通过通信网络交换保护信息，实现故障区域的快速隔离，减少停电范围，提升供电可靠性。
远程控制与联动：支持地面集控中心远程分合闸操作，与瓦斯监控系统联动，当瓦斯浓度超标时，自动切断相关区域电源。
五、配置要点与注意事项
整定值计算：需根据电网参数（如线路长度、负荷大小）精确计算保护整定值，避免误动作或拒动作。
定期校验：每季度对保护装置进行模拟故障测试，动作准确性；每年对 CT、ZCT 进行变比和性校验。
抗干扰设计：保护装置电源加装滤波模块，控制回路采用屏蔽电缆，防止电磁干扰导致保护误动作。
返回顶部