煤礦井下6～10kV電網選擇性速斷過流保護係統設計

?????1前言

???? 我國煤礦井下高壓供電網，因受經濟、技術等因素的限製，在多數采用多段短電纜（ 100 ～ 1000m/ 段）組成逐級控製幹線式縱向網絡。過電流是煤礦井下電網常見的故障之一，並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係統，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麵 6 ～ 10kV 下井電纜開關跳閘，造成井下大麵積停電，嚴重威脅礦井安全。

???? 單片機和串行通信技術的飛速發展，為新型過流保護係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係統的硬件電路和軟件框圖。

????2 典型煤礦井下 6 ～ 10kV 供電係統03manbetx

???? 典型的井下高壓供電係統是一個單側電源三級線路供電係統，如圖 1 所示。

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???? 圖 1 井下高壓供電係統簡化圖

???? 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，隻經過很短的電纜（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。