[发明专利]一种井下电光高防开关防越级跳闸装置及方法

说明书

本发明公开了一种井下电光高防开关防越级跳闸装置及方法，包括若干按层级划分的变电所，每个变电所包括若干分开关和若干总开关，每个开关均配置一个保护器，所有变电所均包括与电网连接的母线；单个变电所内，所有总开关通过电线串联连接到其所在变电所的母线上，分开关的保护器通过光纤一级一级的分级连接并接到最高一级总开关的保护器上；每个变电所最高一级总开关与其上级变电所的最低一级总开关通过电线连接；每个变电所最高一级总开关的保护器与其上级变电所的最低一级总开关的保护器通过光纤连接；本发明的优点在于：适用于地面入井线路控制开关没有小延时的井下供电系统。

技术领域

本发明涉及煤矿安全保护领域，更具体涉及一种井下电光高防开关防越级跳闸装置及方法。

背景技术

越级跳闸是指电力系统故障时，应由保护整定优先跳闸的断路器来切除故障，但因故由其他断路器跳闸来切除故障，这样的跳闸行为称为越级跳闸。在煤矿生产应用中，越级跳闸会造成大面积停电，严重影响生产，且极易引发事故，是当前煤矿供电系统急待解决的问题。

如图1所示，现有技术井下防越级跳闸采用电光永磁体高防开关，配备电光DGG-660G保护装置，保护配置中有一项防越级跳闸功能，由于煤矿井下很多高压线路较短，电缆容量大，线路末端短路与出口短路产生的短路电流相差不大，靠电流定值配合保证不了保护的选择性，避免不了发生短路越级跳闸。通常采用上下级开关保护时间级差配合来保证保护的选择性，一定程度上避免发生越级跳闸事故。对DGG-660G高防保护装置短路速断保护功能设置方法如下：末端线路短路保护采用0时限速断，而其上级则增加一个时间级差Δt，Δt＝K×(保护判断时间+保护出口时间+开关固有分闸时间)；K为可靠系数，一般取1.5。DGG-660G高爆保护装置保护判断时间与保护出口时间总和不大于30ms，现有的高爆开关，固有分闸时间典型值小于70ms，高爆开关总跳闸时间不超过100ms。图1中各个开关时间配合关系如下：7号开关越级跳闸延时为0ms；5、6号开关越级跳闸延时为150ms；3、4号开关越级跳闸延时为300ms；考虑到1、2号开关分闸还有70ms的时间，如果设置450ms加上开关分闸时间会超过500ms，为了安全1、2号开关越级跳闸延时为300ms。以上通过小延时设置解决短路越级跳闸问题简单易行，但不适合地面入井线路控制开关没有小延时的井下供电系统，且存在上级开关下接线路短路时，开关速断保护因延时跳闸速度慢的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术井下防越级跳闸装置及方法不适用于地面入井线路控制开关没有小延时的井下供电系统的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种井下电光高防开关防越级跳闸装置，包括若干按层级划分的变电所，每个变电所包括若干分开关和若干总开关，每个开关均配置一个保护器，所有变电所均包括与电网连接的母线；

单个变电所内，所有总开关通过电线串联连接到其所在变电所的母线上，距离母线最近的总开关为最高一级总开关，距离母线最远的总开关为最低一级总开关，所有分开关均通过电线连接到其所在变电所的母线上；分开关的保护器通过光纤一级一级的分级连接并接到最高一级总开关的保护器上，所有总开关的保护器之间通过光纤一级一级的连接并接到最高一级总开关的保护器上；

变电所与变电所之间，每个变电所最高一级总开关与其上级变电所的最低一级总开关通过电线连接；每个变电所最高一级总开关的保护器与其上级变电所的最低一级总开关的保护器通过光纤连接；

若当前开关下接供电系统的电流值达到速断条件，当前开关对应的保护器将在光纤上输出闭锁控制信号，当前开关起动速断跳闸，同时启动下级保护速断后备功能。