煤矿电容电流综合治理.docVIP

煤矿电容电流的综合治理 邵华 国投新集能源股份有限公司一矿（210000？） 我矿为年产量三百万吨的大型矿井，和绝大部分大刑一样，高压供配电网络庞大而复杂。 我矿地面35KV变电所二台安装二台35/6KV主变压器，一台运行，一台热备用。采用双回路电源、单母线分段供电方式，承担我矿主要负荷。变矿区另建有低热值矸石电厂一处和低浓度瓦斯电厂一处，分别有两台发电机和六台发电机组，都并入35KV变电所的6KV侧电网。 下入井高压电缆7路，-450m、-550m水平各设有中央变电所1个。各采区变电所电源分别取自同一水平的中央变电所，其中-450m水平建有2个采区变电硐室，-550m水平1个采区变电硐室，全部采用双回路电源供电，采用分列方式运行。 我矿高压系统电容电流达70A。《煤矿安全规程》规定：6KV电网，当电容电流大于20A时，要采取补偿措施。显然我矿电容电流过大，必须采取补偿措施。为此2006年安装了××××（产品型号）消弧柜，效果不好投入运行就退出。2008年又安装了XBSG-—6/50消弧线圈，但中性点接地方式改变后，地面小电流接地保护装置选线不准，井下高压漏电保护频繁误动和拒动，成为我矿高压供电系统的一大安全隐患。 电容电流的治理势在必行，安装消弧线圈用，补偿了电容电流，电容电流的危害得到了缓解，但是和原有地面小电流接地检测技术和井下高压漏电保护技术不适用于中性点经消弧线圈接地系统，以至小电流接地检测装置失去选择性，井下高压综保频繁误和拒动。这是目前煤矿高压电网普遍存在的问题，成为煤矿高压供电系统的一大安全隐患。 本文根据我矿在综合治理系统电容电流的实际情况，分析消弧柜和各种中性点接地方式对电容电流的治理原理，探讨消弧柜在煤矿使用失败的原因，研究消弧线圈对煤矿小电流检测和高压漏电保护影响，为煤矿治理电容电流过程中出现的一系列问题寻找理论依据。 一、电容电流的危害性 煤矿高压配电网，随着生产规模增加，电网的不断扩大，电容电流越来越大，直接影响了电网的安全运行。 1、单相接地发展成相间短路：电容电流大，接地点发热，造成空气的离解，破坏了周围空气的绝缘，再加上非故障相电压增加，容易发展成相间短路。据有关资料统计：单相接地故障有30%左右发展为相间短路，由单相接地发展的故障跳闸次数占配电网故障跳闸次数的40%左右。煤矿系统配电网，环境恶劣，系统绝缘情况相对差，单相接地更加频繁，单相接地发展成相间短路，线路跳闸的机率更高。 2、弧光接地过电压危及网内电气设备绝缘：在中性点不接地系统中，电容电流的大小直接反应了接地电流的大小，而接地电流的大小直接影响了接地点的燃弧状况。在发生瞬间或间歇性不稳定单相接地时，在每次接地电流自然过零时，电弧有一个短暂的熄弧时间，若弧道的恢复电压大于介质的恢复强度，则发生重燃。时断时续的间歇性电弧，导致电网中电磁能的强烈振荡，在非故障相、中性点和故障相出现弧光接地过电压。弧光接地过电压的幅值可达额定电压的3.5倍，且遍及全网，持续时间长，会危及网内电气设备绝缘，在绝缘薄弱处形成击穿。 3、铁磁谐振过电压危及网内电气设备绝缘：铁磁谐振元件主要是电磁式电压互感器和网络对地电容。当网络中电磁式电压互感器的励磁感抗大于网络对地容抗时，在一定的激发因素诱导下就会发生铁磁谐振。基波谐振、高次谐波谐振的谐振过电压幅值可以达到额定电压的3倍，容易造成无间隙氧化锌避雷器击穿、电缆头爆炸等危及电气设备绝缘事故；分次谐波谐振的大电流可使电压互感器的高压保险熔断，或者使电压互感器过热、烧坏等事故。 二、常见中性点接地方式及其电容电流的影响 1、中性点不接地：配电网中性点不接地系统中，一般系统电容电流较小时，一些瞬时接地故障能够自行消失，在系统发生单相接地时，地面允许带故障运行2小时。这对提高供电可靠性，减少对用户停电是非常有效的。这种中性点接地方式由于结构简单，投资少，现在大多数高压电网中一直采用。但是，随着电网的不断发展，电容电流增加，这除了会发展为相间短路故障外，还会产生弧光接地过电压和铁磁谐振过电压等，不利于电网的安全稳定运行。因而，中性点绝缘方式只适用于电容电流很小的配电网。 2、中性点经电阻接地：近年来有些采用了国外进口的低绝缘水平设备或大量采用荷电率比较低的无间隙氧化锌避雷器的电网，以及对内过电压要求比较严的电网采用了中性点经电阻接地的方式。这种接地方式的好处是对内过电压限制得比较低，不会产生较高幅值的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压，与零序电流保护配合能迅速地切除故障线路，有利于电网的稳定。电阻接地方式可划分为小电阻接地和高电阻接地两种方式。至今没有发现煤矿采用这种中性点接地方式。 3、中性点经消弧线圈接地：由于电感电流和电容电流反向，因此在中性点加装消弧线圈是补偿电容电流的常见方法。 （1）老式消弧线圈：老式的消弧线圈是