北京国力电气项目解决方案
（1）现状
城市配电网一般为开环运行方式，当配电网环网柜之间出现短路时，故障线路变电所侧越级跳闸，环网柜采用失压跳闸方式跳闸，通过重合闸的“有压合闸”以及人工依次合闸的方式寻找故障点，时间较长且影响用户供电。
（2）方案
配电网开环运行发生短路故障时，通过分布式网络及边缘计算技术可在10ms（光纤通讯）内快速找到故障点，并将故障点两侧的开关在120ms内快速断开，完成快速故障隔离， 240ms内控制联络开关合闸，完成快速故障自愈。
（3）优点
快速完成故障定位、故障隔离、故障自愈；故障处理速度快，且不影响各环网柜对用户的正常供电。本系统不受配网级数影响，不受保护时间级差影响。
（1）现状
经与中国煤炭工业协会共同对全国200余座井工煤矿供电智能化建设情况调查发现，80%以上煤矿存在供电越级跳闸现象，平均每矿每年6次，部分矿井甚至达到数十次。供电越级跳闸会造成井下大面积长时间停电，对矿井安全生产危害极大。
（2）方案
智能保护装置采用分布式网络保护技术，通过以太网互相通讯并判断出故障点，防越级跳闸判断与后台的工作站没有关系。
在地面矿井调度室放一工作站，工作站通过光纤环网与井下每个变电所的分站相联，每个变电所分站的交换机通过以太网线与变电所的各个智能保护装置相联（见图1）。
（3）优点
a、不受保护级差影响
没有传统设计的保护级差时间概念，不论几级保护，当故障发生时，可在10ms内快速确定故障点位置，120ms内切除故障。当故障点开关拒跳时，可动态地调整它的上一级开关为其后备保护，可选择在240ms内跳闸。
b、不受运行方式影响
井下中央变电所多采用双母线独立运行模式，每条母线分别对接两条独立进线。当一条进线故障切除后，母联合闸，故障线路对应的母线由另一进线供电，此时无需修改所有智能保护装置的定值及其接线等。不像差动保护那样差动对象发生了变化。
c、使用简单方便
由于整个监控系统接线方式简单，就是普通监测系统，通过光纤环网、交换机、以太网线将整个系统联接起来，无需增加其它的接线，就可完成电力监控及防越级跳闸等功能。智能保护装置和普通的微机保护装置的使用方法是一样。也无需对不同矿井的应用程序进行修改的麻烦和带来的不稳定性。
图1 高压防越级跳闸项目采访实录
（1）现状
我国煤矿井下变电所至各配电点的低压供电系统漏电故障较为常见，调研发现几乎所有矿井均有漏电事故发生，平均每月6次左右，每年几十次，而漏电故障常常导致越级跳闸。
煤矿井下低压漏电有两种主要保护方式，一个是总馈（以直流测接地电阻），另一种是分馈（以交流测功率方向）。在一个变压器供电回路里，只能有一个总馈。
由于分馈漏电保护准确率低，经常导致总馈开关跳闸而产生越级跳闸，另外，由于电磁起动器没有漏电保护功能，当负荷线路发生接地故障时，导致分馈开关误跳或总馈开关误跳产生越级跳闸，引发区域面积和长时间停电现象，严重影响安全生产。
（2）方案
智能保护装置采用分布式网络保护技术和相对判据排查法技术，通过以太网互相通讯并判断出故障点，防越级跳闸判断与后台的工作站没有关系。井下变电所里的总馈与分馈的联接采用以太网线，移动变电站（含总馈）与分馈以及分馈与电磁启动器的联接采用光缆或载波（见图2）。
（3）优点
a、简单方便
接线简单，没有附加任何设备就实现了完整的防越级跳闸。
b、创新技术
使用高端软件技术，解决了智能保护装置误跳闸的问题，从而解决了低压越级跳闸问题。
1、现状
煤矿高压供电接地故障选线问题与地面供电情况相同，一直没得到很好的解决。而每个煤矿的情况不一样，产生接地故障的频率也不一样，但有些矿井发生接地故障的事故就很多，由于单相接地时，另外两相对地电压要升高，最高到相电压的1.732倍，经常引起另外两相对地绝缘击穿而引发两相接地的相间短路等事故发生，扩大了事故及其停电范围，同时也影响了主通风机倒扇安全等，严重地影响了安全生产（见图3）。
2、方案
在煤矿井上变电所两段母线上分别安装独立的信号源，而井上井下变电所的所有智能保护装置旁接入接地选线模块或智能保护装置内置的接地模块。智能保护装置（或接地模块）通过以太网互相通讯并判断出接地故障点位置，故障点位置的判断与后台的工作站没有关系。
当检查有接地故障发生时，母线零序电压升高，此时自动投入信号源，智能保护装置或接地模块通过捕捉信号源的特征信号，并利用分布式网络保护技术确定故障点位置并跳闸切除故障，然后断开信号源与供电系统的连接。
3、优点
（1）选线准确率高
由于注入信号法信号有明显的特征，因此故障选线准确率高。
（2）停电时间短
传统的单相接地选线，由于没有很有效的办法，只能通过“人工拉路法”寻找故障线路，费时费力。采用这种注入信号方法，只需几秒钟就能找到，而且在监控系统上直接弹窗显示。
（3）事故影响小
由于能迅速找到故障线路，大大减少了停电时间，同时也减少了由于其它两相电压的上升而引发的两点接地短路故障事故的发生。
图3 高压接地故障选线项目采访实录
1、现状
国内煤矿井下变电所至各配电点的低压供电系统漏电故障较多，调研发现几乎所有矿井均有漏电事故发生，平均每月6次左右，每年几十次。目前，选漏不准，漏电保护装置误跳闸现象非常多，有纵向误跳闸（馈电线路故障，导致总馈开关越级跳闸）和横向误跳闸（馈电线路故障，导致其它非故障线路分馈开关跳闸）见图4。
2、方案
智能保护装置采用分布式网络保护技术和相对判据排查法技术，通过以太网互相通讯并判断出故障点位置，然后切除故障。
井下低压总馈开关和分馈开关的智能保护装置之间通过以太网线或载波进行连接。
3、优点
（1）避免误跳闸
（2）减人提效
由于没有误跳闸了，因此可减少大量电气检修人员，同时减少了停电时间，提高了生产效率。
（3）使远程试验成为可能
图4 低压防止漏电保护误跳闸项目采访实录
1、现状
煤矿安全规程规定：“每天必须对低压漏电保护进行一次跳闸试验”，由于煤矿井下低压漏电保护动作可靠性差，误跳闸现象严重，导致现场漏电试验“不试”、“假试”现象普遍，这种情况下，当发生漏电故障时，一旦漏电保护失效，不仅会有漏电伤人风险，甚至可能引起瓦斯、煤尘爆炸。
2、方案
采取“一键启动漏电试验”的方法进行远程联动试验，做单个接地故障试验时，先在井上调度室通过光纤环网远程操作井下变电所的低压智能保护装置，让其发出指令使电阻器接地模拟漏电故障，智能保护装置判断有漏电故障后会发出跳闸命令，断开故障线路。“一键启动漏电试验”就是将同一回路的各个分馈开关依次接地使智能保护装置漏电故障跳闸，最后到总馈开关，然后从总馈开关往回依次合闸，完成该回路所有馈电开关的接地漏电试验，同时各个馈电开关都回到了漏电试验前的状态（见图5）。
3、优点
（1）符合规程
避免了“不试”和“假试”。
（2）安全保证
由于所有微机保护装置每天都做了漏电试验，保证了保护装置处于正常可靠的工作状态，避免了漏电伤人风险。
（3）减人提效
由于“一键启动漏电试验”操作简单，只需一人且专业要求不高，再有每个煤矿低压供电回路很多，因此可大大减少工作人员，加之大大减少了试验工作量及其试验时间，做到了减人提效。
（4）数据真实可信
由于所有试验数据自动记录、自动生成试验报告，没有人为干预，因此试验数据真实可靠。
图5 低压远程漏电实验项目采访实录
1、现状
煤矿低压配电设备数量庞大，大约占到整个矿井配电设备的50%以上，这部分配电设备的智能化建设基本上被忽略。移变及以下配电设备（包括馈电开关、电磁起动器）基本上没有远程监控功能，电磁起动器没有漏电保护功能。没有远程监控，连自动化都没实现，所以煤矿供电“最后一公里”的智能化建设严重缺失，非常落后，将配电点工作面上的低电配电纳入现有的供电智能化建设里非常重要，实现煤矿供电智能化全覆盖显得迫在眉睫（见图6）。
2、方案
井下低压配电的智能化要纳入现有的矿井供电智能化系统里，因此移变高压侧通过以太网与井下变电所智能供电系统相联，移变低压侧通过以太网或载波与其以下的分馈开关及电磁起动器相联。所有电磁起动器均加入漏电保护功能。
3、优点
（1）实现远程监控
实现了低压配电的远程监控，也就实现了矿井供电智能化的全覆盖。
（2）阻止了越级跳闸
由于电磁起动器增加了漏电保护功能，使负荷线路出现漏电故障时，就地跳闸，不会出现上级的越级跳闸，避免了区域性长时间停电。
（3）减人增效
井下低压配电现场环境潮湿复杂，经常出现接地漏电故障，从而导致越级跳闸，而越级跳闸会导致区域性长时间停电，由于电磁起动器之间距离较远，重新恢复供电特别困难，费时费力。因此，电磁起动器增加漏电保护功能后，避免了越级跳闸，也就避免了长时间恢复供电之苦，起到了减人增效的目的。
（4）简单适用
由于移变与馈电开关、电磁起动器之间连线简单可靠，不增加其他接线及设备就可达到智能供电全覆盖，又解决了越级跳闸等难题，可谓简单适用。
公司简介