浅谈煤矿高压动力电缆绝缘故障系统的研究

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浅谈煤矿高压动力电缆绝缘故障系统的研究

发布时间： 2023-08-27 12:33 更新时间： 2024-05-21 08:50

安科瑞马香霞

江苏安科瑞电器制造有限公司江苏江阴 214405

摘要:本文介绍了矿井高压动力电缆绝缘故障监测系统应用，分析了煤矿高压供电系统作为高危行业的特殊性要求，供电系统高压电缆在线监测供电系统的绝缘状况、实现预警、故障定位、接地选线功能，是供电管理的重要技术手段，阐述了系统特点及先进性，实践表明在系统应用提高了企业机电管理人员电力系统的监管水平，提高企业经济效益和社会效益。

关键词:电缆绝缘；预警；故障定位；接地选线

神东保德煤矿是国家能源集团神东煤炭集团公司一座在山西省的大型煤炭生产基地，由原保德县东关镇煤矿和桥头煤矿技术改造整合而成。井田南北走向长14.0km，东西倾向宽5.7km，面积55.898km2。由于生产系统的特点，井上、下大量应用高压动力电缆，电缆运行直接影响煤矿的生产，一旦发生电缆故障，势必引起采掘生产、矿井通风、排水、压风等生产系统事故，造成了煤矿的重大生产经济损

5.1绝缘监测仪技术参数

型号技术指标			AIM-T300	AIM-T500		AIM-T500L
辅助电源	电压		AC 85~265V；DC100~300	AC 85~265V；DC100~300
	功耗		＜8W	＜8W
被监测IT系统	电压		480V以下的交流、直流以及交直流混合系统	690V以下的交流及交直流混合系统、800V以下直流系统
	频率		40~60Hz	40~60Hz
绝缘监测	测量范围		1kΩ~5MΩ	1kΩ~10MΩ
	报警值范围		10kΩ~5MΩ	10kΩ~10MΩ
	相对误差		1~10k: 10k；10k~5M: ±10%	1~10k: 10k；10k~10M: ±10%
	允许系统泄露电容		<150μF	<500μF
	响应时间		<6s	<5s
通讯			RS485，Modbus-RTU	RS485，Modbus-RTU			RS485，Modbus-RTU；
内部参数		测量电流	<170μA	<270μA
		绝缘故障定位	无	无	有
		电磁兼容/电磁辐射	IEC61326-2-4	IEC61326-2-4
		额定冲击电压/污染等级	8kV/Ⅲ	8kV/Ⅲ
		内部直流电阻	≥120kΩ	≥180kΩ
输出		继电器输出	预警、报警	出错、预警、报警
环境		工作温度	-20~+60℃	-15~+55℃
		存储温度	-20~+70℃	-20~+70℃
		相对湿度	5%~95%，不结露	5%~90%，不结露
		海拔高度	≤2500m	≤2500m

5.2测试信号发生器技术参数

辅助电源	电压	AC 85~265V DC100~300V
辅助电源	功耗	<7W
IT系统	额定电压	单相交流AC 220V 三相交流 AC 0~690V 直流DC 0~800V
绝缘故障定位	响应时间	<5s
	定位电压	20V/5Hz
	定位电流	0~10mA
环境	电磁兼容/电磁辐射	IEC61326-2-4
环境	工作温度	-15-+55℃

5.3绝缘故障定位仪技术参数

辅助电源	电压	AC 85-265V DC100~300V
辅助电源	功耗	<5W
绝缘故障定位	响应时间	<12s
	定位电压	无
	定位电流	无
	响应灵敏度	>0.5mA
输出	继电器输出	报警Alarm
环境	电磁兼容/电磁辐射	IEC61326-2-4
环境	工作温度	-15-+55℃

5.4 AKH-0.66L系列电流互感器技术参数

型号	额定电流	变比	等级	过载倍数
L-45	16-100A	5A：5mA	1	10
L-80	100-250A
L-100	250-400A
L-150	400-800A
L-200	800-1500A

5.5绝缘监测耦合仪技术参数

产品型号	ACPD100	ACPD200
适用系统	单相交、直流不接地系统	三相交流、直流不接地系统
电压等级	交流0~1150V，直流0~1760V	交流0~1650V，带直流元件0~1300V
直流阻抗	≥160kΩ	AK1≥225kΩ
工作温度	-10~+55℃
存储温度	-20~+70℃
防护等级	IP30

6 结论

保德煤矿高压动力电缆绝缘故障监测系统的成功应用是实现状态检修的手段之一，系统对在运行电压下对电缆的绝缘状态进行检测，真实反映电缆的绝缘水平。自动连续监测状态下，依据大量的数据以及判据的数模分析，监测系统利用云服务功能将电缆故障预警信息上传至多用户云空间，设备管理人员可以实现远程监控，使矿井机电负责人实时了解变电站内电缆运行状况信息，确定电缆运行状态，做到故障前的实时预警、选线和测距，实现电缆的状态检修，大大减少人工巡查。提高矿井机电管理人员电力系统的监管水平，提高企业经济效益和社会效益。

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