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IMS微震系统设备过电压解决方案.doc

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文档介绍:IMS微震系统设备过电压解决方案
陈汝秀林峰廖华
长沙矿山研究院有限责任公司湖南柿竹园有色金属
有限责任公司
摘要:
针对国内地下矿山各类信息自动化系统设备故障频发,系统不能稳定可靠运行 的现象,通过对柿竹园矿IMS微震监测系统井仪表井敷设施工,高压电 缆直接搭在设备箱上,通电后造成558碉室内台站的所有模块烧毁、LV470碉室 的传输口烧毁(见图2);迫使IMS微震监测系统停止运行。
故障三:在IMS系统停止运行期间,传输口上的接口同样出现烧毁现象,同故障 •. O
图2故障设备照片 下载原图
1. 3故障分析
针对IMS系统设备多次烧毁损坏的事故,矿山2016年进行了全面的事故调查和 深入的分析,以挖掘系统故障的根源和阻止事故的发生。从上述3次故障可见, 故障二和故障三是属于同一类型的故障。
故障一 IMS系统UPS模块、ADC模块外部完好,但不能工作,,寄回到原厂维修, 经过原厂的检查,结果为主芯片烧毁。故障分析:首先,故障发生的时间是节后 复工,动力设备投切之时;井下潮湿,多有漏电现象发生;其次,设备220VAC电 源来自地下电源动力总线上的一条火线和一条零线,采用一个稳压器和UPS;第 三,经现场确认井下动力变压器为TT (中性点不接地系统)接地系统。综合以 上3点分析可得:故障一是由于中性点不接地系统发生中性点漂移造成,如图3 所示N点为正常时期的中性点位置,当发生故障时中性点的位置漂移到N,,造 成相电压增高。TT系统单相对地短路的稳态过电压正常相电压为J3U,暂态过 电压(高频振荡,电孤间歇性的熄灭和重燃)初次燃弧正常相电压最高为2.5U, 二次重燃孤时正常相电压最高为3. 5U[22]o这种直接以相电压为电源的供电方 式,容易因为内部过电压造成设备损坏。这是典型的中性点偏移造成的过电压, 也是烧毁模块内部IC的根本原因。
图3中性点漂移电压矢量图 下载原图
故障二从图2清晰可见因高压放电击穿、烧焦发黑的RJ45接口,有安装在LV470
的传输口和各分中段DSL MODEM,结合图1发现:大猫和小猫之间的铜芯信号电 缆穿过仪表井,在2015年10kV高压电缆未敷设之前,未发生图2中类似的故障, 高压电缆与信号电缆混合在仪表井中敷设时,一旦高压电缆绝缘或环境变化, 漏电闪络、短路等电气故障致使高压电缆四周存在强烈变化的电磁场,临近导体 感应出高电压,这类过电压虽然没有象直击雷过电压的能量大,但是其电压很 高,足以烧毁电子设备,本系统中IMS设备烧黑正是感应过电压引起。
1.4防过电压治理
据以上分析,柿竹园IMS系统设备多次烧毁有内部过电压和感应过电压。针对过 电压危害防治,通常采取以下策略:第一,防止过电压的产生:采用合理的方案 杜绝过电压产生;第二,切断过电压传播的途径,把过电压隔离在设备之外;第 三,完善接地系统和采取有效的保护措施,以匹配系统的绝缘水平。
由于TT系统供电的高可靠性,国内矿山基本采用这类供电方案[23],解决中性 点漂移的方案是采用380/220V的隔离变压器:利用TT系统接地时线电压保持平 衡的特点,改原单相供电为二相供电,即隔离变压器一次侧接线电压,二次侧 输出稳定的220V电源供给监测设备。该方案大大提高了供电的可靠性,在地下 电力系统发生接地故障时,只要供电系统不拉闸都

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上传人:蓝天 2022/5/20 文件大小:94 KB

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