1煤矿供电系统防越级跳闸工作原理
若煤矿供电系统出现短路问题时，电路位置上级开关均会有电路电流通过，而电路点位置下级开关没有短路电流，因此电路点位置下级开关电流采集装置无法检测到短路电流信号，便不会发出闭锁信号和短路警报；电路位置上级开关电流检测装置在检测到短路电流后，会发出闭锁信号和警报。此时上级开关发出的闭锁信号与上级保护装置闭锁终端接入，保护装置做出速断保护动作，使短路电流不能分断，而上级发出闭锁信号的线路将会封闭，下级没有发现闭锁信号的线路不会封闭，从而在切出短路电流的同时，保证供电系统不出现越级跳闸的情况。若上级开关发生故障无法分断时，上级开关综合延时保护装置，会自动切断电路，从而达到供电系统防越级跳闸的目的。
2煤矿供电系统出现越级跳闸的原因
2.1保护控制装置出现问题
保护控制装置是煤矿开采机械设备中的关键组成部分，可以为供电系统稳定运行提供保障，有利于将潜在隐患杜绝在根源处，是促进煤矿企业安全生产的关键装置，其重要性不言而喻。所以在煤矿开采作业中，需要结合实际情况合理选择保护控制装置，确保其性能满足安全生产需求，从而为供电系统安全运行奠定基础。然而，由于井下环境复杂多样，加上煤矿开采作业量较大，所以容易导致保护控制装置在温湿度等因素影响下降低性能，产生故障问题，无法充分能发挥其预警功能和保护作用，这也是造成煤矿供电系统产生越级跳闸的主要原因之一。
2.2受到矿井内部环境的影响
煤矿开采大部分作业都需要在井下进行，上文提到，井下环境阴暗潮湿、空间狭窄、空气流动差，容易对供电系统稳定运行造成不良影响，导致电力设施运行异常，产生一系列故障问题，不仅影响井下作业有序进行，还会为作业人员生命财产安全带来威胁。另外，电力设备在运行过程中受谐波干扰会产生误操作现象，这也是引发电力系统越级跳闸的常见因素，需要电力企业给予高度重视，采取有效措施控制矿井环境。
2.3开关控制电源出现问题
由于煤矿开采环境复杂，所以防爆开关通常不设置专用电源或者后备电源，而是直接与主电路开关电源相连接。这也导致煤矿开采过程中，一旦主电路产生故障问题，会直接影响控制防爆开关正常运行，导致保护装置工作异常，从而引发供电系统越级跳闸。
3煤矿供电系统防越级跳闸技术应用
3.1集中式防过载跳闸技术
当供电系统出现短路故障时，电流检测装置将会收集电流异常情况，并将故障情况传输到供电系统中进行判断和分析，然后发送对应指令控制短路线路的保护开关及时分断，避免造成越级跳闸问题的发生。而采用集中防跳闸技术，也有一定的限制，无法应用到所有的供电系统中。想要应用该项控制技术，就需供电系统具备超速跳闸装置，并且煤矿企业拥有的变电站必须拥有与超速跳闸装置通信性能良好的设备，若无法满足通信信号实时传输，系统之间的信息交流将会存在延迟，无法有效控制越级跳闸问题的发生。
3.2通信级联阻塞保护技术
基于级联阻塞的防越级跳闸技术，是通过通信线路设置于各级电源线中的保护装置，利用视差对保护装置进行控制，避免防越级跳闸问题的发生。级联阻塞防越级跳闸技术虽然能够有效降低越级跳闸问题的发生，但是具有操作过程较为复杂，对于保护开关过多的系统不能够充分发挥作用，并且也需要具备超强的通信性能力，否则越级跳闸的情况仍会发生。
3.3电动锁式防过度技术
超速跳闸技术具备的电锁功能主要是为电源系统各级防跳闸保护装置设置延时启动，以此来确保上级保护开关比下级开关延时启动。若电源系统部分电路出现短路问题，电流检测装置将会向上级开关发送指令，及时分断电流，避免跳闸问题的发生。一般情况下，矿井地下线路通常都会设置多重保护装置，因此各个电源系统距离较远，无法快速识别故障问题以及保护措施是否有效。保护装置与故障点数量越多，那么第一级保护装置的延迟就越高，发生故障时做出保护响应动作就越慢，也会使电气互锁变得愈发困难。
3.4地面通讯保护技术
地面通讯保护技术主要是利用供电系统多有保护开关以及地面监控系统从而实现通讯功能，不仅可以读取供电系统所有保护开关的信号，也能比较保护开关设置的标准参数，以此来及时判断发生故障位置，然后有监控主机箱各级开关发送指令，来控制保护开关分断电流。实际上，利用通信技术判断故障问题以及切断电流，需要花费的时间较长。但故障发生时，极短时间内保护装置便会速断跳闸。与保护装置做出速断跳闸的动作相比，通信系统发出保护指令的时间较长，因此想要通信系统更快的发出和传送指令就需要安装特殊保护装置。供电系统在通信功能正常的情况下，系统本地保护功能将无法发挥作用，而是通过计算机系统控制通讯功能，在无法通讯的情况下，计算机将会切换为本地保护，以此来达到防越级跳闸的目的。地面通讯保护技术需在矿井下设置智能保护装置，通过监控主机实时监控工作流程，从而对供电系统进行有效监管。监控主机可以控制供电系统中的所有保护开关，若智能保护装置出现参数异常的情况，通信主机将会分析和提取异常信息，及时启动保护装置，以此来达到防越级跳闸的目的。
3.5光纤纵差保护技术
光纤纵差保护技术主要是借助纵差保护装置，形成电气量基础信息参数，通过光纤来达到双侧通讯的目的。通讯主机对电气量基本参数进行比较，来判断是否执行差动保护措施。该项技术主要保护信息传输线路，可以对线路进行全部长度保护，若供电系统发生故障，可以快速的执行速断保护动作。该项技术的工作原理是，当供电系统发生时，故障位置下级开关差动器会立即向上级开关发送指令，提取和分析异常电流差。若异常电流差在系统允许范围内，将不会采取保护措施，如异常电流差超过系统允许范围内，上级开关将会及时切断线路，避免越级跳闸的问题发生。该项技术的应用需要借助纵差保护装置来完成保护操作，并将纵差保护装置作为主要检测装置，只有接收到光纤通信系统发出中断指令后，保护装置才会执行保护动作。
3.6分站集中控制技术
为有效避免越级跳闸问题的发生，可以采用分站集中控制技术对系统中易发生越级跳闸问题的位置设置分站控制设备。若供电系统出现故障时，控制系统可以快速提取和分析故障电流，并在分站控制设备间进行传输。在故障原因分析完成后，由故障位置分站控制设备执行保护动作，避免供电系统防越级跳闸问题的发生。但该项技术需要分站设备与控制开关具有极为紧密的联系，才能在故障问题发生时及时采取保护措施。
结语
综上所述，煤矿开采过程中，由于井下环境复杂，作业管理粗放，导致电力设施在各种因素影响下产生故障，使得供电系统出现越级跳闸问题。严重时甚至会引发安全事故，对电力设备和工作人员造成不良影响。为了避免煤矿开采过程出现大面积断电问题，不仅需要做好井下电力设施监督、检查工作，还要利用现代化技术构建防越级跳闸系统，保证供电系统安全运行，为电力设施提供保护，促进井下作业安全进行，促进煤矿企业采矿作业向智能化、机械化、标准化趋势不断进步。
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