В соответствии с [1] на линиях 3–10 кВ, отходящих от центральной подземной подстанции (ЦПП) и распределительных подземных пунктов (РПП), защита от токов короткого замыкания (КЗ) должна быть мгновенного действия. Во всех случаях отключения сети защитами допускается применение автоматического повторного включения (АПВ) однократного действия, а также применение устройств автоматического включения резерва (АВР) при условии применения аппаратуры с блокировками против подачи напряжения на линии и электроустановки при повреждении их изоляции в результате короткого замыкания.
В случае применения традиционных автономных цифровых устройств релейной защиты, а именно максимальных токовых защит (МТЗ), отключение КЗ в схеме электроснабжения будет происходить мгновенно и неселективно, т. е. будут отключаться все силовые выключатели на пути протекания тока КЗ от ЦПП до места повреждения. Согласование защит по времени недопустимо в соответствии с [1], а согласование защит по току невозможно вследствие небольших длин (сотни метров) кабельных линий в шахтных сетях.
Таким образом, при КЗ в схеме электроснабжения подземной части угольной шахты действие традиционных автономных максимальных токовых защит приведет к массовому отключению потребителей, что существенно снижает надежность электроснабжения. Восстановление схемы оперативными переключениями в системе электроснабжения увеличивает время простоя технологического шахтного оборудования.
Для повышения надежности электроснабжения потребителей и сокращения времени простоя технологического шахтного оборудования предлагается система двухканальной релейной защиты и централизованной автоматики как подсистема автоматизированной системы управления электроснабжением шахты (АСУ ЭС), выполненная по аналогии с алгоритмами [2, 3].
Двухканальная защита включает:
1. Логическую защиту (ЛЗ) как основную;
2. Максимальную токовую защиту (МТЗ) как резервную.
Основная защита — это МТЗ мгновенного действия, селективность которой обеспечивается с помощью блокировочных сигналов, передаваемых между РПП и ЦПП по каналам связи. Резервная защита — это МТЗ мгновенного действия, осуществляющая неселективное отключение выключателя, по которому протекает ток КЗ. Исправление неселективной работы этой защиты предлагается путем централизованного автоматического или автоматизированного (с участием диспетчера) повторного включения (ЦАПВ).