王子峰,蘇貴春,王常興
(1.山西鋪龍灣煤業(yè)有限公司,山西 左云 037104;2.山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)有限公司 山西 太原 030006)
主扇風(fēng)機(jī)房10kV高壓開關(guān)柜控制保護(hù)系統(tǒng)的改進(jìn)方案
王子峰1,蘇貴春1,王常興2
(1.山西鋪龍灣煤業(yè)有限公司,山西 左云 037104;2.山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)有限公司 山西 太原 030006)
針對(duì)鋪龍灣礦10kV通風(fēng)機(jī)高壓開關(guān)柜當(dāng)前出現(xiàn)的缺陷問題進(jìn)行了分析,并提出了改進(jìn)方案。
開關(guān)柜;控制保護(hù);缺陷問題;改進(jìn)方案
鋪龍灣礦現(xiàn)在運(yùn)行的FBCDZ—NO.23/2×185,10kV通風(fēng)機(jī)是由“運(yùn)城市安運(yùn)風(fēng)機(jī)有限公司”生產(chǎn),10kV電源進(jìn)線柜、母線聯(lián)絡(luò)柜、風(fēng)機(jī)起動(dòng)柜、換向柜均由“山西千豐電氣設(shè)備有限公司”配套。上述高壓開關(guān)柜中,由于設(shè)計(jì)欠妥和錯(cuò)誤接線,使其控制保護(hù)系統(tǒng)留下缺陷和隱患,導(dǎo)致運(yùn)行通風(fēng)機(jī)停電停風(fēng),影響了礦井的安全生產(chǎn)。對(duì)此,技術(shù)人員,近一年來多次與生產(chǎn)廠家溝通磋商、向其索取相關(guān)技術(shù)資料,制定了缺陷和隱患的改進(jìn)方案予以實(shí)施,改進(jìn)試驗(yàn)的效果達(dá)到了預(yù)期目的。主要改進(jìn)如下:
兩進(jìn)線及母聯(lián)開關(guān)的“三合二”接線(見圖1),導(dǎo)致1號(hào)、2號(hào)電源線不能并列倒運(yùn)行,使得運(yùn)行主扇必須停電。將“三合二”改為“三合三”之后,1號(hào)、2號(hào)電源線可并列倒運(yùn)行,運(yùn)行主扇可不停電。
風(fēng)機(jī)起動(dòng)柜控制電源的正確接線,應(yīng)是2號(hào)風(fēng)機(jī)起動(dòng)柜控制電源取自2號(hào)進(jìn)線線路PT二次220 V。由于廠家將其錯(cuò)接至1號(hào)進(jìn)線線路PT二次220 V。故在2號(hào)電源帶2號(hào)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下,因檢修需要1號(hào)電源停電及線路PT停電時(shí),便造成2號(hào)風(fēng)機(jī)起動(dòng)柜控制電源失壓跳閘、運(yùn)行主扇停電。改正錯(cuò)接線后,經(jīng)試驗(yàn)其隱患消除。
圖1 兩進(jìn)線接線圖
見圖1,原不合理接線的后果是:當(dāng)正常手動(dòng)合閘時(shí),斷路器合上后又即刻通過低壓跳閘回路跳閘。改正方法是:在低壓跳閘回路中加入斷路器一對(duì)延時(shí)閉合輔助接點(diǎn),以保證手動(dòng)合閘的成功。
見圖1,1號(hào)、2號(hào)進(jìn)線及母聯(lián)柜過電流、低電壓保護(hù)的電源均取自線路PT二次側(cè)的220V,當(dāng)通風(fēng)機(jī)等設(shè)備發(fā)生短路故障時(shí),引起主電源及線路PT二次電壓的降低,造成過電流、低電壓保護(hù)裝置的拒動(dòng)而不跳閘,越至上級(jí)(35kV變電站)保護(hù)動(dòng)作跳閘。解決的方法是:在線路PT二次側(cè)增加一個(gè)UPS不間斷工作電源保證保護(hù)電源的可靠穩(wěn)定定性。
4個(gè)風(fēng)機(jī)起動(dòng)柜(見圖2)和2個(gè)換向柜(見圖3)的“欠壓保護(hù)”是靠“合閘閉鎖電磁鐵”和“五極真空接觸器線圈”因失壓或欠壓釋放實(shí)現(xiàn)的相關(guān)斷路器跳閘;其在正常電壓運(yùn)行時(shí)為吸合狀態(tài),電源取自進(jìn)線PT二次側(cè)220V。但是,當(dāng)10kV系統(tǒng)因短路或雷擊引起瞬間失壓或欠壓,均會(huì)導(dǎo)致“欠壓保護(hù)”瞬動(dòng)、相關(guān)斷路器跳閘、通風(fēng)機(jī)停電。解決方法是:將“欠壓保護(hù)”電源取自UPS不間斷工作電源,不受系統(tǒng)電源波動(dòng)時(shí)失壓或欠壓造成的誤動(dòng)。再者,要改“欠壓保護(hù)”原來的瞬時(shí)動(dòng)作為延時(shí)動(dòng)作,即靠對(duì)應(yīng)的1號(hào)或2號(hào)進(jìn)線柜“低壓延時(shí)跳閘”保護(hù)實(shí)現(xiàn)。
見圖4,一般的1號(hào)(或2號(hào))風(fēng)機(jī)起動(dòng)柜和換向柜控制電源,均取自1號(hào)(或2號(hào))線路PT二次側(cè)電源220 V。當(dāng)1號(hào)(或2號(hào))進(jìn)線電源及路線PT停電時(shí),1號(hào)(或2號(hào))起動(dòng)柜和換向柜控制電源則通過切換裝置取自2號(hào)(或1號(hào))線路PT二次側(cè)電源,以保證通風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。但是,原來的切換裝置采用二只微型中間繼電器。依據(jù)以往實(shí)踐教訓(xùn),曾因中間繼電器接點(diǎn)卡住或粘連發(fā)生低壓反送高壓的事故,即經(jīng)切換裝置將運(yùn)行中的線路PT二次側(cè)220V反送至停電線路PT二次側(cè)、一次側(cè),停電主線路會(huì)出現(xiàn)10 kV高壓。解決方法是:拆掉二只微型中間繼電器,以雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置代替,從根本上消除低電壓反送高壓的重大隱患,實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全型電器接線(其接線及功能見下述)。
(1)雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)是終端型切換裝置,接于雙路電源供電系統(tǒng)中,當(dāng)一路電源發(fā)生故障中斷供電時(shí),可自動(dòng)將負(fù)載電路從一路電源投入另一路電源,以保證負(fù)載電路的正常供電。(2)山特UPS-K500不間斷工作電源具有穩(wěn)壓和市電供電模式轉(zhuǎn)換為電池供電模式的功能。穩(wěn)壓范圍為交流162 V~268 V,即市電在此范圍時(shí)可穩(wěn)壓輸出交流220 V。當(dāng)市電電壓低于162V時(shí),可在≤10ms內(nèi)轉(zhuǎn)換為電池模式供電。直流逆變交流的輸出電源為交流220 V,備用時(shí)間小于3min。
圖2 起動(dòng)柜二次原理圖
圖3 換向柜二次原理圖
圖4 新裝1#、2#PTAC220V電壓轉(zhuǎn)換及UPS電源接線示意圖
雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電源Ⅰ、Ⅱ分別接入1號(hào)進(jìn)線線路PT二次側(cè)220 V和2號(hào)進(jìn)線線路PT二次側(cè)220V,負(fù)荷側(cè)接入U(xiǎn)PS市電電源側(cè),1號(hào)、2號(hào)進(jìn)線柜、1號(hào)、2號(hào)風(fēng)機(jī)4個(gè)起動(dòng)柜和2個(gè)換向柜的控制電源,均接入U(xiǎn)PS負(fù)荷側(cè)。(1)當(dāng)斷開雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電源Ⅰ時(shí),開關(guān)自動(dòng)將負(fù)荷回路轉(zhuǎn)換至電源Ⅱ,所有高壓柜控制電源無異常,且無斷路器跳閘。(2)UPS不間斷工作電源在電池逆變工作模式:①當(dāng)斷開UPS電源即由市電轉(zhuǎn)電池模式時(shí),未發(fā)生斷路器跳閘;②在1號(hào)、2號(hào)進(jìn)線柜模擬過流保護(hù)動(dòng)作,相關(guān)斷路器跳閘正常;③在1號(hào)(或2號(hào))進(jìn)線柜模擬低壓延時(shí)保護(hù)動(dòng)作后,本進(jìn)線柜及相關(guān)風(fēng)機(jī)起動(dòng)柜、換向柜斷路器均能可靠跳閘。(3)負(fù)荷測(cè)試:測(cè)得UPS負(fù)荷電流為0.92A,轉(zhuǎn)換開關(guān)(額定電流20 A)及UPS(500VA/300W)荷載能力滿足。
Improvement Plan of Control and Protection System of10 kV Highvoltage Switch Cabinet in Main Fan Room
WANG Zi-feng1,SU Gui-chun1,WANG Chang-xing2
(1.Shanxi Pulongwan Coal Co.,Zuoyun Shanxi 037104;2.Shanxi Coal Import and Export Group,Taiyuan Shanxi 030006)
The defects of high-voltage switch cabinet of10kV fan were studied and corresponding improvement plan was presented.
switch cabinet;control and protection;defect;improvement plan
TD612
A
1672-5050(2012)09-0061-03
2012-06-10
王子峰(1970—),男,山西應(yīng)縣人,大學(xué)本科,助理工程師,從事電氣管理等工作。
劉新光