摘 要:本裝置已成功應(yīng)用于曉南礦中央風(fēng)井和東風(fēng)井兩座風(fēng)井中,達到了設(shè)計目的和要求,解決了因大風(fēng)、雷雨等極端天氣引起的電壓波動,而導(dǎo)致的風(fēng)井高壓供電系統(tǒng)瞬間失壓跳閘的問題,應(yīng)用以來提高了供電系統(tǒng)的安全性、可靠性,避免了失壓誤動作而引起的不必要的跳閘、停機,有效地保證了重要機電設(shè)備的連續(xù)安全運行。
關(guān)鍵詞:防止誤跳閘;煤礦風(fēng)井;供電安全
1 概述
礦井扇風(fēng)機作為煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的重要設(shè)備,擔(dān)負著連續(xù)不斷的向井下供給新鮮空氣,排出有毒有害氣體,保證礦井和作業(yè)人員生命安全的重要任務(wù),其運行是否安全可靠關(guān)系到井下所有作業(yè)人員的安危。
但是在雷雨、大風(fēng)、大雪、冰雹等極端特殊天氣影響下,供電系統(tǒng)會因為瞬間失壓跳閘,供電中斷,導(dǎo)致扇風(fēng)機停止運轉(zhuǎn),對煤礦井下作業(yè)人員形成嚴重的人身威脅。為保證風(fēng)井供電可靠性,提出了研制防止瞬間失壓誤跳閘保護裝置的想法:即在因雷電等原因造成電網(wǎng)電壓瞬間波動至0.35Ue以內(nèi),時間在1-5秒(可調(diào))范圍時,高壓開關(guān)柜不得跳閘;當(dāng)電網(wǎng)電壓低于0.35Ue時可靠跳閘;電網(wǎng)電壓大于0.85Ue時可靠吸合;開關(guān)跳閘后能發(fā)出聲光報警信號;裝置動作不影響原有供電線路。
2 風(fēng)井防止失壓誤掉閘保護裝置在曉南礦風(fēng)井的應(yīng)用
2.1 改造前風(fēng)井風(fēng)機狀況
曉南礦通風(fēng)方式是中央并列與單翼對角混合式通風(fēng),有中央風(fēng)井、東風(fēng)井2座風(fēng)井同時給井下供風(fēng)。中央風(fēng)井配有6kV雙回路供電線路,來自于供電部曉南變電所的37#和23#高壓電源,采用800米MYJV223*120鎧裝電纜供電,配10臺XGN2-10 6kV高壓開關(guān)柜給風(fēng)機高壓系統(tǒng)供電;配5臺GGD-380V低壓開關(guān)柜給低壓系統(tǒng)供電。東風(fēng)井配有6kV雙回路供電線路,來自于供電部曉南變電所的27#和24#高壓電源,采用2000米LJ120裸導(dǎo)線供電,配有8臺KYN28G-12 6kV高壓開關(guān)柜給風(fēng)機高壓系統(tǒng)供電,配有5臺MNS-380V低壓開關(guān)柜給低壓系統(tǒng)供電。
因供風(fēng)的方式特殊,2座風(fēng)井風(fēng)機必須同時運轉(zhuǎn)供風(fēng),否則井下供風(fēng)就會出現(xiàn)問題。每到雷雨天氣,2座風(fēng)井風(fēng)機就會有一臺或2臺因雷擊影響高壓開關(guān)跳閘,影響井下通風(fēng)。
2.2 兩座風(fēng)井風(fēng)機高壓開關(guān)斷路器工作原理
中央風(fēng)井、東風(fēng)井?dāng)嗦菲鞯墓ぷ鞣绞绞牵簝δ芑芈返秒姡瑑δ茈姍C運轉(zhuǎn)儲能,儲能結(jié)束后按下合閘按鈕斷路器合閘;需要分閘時,分閘回路電磁鐵線圈得電,電磁鐵觸動分閘機構(gòu)使斷路器分閘。斷路器的失壓與分閘是作用在同一個機械機構(gòu)上的,即當(dāng)供電線路失壓,失壓脫扣模塊繼電器(J1)無電釋放,J1常閉點復(fù)位,儲能電容對失壓保護電磁鐵線圈電路接通,電容對失壓線圈放電,觸動機構(gòu)失壓保護性跳閘。
2.3 改造電路設(shè)計(圖1)
對高壓開關(guān)斷路器的改造,要不能改變斷路器原有的工作原理和性能,改造線路模塊化運行,并且只對必要控制線路進行合理調(diào)整和改變,而且經(jīng)過簡單線路調(diào)整,可以隨意投入與退出保護狀態(tài)。
電路設(shè)計要求:
(1)在因雷電等原因造成電網(wǎng)電壓瞬間波動至0.35Ue以內(nèi)、時間在1-5秒(可調(diào))范圍時,高壓開關(guān)柜不得跳閘。
(2)當(dāng)電網(wǎng)電壓低于0.35Ue時可靠跳閘;0.85Ue可靠吸合。
(3)開關(guān)跳閘后能發(fā)出聲光報警信號。
2.4 改造方案設(shè)計
(1)在高壓開關(guān)PT(100V)回路安裝一個取樣用繼電器ZJ,用以監(jiān)視、檢測母線電壓,母線電壓正常時,繼電器ZJ線圈正常吸合。
(2)安裝一個UPS給時間繼電器及聲光報警器提供失壓后備電源。
(3)ZJ常閉觸點與SJ時間繼電器的線圈串聯(lián)后并接在UPS提供的220V電源上,母線電壓正常時SJ線圈不帶電。
(4)時間繼電器延時閉合觸點串接在放電電容、失壓線圈的電路中,延時時間可調(diào)。
當(dāng)母線電壓消失或電壓低至0.6Ue時檢測用繼電器ZJ無電釋放,其常閉觸點復(fù)位,時間繼電器SJ得電開始計時;失壓保護板繼電器J1失電,其常閉觸點J1復(fù)位閉合;時間繼電器達到設(shè)定延時值后,其延時閉合觸點(SJ0)閉合,放電電容對失壓脫扣電磁鐵線圈放電,斷路器保護性分閘。斷路器分閘后,斷路器常閉觸點DL閉合,UPS電源經(jīng)DL給聲光報警器供電,發(fā)出聲光報警,提示崗位人員注意。
如在時間繼電器SJ計時期間母線電壓恢復(fù)正常,ZJ線圈立即吸合,ZJ常閉觸點斷開,時間繼電器SJ失電,延時閉合觸點不動作。
3 風(fēng)井防止失壓誤掉閘保護裝置的應(yīng)用效果
防止失壓誤掉閘保護裝置,自從在我礦兩處風(fēng)井投入使用以來,經(jīng)過多次雷雨天氣考驗,其工作穩(wěn)定、對原高壓開關(guān)供電系統(tǒng)無影響,沒有因極端天氣影響而產(chǎn)生誤動作,性能可靠,為我礦風(fēng)井供電安全性、可靠性提供了強有力的保障。而在實際應(yīng)用中總結(jié)的一些經(jīng)驗,也為我礦提高全礦供電安全,積累了寶貴的第一手資料。
參考文獻
[1]張學(xué)成.工礦企業(yè)供電[M].煤炭工業(yè)出版社,2005,6.
[2]章世清.工廠常用電器與工廠供電[M].北京理工大學(xué)出版社,2009,7.
[3]錢家驪.高壓開關(guān)柜[M].中國電力出版社,2007,1.