摘 要:本裝置已成功應用于曉南礦中央風井和東風井兩座風井中,達到了設計目的和要求,解決了因大風、雷雨等極端天氣引起的電壓波動,而導致的風井高壓供電系統(tǒng)瞬間失壓跳閘的問題,應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備的連續(xù)安全運行。
關鍵詞:防止誤跳閘;煤礦風井;供電安全
1 概述
礦井扇風機作為煤礦通風系統(tǒng)的重要設備,擔負著連續(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,其運行是否安全可靠關系到井下所有作業(yè)人員的安危。
但是在雷雨、大風、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,導致扇風機停止運轉,對煤礦井下作業(yè)人員形成嚴重的人身威脅。為保證風井供電可靠性,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電壓瞬間波動至0.35Ue以內,時間在1-5秒(可調)范圍時,高壓開關柜不得跳閘;當電網電壓低于0.35Ue時可靠跳閘;電網電壓大于0.85Ue時可靠吸合;開關跳閘后能發(fā)出聲光報警信號;裝置動作不影響原有供電線路。
2 風井防止失壓誤掉閘保護裝置在曉南礦風井的應用
2.1 改造前風井風機狀況
曉南礦通風方式是中央并列與單翼對角混合式通風,有中央風井、東風井2座風井同時給井下供風。中央風井配有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高壓開關柜給風機高壓系統(tǒng)供電;配5臺GGD-380V低壓開關柜給低壓系統(tǒng)供電。東風井配有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裸導線供電,配有8臺KYN28G-12 6kV高壓開關柜給風機高壓系統(tǒng)供電,配有5臺MNS-380V低壓開關柜給低壓系統(tǒng)供電。
因供風的方式特殊,2座風井風機必須同時運轉供風,否則井下供風就會出現(xiàn)問題。每到雷雨天氣,2座風井風機就會有一臺或2臺因雷擊影響高壓開關跳閘,影響井下通風。
2.2 兩座風井風機高壓開關斷路器工作原理
中央風井、東風井斷路器的工作方式是:儲能回路得電,儲能電機運轉儲能,儲能結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上的,即當供電線路失壓,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,觸動機構失壓保護性跳閘。
2.3 改造電路設計(圖1)
對高壓開關斷路器的改造,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整和改變,而且經過簡單線路調整,可以隨意投入與退出保護狀態(tài)。
電路設計要求:
(1)在因雷電等原因造成電網電壓瞬間波動至0.35Ue以內、時間在1-5秒(可調)范圍時,高壓開關柜不得跳閘。
(2)當電網電壓低于0.35Ue時可靠跳閘;0.85Ue可靠吸合。
(3)開關跳閘后能發(fā)出聲光報警信號。
2.4 改造方案設計
(1)在高壓開關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。
當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復位閉合;時間繼電器達到設定延時值后,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 風井防止失壓誤掉閘保護裝置的應用效果
防止失壓誤掉閘保護裝置,自從在我礦兩處風井投入使用以來,經過多次雷雨天氣考驗,其工作穩(wěn)定、對原高壓開關供電系統(tǒng)無影響,沒有因極端天氣影響而產生誤動作,性能可靠,為我礦風井供電安全性、可靠性提供了強有力的保障。而在實際應用中總結的一些經驗,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
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