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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