扇風(fēng)機(jī)高壓開(kāi)關(guān)防失壓誤動(dòng)作保護(hù)裝置的應(yīng)用

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(dá)到了設(shè)計(jì)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(dòng)，而導(dǎo)致的風(fēng)井高壓供電系統(tǒng)瞬間失壓跳閘的問(wèn)題，應(yīng)用以來(lái)提高了供電系統(tǒng)的安全性、可靠性，避免了失壓誤動(dòng)作而引起的不必要的跳閘、停機(jī)，有效地保證了重要機(jī)電設(shè)備的連續(xù)安全運(yùn)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(jī)作為煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的重要設(shè)備，擔(dān)負(fù)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(yùn)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(huì)因?yàn)樗查g失壓跳閘，供電中斷，導(dǎo)致扇風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)煤礦井下作業(yè)人員形成嚴(yán)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(hù)裝置的想法：即在因雷電等原因造成電網(wǎng)電壓瞬間波動(dòng)至0.35Ue以?xún)?nèi)，時(shí)間在1-5秒（可調(diào)）范圍時(shí)，高壓開(kāi)關(guān)柜不得跳閘；當(dāng)電網(wǎng)電壓低于0.35Ue時(shí)可靠跳閘；電網(wǎng)電壓大于0.85Ue時(shí)可靠吸合；開(kāi)關(guān)跳閘后能發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；裝置動(dòng)作不影響原有供電線(xiàn)路。

2 風(fēng)井防止失壓誤掉閘保護(hù)裝置在曉南礦風(fēng)井的應(yīng)用

2.1 改造前風(fēng)井風(fēng)機(jī)狀況

曉南礦通風(fēng)方式是中央并列與單翼對(duì)角混合式通風(fēng)，有中央風(fēng)井、東風(fēng)井2座風(fēng)井同時(shí)給井下供風(fēng)。中央風(fēng)井配有6kV雙回路供電線(xiàn)路，來(lái)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(tái)XGN2-10 6kV高壓開(kāi)關(guān)柜給風(fēng)機(jī)高壓系統(tǒng)供電；配5臺(tái)GGD-380V低壓開(kāi)關(guān)柜給低壓系統(tǒng)供電。東風(fēng)井配有6kV雙回路供電線(xiàn)路，來(lái)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(xiàn)供電，配有8臺(tái)KYN28G-12 6kV高壓開(kāi)關(guān)柜給風(fēng)機(jī)高壓系統(tǒng)供電，配有5臺(tái)MNS-380V低壓開(kāi)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(jī)必須同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)供風(fēng)，否則井下供風(fēng)就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。每到雷雨天氣，2座風(fēng)井風(fēng)機(jī)就會(huì)有一臺(tái)或2臺(tái)因雷擊影響高壓開(kāi)關(guān)跳閘，影響井下通風(fēng)。

2.2 兩座風(fēng)井風(fēng)機(jī)高壓開(kāi)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?chǔ)能回路得電，儲(chǔ)能電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)儲(chǔ)能，儲(chǔ)能結(jié)束后按下合閘按鈕斷路器合閘；需要分閘時(shí)，分閘回路電磁鐵線(xiàn)圈得電，電磁鐵觸動(dòng)分閘機(jī)構(gòu)使斷路器分閘。斷路器的失壓與分閘是作用在同一個(gè)機(jī)械機(jī)構(gòu)上的，即當(dāng)供電線(xiàn)路失壓，失壓脫扣模塊繼電器（J1）無(wú)電釋放，J1常閉點(diǎn)復(fù)位，儲(chǔ)能電容對(duì)失壓保護(hù)電磁鐵線(xiàn)圈電路接通，電容對(duì)失壓線(xiàn)圈放電，觸動(dòng)機(jī)構(gòu)失壓保護(hù)性跳閘。

2.3 改造電路設(shè)計(jì)（圖1）

對(duì)高壓開(kāi)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(xiàn)路模塊化運(yùn)行，并且只對(duì)必要控制線(xiàn)路進(jìn)行合理調(diào)整和改變，而且經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單線(xiàn)路調(diào)整，可以隨意投入與退出保護(hù)狀態(tài)。

電路設(shè)計(jì)要求：

（1）在因雷電等原因造成電網(wǎng)電壓瞬間波動(dòng)至0.35Ue以?xún)?nèi)、時(shí)間在1-5秒（可調(diào)）范圍時(shí)，高壓開(kāi)關(guān)柜不得跳閘。

（2）當(dāng)電網(wǎng)電壓低于0.35Ue時(shí)可靠跳閘；0.85Ue可靠吸合。

（3）開(kāi)關(guān)跳閘后能發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

2.4 改造方案設(shè)計(jì)

（1）在高壓開(kāi)關(guān)PT（100V）回路安裝一個(gè)取樣用繼電器ZJ，用以監(jiān)視、檢測(cè)母線(xiàn)電壓，母線(xiàn)電壓正常時(shí)，繼電器ZJ線(xiàn)圈正常吸合。

（2）安裝一個(gè)UPS給時(shí)間繼電器及聲光報(bào)警器提供失壓后備電源。

（3）ZJ常閉觸點(diǎn)與SJ時(shí)間繼電器的線(xiàn)圈串聯(lián)后并接在UPS提供的220V電源上，母線(xiàn)電壓正常時(shí)SJ線(xiàn)圈不帶電。

（4）時(shí)間繼電器延時(shí)閉合觸點(diǎn)串接在放電電容、失壓線(xiàn)圈的電路中，延時(shí)時(shí)間可調(diào)。

當(dāng)母線(xiàn)電壓消失或電壓低至0.6Ue時(shí)檢測(cè)用繼電器ZJ無(wú)電釋放，其常閉觸點(diǎn)復(fù)位，時(shí)間繼電器SJ得電開(kāi)始計(jì)時(shí)；失壓保護(hù)板繼電器J1失電，其常閉觸點(diǎn)J1復(fù)位閉合；時(shí)間繼電器達(dá)到設(shè)定延時(shí)值后，其延時(shí)閉合觸點(diǎn)（SJ0）閉合，放電電容對(duì)失壓脫扣電磁鐵線(xiàn)圈放電，斷路器保護(hù)性分閘。斷路器分閘后，斷路器常閉觸點(diǎn)DL閉合，UPS電源經(jīng)DL給聲光報(bào)警器供電，發(fā)出聲光報(bào)警，提示崗位人員注意。

如在時(shí)間繼電器SJ計(jì)時(shí)期間母線(xiàn)電壓恢復(fù)正常，ZJ線(xiàn)圈立即吸合，ZJ常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，時(shí)間繼電器SJ失電，延時(shí)閉合觸點(diǎn)不動(dòng)作。

3 風(fēng)井防止失壓誤掉閘保護(hù)裝置的應(yīng)用效果

防止失壓誤掉閘保護(hù)裝置，自從在我礦兩處風(fēng)井投入使用以來(lái)，經(jīng)過(guò)多次雷雨天氣考驗(yàn)，其工作穩(wěn)定、對(duì)原高壓開(kāi)關(guān)供電系統(tǒng)無(wú)影響，沒(méi)有因極端天氣影響而產(chǎn)生誤動(dòng)作，性能可靠，為我礦風(fēng)井供電安全性、可靠性提供了強(qiáng)有力的保障。而在實(shí)際應(yīng)用中總結(jié)的一些經(jīng)驗(yàn)，也為我礦提高全礦供電安全，積累了寶貴的第一手資料。

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