煤礦井下雙回路供電系統(tǒng)運(yùn)行方式的革新與優(yōu)化

1、煤礦井下雙回路供電系統(tǒng)運(yùn)行方式的革新與優(yōu)化一、問(wèn)題提出2009版煤礦安全規(guī)程第四百四十一條規(guī)定：正常情況下，礦井電源應(yīng)采用分列運(yùn)行方式。假設(shè)一回路運(yùn)行，另一回路必須帶電備用，以保證供電的連續(xù)性和可靠性。第四百四十二條規(guī)定：對(duì)井下變配電所【含井下各水平中央變配電所和采區(qū)變配電所】、主排水泵房和下山開(kāi)采的采區(qū)排水泵房供電的線路，不得少于兩回路。當(dāng)任一回路停止供電時(shí)，其余回路應(yīng)能擔(dān)負(fù)全部負(fù)荷。向局部通風(fēng)機(jī)供電的井下變配電所應(yīng)采用分列運(yùn)行方式。2009版煤礦安全規(guī)程對(duì)礦井及井下雙回路供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式有兩處闡述，雙回路供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式有兩種：即分列運(yùn)行和并列運(yùn)行，分列運(yùn)行方式是指一路運(yùn)行，另一路帶電

2、備用，兩段母線之間的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)處于連接狀態(tài)，如附圖一所示；并列運(yùn)行方式是指兩路同時(shí)運(yùn)行，兩段母線之間的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，如附圖二所示。分列運(yùn)行方式適用于負(fù)荷較小的變配電所，其優(yōu)點(diǎn)是兩回路的負(fù)荷相同，兩回路總配電開(kāi)關(guān)保護(hù)整定相同，便于兩回路的切換；缺點(diǎn)是運(yùn)行電纜線路工作電流較大，壓降較大，運(yùn)行線路距離較短。并列運(yùn)行方式適用于負(fù)荷較大的變配電所，其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行電纜線路工作電流較小，壓降較小，運(yùn)行線路距離較長(zhǎng)；缺點(diǎn)是兩回路的負(fù)荷不同，兩回路總配電開(kāi)關(guān)保護(hù)整定不同，當(dāng)一回路停電時(shí)，另一路總配電開(kāi)關(guān)需重新整定，不便于兩回路的切換。負(fù)荷較大，所以目前井下供電系統(tǒng)大都采用并列運(yùn)行方式。那么如何克服并列運(yùn)行方

3、式的缺點(diǎn)？如何在井下供電系統(tǒng)并列運(yùn)行方式下實(shí)現(xiàn)向局部通風(fēng)機(jī)供電的井下變配電所采用分列運(yùn)行方式？是我們急需解決和革新的，優(yōu)化井下供電系統(tǒng)，確保井下供電系統(tǒng)的連續(xù)性和可靠性。來(lái)自上一頷要（配、電所運(yùn)行總開(kāi)關(guān)閉合分踹開(kāi)關(guān)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)聯(lián)姻開(kāi)關(guān)斷開(kāi)福用 分蹄開(kāi)關(guān)總開(kāi)共新開(kāi)線路.負(fù)荷大"負(fù)荷五負(fù)荷四一圖附負(fù)荷三中負(fù)荷二V使荷一來(lái)自上一級(jí)變i配）電所運(yùn)值艘路總開(kāi)關(guān)閉3公路開(kāi)關(guān)臊絡(luò) 開(kāi)關(guān) 斷開(kāi)來(lái)日上一販1配，電所十負(fù)荷六*負(fù)荷五4負(fù)荷四二圖附*負(fù)荷三V色荷二負(fù)荷一來(lái)自上一級(jí)變配）電所二、技術(shù)方案論證配電所雙回路供電采用的并列運(yùn)行方式大致有兩種：一種是兩趟動(dòng)力電纜入井做井下雙回路電源；另一種是兩趟動(dòng)力電纜

4、和一趟“高?！彪娎|入井三回路電源。采區(qū)變配電所雙回路供電的并列運(yùn)行方式大致有幾種：第一種是兩回路取自中央變配電所不同母線段的動(dòng)力電源，兩回路同時(shí)運(yùn)行；第二種是兩回路一趟取自中央變配電所動(dòng)力電源，另一趟取自中央變配電所“高?！彪娫?，兩回路同時(shí)運(yùn)行；第三種是一回路取自中央變配電所動(dòng)力電源，單回路供電此采區(qū)變配電所不帶局部通風(fēng)機(jī)負(fù)荷；第四種是兩回路取自不同采區(qū)變配電所動(dòng)力電源，兩回路同時(shí)運(yùn)行，形成環(huán)形供電。以上并列運(yùn)行方式存在以下幾個(gè)問(wèn)題：1、并列運(yùn)行中，兩回路總開(kāi)關(guān)電氣保護(hù)整定問(wèn)題，正常情況下，兩回路總開(kāi)關(guān)是按所帶負(fù)荷進(jìn)行電氣保護(hù)的整定，當(dāng)一回路停電時(shí)，閉合聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，運(yùn)行回路總開(kāi)關(guān)電氣保護(hù)整定無(wú)法

5、適應(yīng)兩回路總負(fù)荷。2、采區(qū)變配電所的“高?！本€路應(yīng)能滿足動(dòng)力電源的備用電源。3、未向局部通風(fēng)機(jī)供電的采區(qū)變配電所單回路供電不符合新煤礦安全規(guī)程之規(guī)定。4、在中央變配電所雙回路供電采用的并列運(yùn)行方式的大前提下實(shí)現(xiàn)采區(qū)變配電所雙回路供電的分列運(yùn)行。5、采區(qū)變配電所環(huán)形供電容易造成井下大面積停電。由于我集團(tuán)公司各礦井下機(jī)械化程度較高，井下總負(fù)荷較大，雙回路供電系統(tǒng)的兩種運(yùn)行方式可以同時(shí)并存，根據(jù)各礦實(shí)際情況確定井下雙回路供電系統(tǒng)運(yùn)行方式的革新與優(yōu)化。以下是井下雙回路供電系統(tǒng)運(yùn)行方式的革新與優(yōu)化幾點(diǎn)建議：1、對(duì)于井下中央變配電所雙回路供電系統(tǒng)運(yùn)行方式，由于井下機(jī)械化程度較高，井下總負(fù)荷較大，采用并列運(yùn)

6、行方式是必要的和可行的，在正常情況下，兩回路總開(kāi)關(guān)的電氣保護(hù)應(yīng)按所帶負(fù)荷進(jìn)行整定，當(dāng)一回路停電時(shí)，另一回路應(yīng)能承擔(dān)井下全部負(fù)荷，這是對(duì)承擔(dān)回路的總開(kāi)關(guān)應(yīng)進(jìn)行重新整定后方可閉合聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。2、由于采區(qū)變配電所負(fù)荷較井下中央變配電所負(fù)荷要小，對(duì)于向局部通風(fēng)機(jī)供電的井下采區(qū)變配電所應(yīng)采用分列運(yùn)行方式為好，這樣利于兩回路轉(zhuǎn)換，兩回路總開(kāi)關(guān)保護(hù)整定相同，符合新煤礦安全規(guī)程之規(guī)定。3、由于舊煤礦安全規(guī)程對(duì)于采區(qū)變配電所雙回路供電沒(méi)有要求，當(dāng)時(shí)部分高瓦斯礦井為了保證井下局部通風(fēng)機(jī)供電的可靠性，增設(shè)了“高?！惫╇娋€路，采區(qū)變配電所兩回路一趟取自中央變配電所動(dòng)力電源，另一趟取自中央變配電所“高?！彪娫?，兩回路同時(shí)

7、運(yùn)行，動(dòng)力電源可以做“高?！彪娫吹膫溆秒娫矗案邔！彪娫床荒茏鰟?dòng)力電源的備用電源，這樣使得采區(qū)變配電所無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的雙回路供電。對(duì)于上述情況有兩種解決方法：一種是由于“高?！惫╇娋€路負(fù)荷較小，仍為并列運(yùn)行方式，要求“高?！惫╇娋€路截面和總開(kāi)關(guān)應(yīng)能承擔(dān)采區(qū)全部負(fù)荷，即“高?！彪娫匆部梢宰鰟?dòng)力電源的備用電源。另一種是采區(qū)變配電所在原有動(dòng)力電源和“高專”電源的基礎(chǔ)上增加一趟動(dòng)力電源，兩趟動(dòng)力電源采用分列運(yùn)行方式，互為備用電源，此時(shí)“高專”電源就可不必做動(dòng)力電源的備用電源了，動(dòng)力電源可做“高?！彪娫吹膫溆秒娫?。4、對(duì)于不向局部通風(fēng)機(jī)供電的井下采區(qū)變配電所，按新煤礦安全規(guī)程之規(guī)定，應(yīng)實(shí)現(xiàn)雙回路供電，采用

8、分列運(yùn)行方式為好。5、對(duì)于采區(qū)變配電所環(huán)形供電，應(yīng)逐步取消，減少井下停電范圍，減小上一級(jí)配電總開(kāi)關(guān)負(fù)荷，利于電氣保護(hù)整定。6、對(duì)于各礦井下供電系統(tǒng)中兩段母線之間使用一臺(tái)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的情況，建議應(yīng)在兩段母線之間使用兩臺(tái)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，以防止聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)反送電。總之煤礦井下供電系統(tǒng)運(yùn)行方式的革新和優(yōu)化，可以進(jìn)一步提升供電系統(tǒng)的連續(xù)性和可靠性，使之符合井下供電系統(tǒng)的科學(xué)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和效益性，確保煤礦井下安全生產(chǎn)。三、創(chuàng)新要點(diǎn)1、對(duì)于井下中央變配電所雙回路供電系統(tǒng)運(yùn)行方式，由于井下機(jī)械化程度較高，井下總負(fù)荷較大，采用并列運(yùn)行方式是必要的和可行的，在正常情況下，兩回路總開(kāi)關(guān)的電氣保護(hù)應(yīng)按所帶負(fù)荷進(jìn)行整定，當(dāng)一回

9、路停電時(shí)，另一回路應(yīng)能承擔(dān)井下全部負(fù)荷，這是對(duì)承擔(dān)回路的總開(kāi)關(guān)應(yīng)進(jìn)行重新整定后方可閉合聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。2、由于采區(qū)變配電所負(fù)荷較井下中央變配電所負(fù)荷要小，對(duì)于向局部通風(fēng)機(jī)供電的井下采區(qū)變配電所應(yīng)采用分列運(yùn)行方式為好，這樣利于兩回路轉(zhuǎn)換，兩回路總開(kāi)關(guān)保護(hù)整定相同，符合新煤礦安全規(guī)程之規(guī)定。3、由于舊煤礦安全規(guī)程對(duì)于采區(qū)變配電所雙回路供電沒(méi)有要求，當(dāng)時(shí)部分高瓦斯礦井為了保證井下局部通風(fēng)機(jī)供電的可靠性，增設(shè)了“高?！惫╇娋€路，采區(qū)變配電所兩回路一趟取自中央變配電所動(dòng)力電源，另一趟取自中央變配電所“高?！彪娫?，兩回路同時(shí)運(yùn)行，動(dòng)力電源可以做“高?！彪娫吹膫溆秒娫?，“高?！彪娫床荒茏鰟?dòng)力電源的備用電源，這樣使

10、得采區(qū)變配電所無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的雙回路供電。對(duì)于上述情況有兩種解決方法：一種是由于“高專”供電線路負(fù)荷較小，仍為并列運(yùn)行方式，要求“高?！惫╇娋€路截面和總開(kāi)關(guān)應(yīng)能承擔(dān)采區(qū)全部負(fù)荷，即“高?！彪娫匆部梢宰鰟?dòng)力電源的備用電源。另一種是采區(qū)變配電所在原有動(dòng)力電源和“高專”電源的基礎(chǔ)上增加一趟動(dòng)力電源，兩趟動(dòng)力電源采用分列運(yùn)行方式，互為備用電源，此時(shí)“高專”電源就可不必做動(dòng)力電源的備用電源了，動(dòng)力電源可做“高?！彪娫吹膫溆秒娫?。4、對(duì)于不向局部通風(fēng)機(jī)供電的井下采區(qū)變配電所，按新煤礦安全規(guī)程之規(guī)定，應(yīng)實(shí)現(xiàn)雙回路供電，采用分列運(yùn)行方式為好。5、對(duì)于采區(qū)變配電所環(huán)形供電，應(yīng)逐步取消，減少井下停電范圍，減小上一級(jí)配電總開(kāi)關(guān)負(fù)荷，利于電氣保護(hù)整定。6、對(duì)于各礦井下供電系統(tǒng)中兩段母線之間使用一臺(tái)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的情況，建議應(yīng)在兩段母線之間使用兩臺(tái)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，以防止聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)反送電。四、經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益煤礦井下供電系統(tǒng)運(yùn)行方式的革新和優(yōu)化，可以進(jìn)一步提升供電系統(tǒng)的連續(xù)性和可靠性，使之符合井下供電系統(tǒng)的科學(xué)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和效益性，確保煤礦井下安全生產(chǎn)，具有深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。五、推廣應(yīng)用前景由于各礦井下供電系統(tǒng)均存在著不同程度的不完善