淺談晉華宮礦原煤車間3#配電室電源進線柜改造

殷愛蓮

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淺談晉華宮礦原煤車間3#配電室電源進線柜改造

殷愛蓮

摘要本文闡述了原煤車間低壓690 V供電系統的組成，重點對3#配電室雙電源進線的改造方案進行描述，兩路電源進線開關之間采用互鎖邏輯，互為備用，避免同時送電引發供電系統短路的可能性。進線柜均采用智能綜合保護系統，實時保護供電線路中突發的電氣故障。3#配電室雙電源進線改造成功從根本上改善了3#配電室各負載的運行環境，消除了外界電源故障對3#配電室所有負載的影響，設備事故率大大降低，為完成煤炭生產、外運任務起到推動作用。

關鍵字雙電源；互鎖；智能綜合保護；事故率

1　改造背景

大同煤礦集團晉華宮礦年產煤500萬t以上。該礦運銷站供電系統的設計源于80年代初期，電氣盤柜至今已有20年，設計理念陳舊，設備老化，存在嚴重的安全隱患。特別是3#配電室，擔負著本站70%負荷的電力分配與控制，3#配電室采用了單路電源進線的設計，當供電出現故障或該路電源停電檢修時，3#配電室面臨全面停電的狀態，設備被迫停運，嚴重影響生產任務。本文對3#配電室進行全面勘察，利用有利條件和地形優勢，對其進行一次雙路進線電源的改造工作。

2　供電系統概述

晉華宮礦原煤車間低壓供電系統共有2臺容量1 600 kVA，變比6/0.69變壓器，低壓配電室分為1#配電室主站及2#配電室、3#配電室、4#配電室分站，分站電源來自1#主配電室，低壓配電室布置見圖1。

圖1低壓配電室布置示意圖

3　3#配電室情況描述

3#配電室內部為矩形，由東向西14.5 m，由南向北7.3 m。內部共有電氣盤柜7面，編號AL301-AL307。3#配電室供電系統見圖2。

圖2 3#配電室供電系統圖

其中AL301為進線柜，容量800 A，進線電纜為兩根3×240 mm2+1×185 mm2+1×185 mm2銅線，柜間相銅排規格［1］為60 mm×10 mm，N排、PE排分別為40 mm× 10 mm。AL302-AL307為饋線柜，負載分別為輸送帶，振動篩，破碎機，水泵、風機、照明設備等。預留2面盤柜的安裝位置及預埋件，為設備改造做準備。從現場情況來看，進行雙電源改造需要增加1面開關柜，并按照原規格重新制做銅排，難度不大，具備改造條件。

4　3#配電室雙電源改造方案

4.1問題的出現與解決措施

3#配電室為原煤篩選、運輸等許多環節所涉及的設備供電，目前采用上世紀九十年代的產品，僅設計安裝了1面進線柜，運煤現場環境惡劣，經常出現供電線路問題，引起3#配電室電源中斷，導致停產，處理故障需要較長時間。

針對上述狀況，擬采取以下措施：原煤車間主變壓器有兩臺，目前3#站的供電來自1#主變，現從2#主變引出一路電源接至3#配電室作為備用，當常用電源出現故障時，切換到備用側，保持生產正常進行，同時召集電氣維修人員針對故障現象對線路故障進行處理，待處理完畢后，在當日設備停電檢修時，再切換到常用電源側［1］。采用雙路電源供電，可有效提高生產效率，保證正常的生產秩序。

4.2柜體布置

新增1面開關柜編號AL308與AL307連拼。

4.3改造后電氣系統圖

圖3改造后電氣系統圖

4.4線纜選擇

AL308的進線電纜選擇與AL301相同為兩根3×240 mm2+1×185 mm2+1×185 mm2銅線，此電纜從1#配電室沿電纜溝敷設至3#配電室，長度約為90 m，考慮彎曲部分與電纜接頭制作時有少量損耗以及留有余量［2］，故選擇95 m

4.5開關柜及器件選型

（1）主要器件選用SIMENS原裝進口3WL系列框架斷路器，配此產品分斷能力強，響應速度快，屬于供配電領域技術領先產品，保證了配電室的供電安全性；該系列斷路器有技術先進，節省空間和易于操作等特點。最高額定電流可達4 000 A，有熱磁式和電子式兩種型號的脫扣器可供選擇，應用于不同的場合［3］。3VL系列斷路器能夠經受多種氣候的考驗，可以安全的使用在灰塵，腐蝕性煙霧，破壞性氣體等環境下，對于原煤生產車間的高粉塵行業非常合適。

（2）選擇國內優質品牌斯菲爾智能線路保護器WDH-31系列產品，該產品除具有三段式保護以外，還包括剩余電流保護、過壓、失壓、缺相等保護功能，適用于額定頻率50 HZ，額定電壓690 V以下的電氣線路實現保護功能，配合高精度電流、電壓傳感器，實現0.2 s級準確測量實時線路電壓、電流，配合遠程通訊功能，顯示界面的語言為漢語，操作簡便，很容易實現人機交互，提高了整個電氣系統的安全性。

（3）柜型選用GGD型交流低壓配電柜，按照現代化工業產品造型設計的要求，前后均可開門操作維護。每個開關柜均配隔離開關，便于分柜維護及檢修。柜門用轉軸式活動鉸鏈與框架相連、柜門加裝密封條，安裝、拆卸方便，同時提高了整柜的IP防護等級。

（4）裝有電器元件的儀表門用多股軟銅線與框架相連。整柜構成完整的接地保護系統，母線采用純度大于99.9%的電解銅，保證截流量。

4.6控制原理

考慮進線柜與饋電柜的不同，進線柜不需要頻繁動作，僅在供電線路異常或者例行維修、檢修時才可能被操作。因此本次改造中，進線柜不設遠程控制，僅在柜面操作，這樣做的好處是，避免中控誤操作進線柜合分閘，造成不可估量的損失，同時配電室只允許專業電氣人員操作，經由調度單位出具的操作票制度，可避免安全事故的發生。為了防止AL301柜與AL308柜同時合閘發生短路故障，在控制合分閘的線路中，兩柜構成電氣互鎖，當AL301柜斷路器的常閉觸點串聯到AL308柜斷路器的合閘回路中，當AL301斷路器合閘時，常閉觸點斷開，在AL308斷路器合閘回路中形成斷點，此時操作AL308斷路器合閘，斷路器不動作［4］。

利用AL301柜和AL308柜斷路器的合閘回路進行互鎖，防止以外操作同時閉合兩臺斷路器，造成變壓器環流出現短路導致供電系統發生嚴重故障。互鎖電路實現方法見圖4。

圖4互鎖電路系統圖

5　改造效果

目前，完成3#配電室雙路電源進線柜改造已經過了一年時間，與往年相比，設備正常運行時間比去年增加3%，故障率明顯降低，有效縮短了維修時間，電氣線路一次故障率降低8%。一年以來，新增AL308柜正常運行，沒有出現任何故障，為晉華宮礦儲、裝、運系統的正常安全運行提供了強有力的保障。

參考文獻

[1]陳小虎.工廠供電技術[J].高等教育出版社，2004（2）：6-10.

[2]周德澤.電氣傳動系統的設計[J].機械工業出版社，1985（4）：14-17.

[3]中國航空工業規劃設計研究院編.工業與民用配電設計手冊[M].中國電力出版社，2005（7）：253-257.

[4]陳伯時.電氣傳動控制［M］.中央廣播電視大學出版社，1983（3）：55- 58.

殷愛蓮，女，1967年出生，山西省大同市人。現在同煤集團晉華宮礦從事煤礦機電技術工作，工程師。

Discussion on the Reform of Power Incoming Line Ark of 3#Transformer Room in Raw Coal Workshop of Jinhuagong Mine

Yin Ailian

Abstract：This paper introduces the composition of 690v low-voltage power supply system in raw coal workshop of Jinhuagong Mine，the reforming scheme of double power incoming line of 3#transformer room is mainly introduced，the interlock logic and reserving to each other are used between the two power incoming line switch to avoid the possibility of short circuit of power supply system caused by power transmission at the same time. The incoming line arks use the intel?ligent integrated protection system，it provides real time protection from the sudden electrical fault of the power supply circuit. The successful reform of double power incoming line of 3#transformer room radically improves the load running environment，eliminates the influence of the power failure for all loads，equipment accident rate is greatly reduced，and the coal production and outbound task are promoted.

Keywords：double power；interlock；intelligent integrated protection；accident rate

收稿日期：2016-01-05

作者簡介

中圖分類號TM642+.2

文獻標識碼B

文章編號1000-4866（2016）02-0008-03