KYN 新型高壓開關柜在煤礦中的應用分析

殷 鵬

(太原西山房城建安有限公司，山西 太原 030000)

1 智能化煤礦高壓開關柜的設計思路

隨著煤礦供電系統以及煤礦電網的快速發展，煤礦用電系統對煤礦高壓開關柜的要求也越來越高，尤其是在一些自動化程度較高的電網中，礦用開關柜實現自我監控以及自我故障檢測已經成為了一種基本功能，在這樣的情形下，電子技術與傳統煤礦高壓開關柜的有機融合就能在一定程度上實現開關柜的智能化控制。這樣煤礦高壓開關柜就可以在實現傳統開關柜功能的基礎上，還能實現開關柜的自檢以及自我故障診斷功能，這樣智能化開關柜就能很好滿足現代配電電網的自動化需求。

2 新型高壓開關柜結構特點

1） 將母線放置在開關柜內部，對于開關電源側的進線，采用封閉箱體橋式結構進行連接，保證了線纜不外露，防止員工中電事故，提高了設備安全性能。2） 新型高壓開關柜內部安裝電磁鎖和可靠的聯鎖裝置，能夠完全實現五防功能，同時設備之間能夠互鎖，提高了開關的安全性。3） 新型高壓開關柜采用保護測控設備，該設備可以將在線監控、網絡交換、人機接口、通訊傳輸、操作控制、遠程在線編程等功能結合在一起。這些功能的使用能夠完全滿足礦井延伸對供電的要求。新型高壓開關柜利用微型計算機監控，實現了開關動作靈敏可靠，為礦井的供電消除隱患。

3 KYN28A-12 新型高壓開關柜主要功能

1） 信號傳輸、閉鎖保護功能：由于KYN28A-12 新型高壓開關柜內部有多功能繼電器，該結構采用操作接口，通過遙控及本地操作對開關進行閉鎖，具有防跳閘閉鎖、拒動信號的輸出、對分合線圈的保護等保護功能；2） 人機接口功能：該功能可以在人機操作界面顯示主接線圈、開關的分合閘狀態、電壓大小、整定值、事故記錄、實時測量數據、設備運行參數等；3） 通信功能：可以在地面操作大廳對井下開關進行遙控、遙測、遙調，同時進入軟件，可以對開關的參數及整定值進行修改，可實現對變電所的無人值守功能；4） 保護功能：該開關內的保護可以實現過載、斷相、反時限過流、定時限過流、漏電、短路、三相不平衡、接地、欠壓、過壓等22 種保護功能，確保人員與設備的安全。

4 KYN28A-12 新型高壓開關柜在煤礦中的應用效果

1） 由于該裝置能夠提供安全可靠的供電，同時防止開關越級跳閘的發生，確保了礦井生產的穩定性。雁崖礦傳統高壓開關在使用過程中，常常發生開關越級跳閘事故，特別是掘進的主扇停電會對人員造成巨大的安全隱患，據統計記錄2017 年全礦共發生23 起，有3 次停電為巷道主扇風機停運。在2018 年該裝置投入運行以后，全礦沒有發生一起越級跳閘事故。2018 年12 月三盤區瓦斯泵站高壓進線電纜頭爆炸，產生2000A 的零序電流，由于使用新型開關后及時防止了地面供電變壓器的燒損，解決了斷電對全礦其他用電設備造成的影響。2） 傳統高壓開關為貧油開關，貧油開關需每年定期更換油，只要跳閘10 次必須更換油開關；而KYN28A-12 新型高壓開關柜采用真空斷路器，設備的免維護可以高達50000h，動靜觸頭采用一體式更換方式，開關的故障率與設備的維護量大大降低。3） 新型開關柜可以在地面運用微機鼠標操控，進行整定值的投入與開關的分和閘，降低員工的勞動強度。4） KYN28A-12 新型高壓開關柜的使用，不僅實現了雁崖礦變電所無人值守，且在開關保護擴展方面還有良好的發展空間，在未來的現代化礦井建設中是不可或缺的重要設備之一。。

5 基于數據融合技術的故障診斷

數據融合技術的主要內涵就是要針對整體系統的可靠性進行不斷提升，基于數據融合技術的故障診斷系統的數據采集結果就更具有可信度，并且為后期故障診斷提供更加科學、可靠的數據支撐。數據融合在最大程度利用多傳感信息數據的基礎上實現了將傳感器觀測到的信息資源進行科學調配，將傳感器在不同的節點上采集的非常復雜信息進行有序組合，可以對被測量對象的一致性進行精確的描述。一般情況下，多傳感器的融合可以分為數據層、特征層以及決策層等幾個不同的層次。另外，在整個數據融合的過程中首先需要獲取傳感信號，對獲取的數據進行預處理，然后在數據融合中心將所有的信息進行診斷并提取出其中的特征數據，并將這些數據進行融合，最后將融合后的數據進行分析處理，并將處理后的結果進行輸出。層次診斷原理，一般情況下被診斷的對象都會在層次上具有一定的特征，因此就可以針對這一特征將被診斷的對象從結構、功能以及故障形式等幾個方面進行分解。而煤礦高壓開關柜的故障診斷主要是針對開關柜的機械以及電氣兩個方面來進行的。因此通常會采用故障分解法來進行開關柜的故障診斷。

6 結語

智能化煤礦高壓開關柜的使用在很大程度上提升了系統的自我故障診斷能力。就我國目前在煤礦高壓開關柜故障診斷技術的發展水平來說，故障診斷的技術還有比較大的發展空間，希望通過研究能夠對智能化開關柜故障診斷技術的水平提升起到積極的促進作用。