浅谈晋华宫矿原煤车间3#配电室电源进线柜改造

殷爱莲



浅谈晋华宫矿原煤车间3#配电室电源进线柜改造

殷爱莲

摘要本文阐述了原煤车间低压690 V供电系统的组成，重点对3#配电室双电源进线的改造方案进行描述，两路电源进线开关之间采用互锁逻辑，互为备用，避免同时送电引发供电系统短路的可能性。进线柜均采用智能综合保护系统，实时保护供电线路中突发的电气故障。3#配电室双电源进线改造成功从根本上改善了3#配电室各负载的运行环境，消除了外界电源故障对3#配电室所有负载的影响，设备事故率大大降低，为完成煤炭生产、外运任务起到推动作用。

关键字双电源；互锁；智能综合保护；事故率

1　改造背景

大同煤矿集团晋华宫矿年产煤500万t以上。该矿运销站供电系统的设计源于80年代初期，电气盘柜至今已有20年，设计理念陈旧，设备老化，存在严重的安全隐患。特别是3#配电室，担负着本站70%负荷的电力分配与控制，3#配电室采用了单路电源进线的设计，当供电出现故障或该路电源停电检修时，3#配电室面临全面停电的状态，设备被迫停运，严重影响生产任务。本文对3#配电室进行全面勘察，利用有利条件和地形优势，对其进行一次双路进线电源的改造工作。

2　供电系统概述

晋华宫矿原煤车间低压供电系统共有2台容量1 600 kVA，变比6/0.69变压器，低压配电室分为1#配电室主站及2#配电室、3#配电室、4#配电室分站，分站电源来自1#主配电室，低压配电室布置见图1。

图1低压配电室布置示意图

3　3#配电室情况描述

3#配电室内部为矩形，由东向西14.5 m，由南向北7.3 m。内部共有电气盘柜7面，编号AL301-AL307。3#配电室供电系统见图2。

图2 3#配电室供电系统图

其中AL301为进线柜，容量800 A，进线电缆为两根3×240 mm2+1×185 mm2+1×185 mm2铜线，柜间相铜排规格［1］为60 mm×10 mm，N排、PE排分别为40 mm× 10 mm。AL302-AL307为馈线柜，负载分别为输送带，振动筛，破碎机，水泵、风机、照明设备等。预留2面盘柜的安装位置及预埋件，为设备改造做准备。从现场情况来看，进行双电源改造需要增加1面开关柜，并按照原规格重新制做铜排，难度不大，具备改造条件。

4　3#配电室双电源改造方案

4.1问题的出现与解决措施

3#配电室为原煤筛选、运输等许多环节所涉及的设备供电，目前采用上世纪九十年代的产品，仅设计安装了1面进线柜，运煤现场环境恶劣，经常出现供电线路问题，引起3#配电室电源中断，导致停产，处理故障需要较长时间。

针对上述状况，拟采取以下措施：原煤车间主变压器有两台，目前3#站的供电来自1#主变，现从2#主变引出一路电源接至3#配电室作为备用，当常用电源出现故障时，切换到备用侧，保持生产正常进行，同时召集电气维修人员针对故障现象对线路故障进行处理，待处理完毕后，在当日设备停电检修时，再切换到常用电源侧［1］。采用双路电源供电，可有效提高生产效率，保证正常的生产秩序。

4.2柜体布置

新增1面开关柜编号AL308与AL307连拼。

4.3改造后电气系统图

图3改造后电气系统图

4.4线缆选择

AL308的进线电缆选择与AL301相同为两根3×240 mm2+1×185 mm2+1×185 mm2铜线，此电缆从1#配电室沿电缆沟敷设至3#配电室，长度约为90 m，考虑弯曲部分与电缆接头制作时有少量损耗以及留有余量［2］，故选择95 m

4.5开关柜及器件选型

（1）主要器件选用SIMENS原装进口3WL系列框架断路器，配此产品分断能力强，响应速度快，属于供配电领域技术领先产品，保证了配电室的供电安全性；该系列断路器有技术先进，节省空间和易于操作等特点。最高额定电流可达4 000 A，有热磁式和电子式两种型号的脱扣器可供选择，应用于不同的场合［3］。3VL系列断路器能够经受多种气候的考验，可以安全的使用在灰尘，腐蚀性烟雾，破坏性气体等环境下，对于原煤生产车间的高粉尘行业非常合适。

（2）选择国内优质品牌斯菲尔智能线路保护器WDH-31系列产品，该产品除具有三段式保护以外，还包括剩余电流保护、过压、失压、缺相等保护功能，适用于额定频率50 HZ，额定电压690 V以下的电气线路实现保护功能，配合高精度电流、电压传感器，实现0.2 s级准确测量实时线路电压、电流，配合远程通讯功能，显示界面的语言为汉语，操作简便，很容易实现人机交互，提高了整个电气系统的安全性。

（3）柜型选用GGD型交流低压配电柜，按照现代化工业产品造型设计的要求，前后均可开门操作维护。每个开关柜均配隔离开关，便于分柜维护及检修。柜门用转轴式活动铰链与框架相连、柜门加装密封条，安装、拆卸方便，同时提高了整柜的IP防护等级。

（4）装有电器元件的仪表门用多股软铜线与框架相连。整柜构成完整的接地保护系统，母线采用纯度大于99.9%的电解铜，保证截流量。

4.6控制原理

考虑进线柜与馈电柜的不同，进线柜不需要频繁动作，仅在供电线路异常或者例行维修、检修时才可能被操作。因此本次改造中，进线柜不设远程控制，仅在柜面操作，这样做的好处是，避免中控误操作进线柜合分闸，造成不可估量的损失，同时配电室只允许专业电气人员操作，经由调度单位出具的操作票制度，可避免安全事故的发生。为了防止AL301柜与AL308柜同时合闸发生短路故障，在控制合分闸的线路中，两柜构成电气互锁，当AL301柜断路器的常闭触点串联到AL308柜断路器的合闸回路中，当AL301断路器合闸时，常闭触点断开，在AL308断路器合闸回路中形成断点，此时操作AL308断路器合闸，断路器不动作［4］。

利用AL301柜和AL308柜断路器的合闸回路进行互锁，防止以外操作同时闭合两台断路器，造成变压器环流出现短路导致供电系统发生严重故障。互锁电路实现方法见图4。

图4互锁电路系统图

5　改造效果

目前，完成3#配电室双路电源进线柜改造已经过了一年时间，与往年相比，设备正常运行时间比去年增加3%，故障率明显降低，有效缩短了维修时间，电气线路一次故障率降低8%。一年以来，新增AL308柜正常运行，没有出现任何故障，为晋华宫矿储、装、运系统的正常安全运行提供了强有力的保障。

参考文献

[1]陈小虎.工厂供电技术[J].高等教育出版社，2004（2）：6-10.

[2]周德泽.电气传动系统的设计[J].机械工业出版社，1985（4）：14-17.

[3]中国航空工业规划设计研究院编.工业与民用配电设计手册[M].中国电力出版社，2005（7）：253-257.

[4]陈伯时.电气传动控制［M］.中央广播电视大学出版社，1983（3）：55- 58.

殷爱莲，女，1967年出生，山西省大同市人。现在同煤集团晋华宫矿从事煤矿机电技术工作，工程师。

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

作者简介

中图分类号TM642+.2

文献标识码B

文章编号1000-4866（2016）02-0008-03