高压架空线路备自投技术的探索与实践

王刚刚（陕西长武亭南煤业有限责任公司，陕西咸阳713602）

高压架空线路备自投技术的探索与实践

王刚刚
（陕西长武亭南煤业有限责任公司，陕西咸阳713602）

由于矿井属于一类用电负荷，必须要求矿井不间断供电。为此，必须保证矿井供电电源的安全可靠。通过对高压架空线路备用自投技术的探索和研究，有效地防止了供电事故的发生。实践证明，该技术应用的效果是十分明显的。

备用电源；自动投入；安全可靠

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.120

1 引言

为保证矿井不间断供电，需采用备用回路供电快速自动投入装置（Standby Power Supply Automatically，PSA），以保证当前回路供电不论什么原因而掉电时，另一回路电源能够迅速自动接入，以保障供电的持续性，确保矿井安全生产。根据矿井两回供电电源能够并列运行的特点，属于一回工作线路和一回备用线路的变电站，PSA安装在进线断路器或母联开关上，正常工作时，备用线路的进线开关或母联开关均处于断开状态，当运行线路因某种原因切除后，备用线路进线开关和母联开关则能够自动闭合即自动投入，实现不间断供电[1]。

2 技术结构

该技术由数据采集回路、开入开出回路、程序存储区、数据存储区、32位DSP处理器、14位高速AD、双以太网或RS-485接口等组成。

3 基本原理

只有在当前运行的回路完全断开后，备用回路供电才能接入。运行回路失压没有电流通过后，PSA立即识别，启动延时装置，直到确认工作进线断路器在跳闸位置后，才开始进行备用回路电源的接入，这样做的目的是为了防止电源倒送电情况的发生。但是PSA不能解决线路中的故障，因此，PSA动作转换为备用回路电源的时限必须与所有有关保护和重合闸（煤矿企业一般采用重合闸的方式）的动作时限进行比较，并应大于其中最长动作的时限。如果PSA备用对象发生故障而没有起到保护作用，误切除了工作电源，应对PSA进行闭锁，当故障切除后，PSA才开始充电检查；PSA延时是为了躲过母线短暂的压降，故PSA延时应大于排除外部故障所需的最长时间。PSA不能进行连续动作，单次故障下只允许一次动作，防止备用回路电源多次被投入到发生故障的元器件上，造成大面积的更加严重的事故[2]。

4 进线备自投原理

进线备自投主接线系统如图1所示，进线1和进线2互为明备用（图中jx1表示进线1，jx2表示进线2，DL表示断路器）。

4.1 进线1明备用

进线1明备用充电条件、放电条件、动作条件如表1所示。

图1 进线备自投主接线系统

表1 进线1明备用充电条件、放电条件及动作条件

进线1明备用充电完成后：Ⅰ母和Ⅱ母三相无压，进线2无流，进线1有压（进线1电压检查投入），延时跳2DL；确认2DL跳开后，若联切其他设备投入，延时联切Ⅱ母其他设备；确认被联切设备跳开后，延时合1DL；确认1DL合上后，装置发出“进线1自投成功”报文，逻辑结束；2DL跳闸和1DL合闸发令3s后断路器仍没有发生动作，则终止进行逻辑，瞬时放电，SPA装置发出“进线1自投失败”报文，提醒工作人员快速作出反应。

4.2 进线2明备用

进线2明备用充电条件、放电条件、动作条件同进线1明备用相似。

4.3 动作逻辑

负荷电压闭锁：采用2段母线的线电压和负序电压，当任一母线TV断线时，可选择闭锁取自该母线电压的复合电压元件（TV断线保护退出），闭锁逻辑图如图2所示。

图2 复合电压闭锁逻辑图

复压过流保护：采用两相两元件或三相三元件接线方式，配置过流Ⅰ段保护和过流Ⅱ段保护，可独立整定[3]。保护逻辑图如图3所示。

图3 复合过流1段保护逻辑图

进线TV断线告警：进线TV断线检查采用相电压下降的判据，延时10s告警，逻辑如图4所示（以进线TV断线为例）。

图4 进线TV断线告警逻辑图

5 结语

PSA采用数据采集回路、开入开出回路、程序存储区、数据存储区、32位DSP处理器、14位高速AD、CPU处理器、电流变送器、电压变送器、计算器等硬件，通过双以太网或RS-485接口实现数据的采集、转换、处理、计算、发送备用电源自动投入功能，保证了供电的持续性，从而有效地确保了矿井的安全生产，具有广阔的发展前景。

【1】王兆安，黄俊.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2000.

【2】廖青华，杨柳林，李璨.工矿供电系统谐波治理新方法研究[J].工矿自动化，2012，38（11）:84-86.

【3】李义.国外煤矿井下配电系统与设备[M].北京：机械工业出版社，1981.

Exploration and Practice of Standby Power Supply for High Voltage Overhead Line

WANG Gang-gang
(Changwuting South Coal Co.Ltd.,Shanxi Province,Xianyang 713602,China)

In view of the situation that mine belongs to the first power loading, uninterrupted power supply must be asked. So the safety of themine power supply reliability must be guaranteed. Based on exploration and practice of standby power supply for high voltage overhead line,power supply accidents are prevented effectively.Practice has proved that the effect on technology application is obvious.

stand by power;automatic operation;safety and reliability

TM727.3

A

1007-9467（2016）12-0050-02

2016-10-28

王刚刚（1990～），男，山东滨州人，助理工程师，从事机电工程研究。