论文部分内容阅读
[摘要]：随着科技的发展和时代的进步，人们对供电系统的质量和自动化的程度提出了更高的要求，矿井高低压供电系统原有的质量已经远远达不到人们的要求，对其进行技术层面的改造已经成为了许多工作者积极研究的一个问题。“自动化”作为在当今社会的生产生活中十分活跃的一个因素日后也必将成为矿井供电系统中的最终发展趋势，因此利用自动化的理念对矿井的供电系统进行改造便成为了矿井行业以及电力发展行业所面临的一个重要问题，本文就从对矿井高低压供电系统进行改造这一问题入手，重点分析一下对其进行自动化改造所面临的一些问题，以及改造策略。
[关键词]：矿井供电系统 高低压供电设备 自动化改造
中图分类号：TD163 文献标识码：TD 文章编号：1009-914X（2012）35- 0602 -01
一、引言：
富力矿业是目前比较出名的一个煤矿产业，其供电的枢纽为富丽地面供电中心，该供电中心于1880年左右完成构建，至今为止一直承担着富力煤矿的供电工作。该供电中心以往一直采用GG-1A型高压的开关供电设备，其实这一类设备已经使用多年，技术和效果应经逐渐退化，严重影响了整个供电中心的供电效果，并且其采用的SNI型断路器的效果也不是很好，SNI型断路器的断流能力很差，并且故障频率高，频频需要维修，目前已经处于禁用的状态。除此之外，富力地面供电中心采用大量的手动操作设备来进行供电，需要人为的完成分闸，合闸等操作，很容易发生问题，出现跳闸现象。同时该供电中心采用中性点不接地方式，这极大的影响的接地电流，导致了相间短路现象频频发生。以上所说的一些问题给煤矿供电系统带来了很大的麻烦以及安全问题，针对该富力供电中心的具体情况，对其进行一定的技术改造，为提高供电系统的供电质量创造条件。
二、自动化改造所要解决的几个问题
（1）全面改善高压设备的保护性能和保护效果：以富力煤矿为例的许多矿井供电设备的开关保护的质量都不是很好，它们在保护性能以及自身的保护效果发面都有一定的问题。为了提高供电质量，尽可能的由降低供电故障而引起的一些停电事故就要全面提高开关设备的高压保护质量，这是供电系统成功供电的基础，是对矿井供电设备进行改造的一个关键的入手点。
（2）全面改善低压设备的性能：低压设备是远程监控所依赖的设备，目前多数矿井供电采用低压手动控制来完成这一操作，将其改造自动化低压开关，并采用数字系统对其进行保护既能降低工作难度又能提高供电质量，同时也能提高低压设备的性能，是自动化改造的一个有效的手段。
（3）选取合适的通讯网络：以太环网是一个十分优异的通讯网络，可以充分应用在矿井供电系统中去，以太网通讯网络不但可以进行远程控制，同时也可以实现远程调试，远程改造等功能，为供电系统的维修和改造提供方便。
三、自动化改造的措施
1.改造高压供电系统：（1）将富力供电中心以前使用的SNI型断路器改为ZN28-10型断路器，ZN28-10型断路器以其中封式纵磁场真空灭弧室为显著特点，在很大程度上增加了高压开关自我保护的直来那个和性能，同时也提高了断路器的断流效果，通过计算可以发现该短路器的断流次数可达25次，机械寿命在一万次左右，具有十分优良的性能。（2）采用CT19型彈簧操作机构：CT19型弹簧操作机构的储能方式具有自动和人工两种方式，储能时间较小，合分闸同样有自动和手动两种方式供选择，同时该机构的结构比较简单，功能比较好，是改造供电系统的质量的有效设备之一。
2.改变接地方式：将使用的变压器改为SJD9型接地变压器，该变压器能够以Z型绕组方式提供一个中性接地点，并且具有零序阻抗低的特点，这使得当变压器工作时，大部分的电压都加在变压器的线圈上，增加其电压补偿能力，另外，SJD9型变压器的二次侧装的绕组与三角形的状态呈现，是整个绕组具有稳定性，在很大程度上降低采样信号以及外界信号对供电系统的干扰。（2）采用XHDZ型消弧线圈，它的工作性能稳定，可操作性强，且跟踪速度快，便于供电工作的完成。另外将开关改为DYZ型，DYZ型开关具有开关电压高，转换速度快，开快档位多等特点将其与XHDZ型消弧线圈配合使用，可大大提高供电系统的供电效果。
3.改变选线装置：应该选取在6KV中性点不接地或经电阻接地的选线系统，另外选线系统往往应该在小电流接地的条件下工作，但是小电流工作系统在发生故障的时候会使得所有有对地电容的电路上都有零序电流流过，这类电流具有小且散的特点，这给接地线路带来了一定的麻烦，再加上消弧线圈的影响就会使难度进一步加深。（2）在发生此类故障时应该及时的对发生故障的线路进行同步采样，并对采样的结果进行合理的分析，在分析的基础上对故障进行判断，选取适当的解决办法。值得注意的是分析时要结合信号幅值和相位的大小以及变化程度，综合分析之后在选取解决策略。
四、改造效果
（1）矿井的所有变电设备，高低压控制设备的工作质量都有了明显的提高，供电中心的能够及时的掌握供电系统各部门的运行信息，及时了解到现场的工作情况，可以根据视频和数据信息对供电效果进行判断，为及时发现故障和解决故障奠定了很好的基础，提高了供电效率。
（2）成功实现了井上井下的综合保护模式，在很大程度上减小了越级跳闸的可能，一旦出现故障可极大的缩小停电的范围。另外高压设备的漏电保护能力强，缩短故障的时间，低压保护延时效果好，为减小故障影响范围创造条件。
总之，通过自动化改造有效的提高了矿井高低压供电的供电效果，提高了其自动化程度，有效地降低了工作难度并为矿井行业的发展奠定了良好的基础。
参考文献：
[l] 金竹广 煤矿井下采区变电站综合自动化设计方案[J]工矿自动化，2005（2）
[2] 关敬忠，张凌云，曹久永.变电所的综合自动化探讨[J].煤炭技术，2005（l）
[3] 李猛，林榕.变电站综合自动化实施方案的分析[J].广东电力，2006（2）
[4]李猛综合自动化变电站实施的经验分析〔J〕自动化技术与应用，2006（3）
[关键词]：矿井供电系统 高低压供电设备 自动化改造
中图分类号：TD163 文献标识码：TD 文章编号：1009-914X（2012）35- 0602 -01
一、引言：
富力矿业是目前比较出名的一个煤矿产业，其供电的枢纽为富丽地面供电中心，该供电中心于1880年左右完成构建，至今为止一直承担着富力煤矿的供电工作。该供电中心以往一直采用GG-1A型高压的开关供电设备，其实这一类设备已经使用多年，技术和效果应经逐渐退化，严重影响了整个供电中心的供电效果，并且其采用的SNI型断路器的效果也不是很好，SNI型断路器的断流能力很差，并且故障频率高，频频需要维修，目前已经处于禁用的状态。除此之外，富力地面供电中心采用大量的手动操作设备来进行供电，需要人为的完成分闸，合闸等操作，很容易发生问题，出现跳闸现象。同时该供电中心采用中性点不接地方式，这极大的影响的接地电流，导致了相间短路现象频频发生。以上所说的一些问题给煤矿供电系统带来了很大的麻烦以及安全问题，针对该富力供电中心的具体情况，对其进行一定的技术改造，为提高供电系统的供电质量创造条件。
二、自动化改造所要解决的几个问题
（1）全面改善高压设备的保护性能和保护效果：以富力煤矿为例的许多矿井供电设备的开关保护的质量都不是很好，它们在保护性能以及自身的保护效果发面都有一定的问题。为了提高供电质量，尽可能的由降低供电故障而引起的一些停电事故就要全面提高开关设备的高压保护质量，这是供电系统成功供电的基础，是对矿井供电设备进行改造的一个关键的入手点。
（2）全面改善低压设备的性能：低压设备是远程监控所依赖的设备，目前多数矿井供电采用低压手动控制来完成这一操作，将其改造自动化低压开关，并采用数字系统对其进行保护既能降低工作难度又能提高供电质量，同时也能提高低压设备的性能，是自动化改造的一个有效的手段。
（3）选取合适的通讯网络：以太环网是一个十分优异的通讯网络，可以充分应用在矿井供电系统中去，以太网通讯网络不但可以进行远程控制，同时也可以实现远程调试，远程改造等功能，为供电系统的维修和改造提供方便。
三、自动化改造的措施
1.改造高压供电系统：（1）将富力供电中心以前使用的SNI型断路器改为ZN28-10型断路器，ZN28-10型断路器以其中封式纵磁场真空灭弧室为显著特点，在很大程度上增加了高压开关自我保护的直来那个和性能，同时也提高了断路器的断流效果，通过计算可以发现该短路器的断流次数可达25次，机械寿命在一万次左右，具有十分优良的性能。（2）采用CT19型彈簧操作机构：CT19型弹簧操作机构的储能方式具有自动和人工两种方式，储能时间较小，合分闸同样有自动和手动两种方式供选择，同时该机构的结构比较简单，功能比较好，是改造供电系统的质量的有效设备之一。
2.改变接地方式：将使用的变压器改为SJD9型接地变压器，该变压器能够以Z型绕组方式提供一个中性接地点，并且具有零序阻抗低的特点，这使得当变压器工作时，大部分的电压都加在变压器的线圈上，增加其电压补偿能力，另外，SJD9型变压器的二次侧装的绕组与三角形的状态呈现，是整个绕组具有稳定性，在很大程度上降低采样信号以及外界信号对供电系统的干扰。（2）采用XHDZ型消弧线圈，它的工作性能稳定，可操作性强，且跟踪速度快，便于供电工作的完成。另外将开关改为DYZ型，DYZ型开关具有开关电压高，转换速度快，开快档位多等特点将其与XHDZ型消弧线圈配合使用，可大大提高供电系统的供电效果。
3.改变选线装置：应该选取在6KV中性点不接地或经电阻接地的选线系统，另外选线系统往往应该在小电流接地的条件下工作，但是小电流工作系统在发生故障的时候会使得所有有对地电容的电路上都有零序电流流过，这类电流具有小且散的特点，这给接地线路带来了一定的麻烦，再加上消弧线圈的影响就会使难度进一步加深。（2）在发生此类故障时应该及时的对发生故障的线路进行同步采样，并对采样的结果进行合理的分析，在分析的基础上对故障进行判断，选取适当的解决办法。值得注意的是分析时要结合信号幅值和相位的大小以及变化程度，综合分析之后在选取解决策略。
四、改造效果
（1）矿井的所有变电设备，高低压控制设备的工作质量都有了明显的提高，供电中心的能够及时的掌握供电系统各部门的运行信息，及时了解到现场的工作情况，可以根据视频和数据信息对供电效果进行判断，为及时发现故障和解决故障奠定了很好的基础，提高了供电效率。
（2）成功实现了井上井下的综合保护模式，在很大程度上减小了越级跳闸的可能，一旦出现故障可极大的缩小停电的范围。另外高压设备的漏电保护能力强，缩短故障的时间，低压保护延时效果好，为减小故障影响范围创造条件。
总之，通过自动化改造有效的提高了矿井高低压供电的供电效果，提高了其自动化程度，有效地降低了工作难度并为矿井行业的发展奠定了良好的基础。
参考文献：
[l] 金竹广 煤矿井下采区变电站综合自动化设计方案[J]工矿自动化，2005（2）
[2] 关敬忠，张凌云，曹久永.变电所的综合自动化探讨[J].煤炭技术，2005（l）
[3] 李猛，林榕.变电站综合自动化实施方案的分析[J].广东电力，2006（2）
[4]李猛综合自动化变电站实施的经验分析〔J〕自动化技术与应用，2006（3）