煤矿供电系统典型案例介绍.pptx

煤矿供电安全可靠性技术,内容提要,影响供电可靠性的最主要因素：一次设备故障率、修复时间。,提高供电可靠性的常规办法：双电源设计、采用高质量的设备、加强维护。,内容提要,提高供电可靠性焦点问题：如何快速检测、隔离故障，快速恢复供电。,内容提要,一、煤矿供电系统（地面）全网速动解决方案,二、电源快切技术在煤矿供电系统的应用,煤矿供电系统（地面）全网速动解决方案,众所周知，电流速断保护不能保护线路全长，需要限时速断保护配合。由于馈线级数多，导致故障切除时间太长，甚至发生越级跳闸事故。 另外，母线快速保护在煤矿供电系统还没有引起足够的重视，常见的做法是主变（进线）后备保护负责母线故障的切除，动作时间1.2s2s，容易引发“火烧连营”，甚至波及主变。,中压线路光纤纵差保护,两装置通过单模光纤相互连接，实时交换采样信息，采用同步采样，先进的软硬件平台保证在每个采样周期内都能完成数据的采集和传输。,中压超短线路纵差保护,对于距离小于100米的超短线路，可以采用只有一台主机的超短线路差动（综合）保护，以节约成本。,中压母线简易母差保护,简易母差只接入进线和母联电流，根据这两个电流形成的差流，来判断母线是否有故障发生，所以是一种不完全差动。,中压母线简易母差保护,简易母差保护的快速性是通过接入出线保护的闭锁节点实现的。如果收不到出线保护的启动信号，则说明故障位于母线，可立即跳闸。 这是一个实用化的方案，比较经济，但仍需等待出线保护给出故障信号，需要一定的延时（一般取50ms）。,母线弧光保护,母线弧光保护的原理是在关柜内部安装弧光传感器，并将光信号转换为电信号传给母线保护装置。为提高可靠性，增加过流检测元件。如检测不到过流信号，则闭锁装置，防止因弧光传感器误报信号而误动作。 由于采用了双重检测，弧光保护的动作非常快速，可真正实现零延时动作。,全网速动解决方案,内容提要,一、煤矿供电系统（地面）全网速动解决方案,二、电源快切技术在煤矿供电系统的应用,煤矿企业的地面供电现状,电压大幅度波动,短时间断电,电动机退出运行!,风机停运，影响安全！,晃电！,煤矿企业的地面供电现状,解决方法一：在进线处安装备用电源自投装置,解决方法二：安装自动重合闸装置,备自投(ATS) 工作过程,失压起动(约70%)，经延时跳进线；等母线低 于无压定值(约30%)再合母联；,失压或无压起动，经延时跳进线合母联；,起动慢！,合闸慢！,备自投(ATS)在煤矿供电应用存在的问题,1、煤矿多为旋转负荷，在备自投切换时，母线残压无法很快降低，造成其切换时间长，在恢复送电前，井下风机已经停运；,2、无相频检测，冲击电流大，电动机负荷及备用变压器极易受冲击损坏或绝缘老化缩短使用寿命；,3、有可能合于故障，扩大事故范围，甚至造成全站停电；,重合闸技术(ARC) 的应用,重合闸动作有一定的成功率，一般为60%90%左右；,重合闸需要躲过故障去游离时间，合闸延时通常在0.5S以上，当选择检无压重合方式时电压需要低于30%,重合闸(ARC)在煤矿供电应用存在的问题,1、适用范围比较窄，只能部分解决外部供电线路（且为架空线路）故障的快速恢复供电问题；,2、煤矿多为旋转负荷，在发生故障跳闸时，母线残压无法很快降低，造成其重合时间长，在恢复送电前，井下风机已经停运；（检无压方式要等待，检同期方式则无法满足条件）,3、冲击电流大，电动机负荷及备用变压器极易受冲击损坏或绝缘老化缩短使用寿命；,有风险！合闸慢！,解决办法-快切技术,对残压变化规律做过深入研究后发现，其实存在三个合闸机会，而备自投只是被动等待到第三个区域即残压切换区域。而能够预判失电，主动利用前二个区域进行切换的技术就是电源快速切换技术。,既快又准的合闸方式快切基本原理之一,VS:备用电源电压 VD:母线残压 U:母线残压与备用电源之间的电压差,母线残压向量变化轨迹图,电力工程电气设计手册指出：UM1.1Ue,电动机绕组承受的电压UMK(Vs-VM)= KU,其中KXM/(XS+XM),简化、等值,如能在AB段内合上备用电源，则既能保证电动机安全,又不使电动机转速下降太多,这就是“快速合闸”。,根据实时的频差和相差变化,捕捉反馈电压与备用电源电压第一次重合点实现合闸.,这就是 “同期捕捉合闸”！,快速合闸判据,经微积分求极值，可以计算出极限最大合闸角度为63 。,实际工程定值： |f| 快切频差定值:取AB段平均值，如1.5Hz | 快切相差定值，如30。（ 。+ 360*1.5*T 60，T为开关固有合闸时间）,快速启动方式快切基本原理之二,功率方向起动组合判据。 任一相功率反向 母线电压小于90% 经设定延时,无流起动组合判据。 进线无流 频差大于设定值 电压小于设定值 经设定延时,起动方式,金智科技专利技术！,频压异常组合判据。 频率