压风机双电源自动切换装置研究与应用
2019-07-30李伟刚
李伟刚
(山西西山煤电股份有限公司马兰矿,山西 古交 030205)
1 工程概况
西山煤电马兰矿麻家口压风机房的低压供电系统为单回路,为了保证马兰矿麻家口压风机的稳定运行,需要在低压进线开关柜内安装双电源自动切换装置,将低压供电系统变成双回路。双电源自动切换装置原理就是一路常用一路备用电源之间的替换,由一个或几个转换双电源自动切换开关和其他必需的电器组成,用于检测电源电路,并将一个电源自动转换到另一个电源,是一种性能完善、自动化程度高、安全可靠、使用范围广的双电源自动转换开关。
2 压风机双电源自动切换装置
2.1 主要技术内容
控制器具有“自动控制”、“常用电源”、“备用电源”、“断电再扣”四种工作模式。若按下“常用电源”键,不管常用电源是否正常,控制器发出一组指令,让备用电源的断路器分闸,常用电源的断路器合闸;若按下“备用电源”,则常用电源断路器分闸,备用电源断路器合闸;按下“断电再扣”键,则无论哪个断路器处在合闸位置,该断路器立即分闸,如果断路器因负载原因脱扣,排除故障后,可按下“断电再扣”使断路器再扣。控制器在“自动控制”工作模式时,控制器随时对常用电源和备用电源进行监测,当常用电源中有一相及以上的电压出现异常(过压、欠压和失压),经过适当的延时时间t1(此延时是观察电网的故障是可逆的还是不可逆的),当确定常用电源的故障已无法恢复,即常电源的断路器断开,经过t2延时后,合上备用电源的断路器;当运行在备用电源相当时间后,常用电源又恢复正常,则经过t3延时(以观察常用电源是否真正恢复正常),将备用电源断路器断开,经过t4延时后,将常用电源的断路器合上,此种功能称为自投自复。如果两面电源分别为i电源和ii电源,i电源发生故障,自动切换到ii电源供电,在ii电源运行一段时间后,i电源又恢复正常,此时不再从ii电源切换到i电源,这便是自投不自复。当常用电不供电时,如备用电源出现异常,则控制器会发出报警声,以提示工作人员及时修复,引报警声也可人为关闭。注:t1、t3为切换延时,0~60s之间,出厂时整定在10s;t2、t4为断电延时,双电操为0.5~1.5s,出厂时整定为1s,单电操最小为1.5~3s,自投不自复控制器不检测过电压。
2.2 安装与操作
(1)压风机停机30min,拉开低压Ⅰ段进线电源空气开关和隔离刀闸,拉开麻家口35kV变电站低压室的压风机房Ⅰ段电源空气开关。
(2)分别拉开4#、5#、6#低压配电柜的隔离刀闸,并挂上绝缘隔板。用低压Ⅱ段电源供给4#、5#、6#出线柜的电源,用电缆连接400A的空气开关的负荷侧与4#、5#、6#出线柜内的隔离刀闸负荷侧。合上麻家口35kV变电站低压室压风机房Ⅱ段电源空气开关,合上400A的空气开关,检查压风机低压室4#、5#、6#出线柜内的电源正常后,启动压风机,检查压风机运行是否正常。
(3)在低压进线柜内检查低压Ⅰ段进线确认无电压后,拆除柜内空气开关、连接小母排、Ⅰ段进线电缆及三相电流互感器,并做好标识。在指定位置安装双电源自动切换装置,检查固定牢固。连接双电源自动切换装置的负荷侧与隔离刀闸的电源侧,并在三相连接母排上安装三相电流互感器。在上柜门指定位置开孔固定数字显示屏。
(4)将低压Ⅰ段进线电缆接到双电源自动切换装置的Ⅰ段进线位置。停压风机30min,拉开400A的空气开关和麻家口35kV变电站低压室压风机房Ⅱ段电源空气开关,拆除400A的空气开关的负荷侧与4#、5#、6#出线柜内的隔离刀闸负荷侧的连接电缆及隔离刀闸上的绝缘隔板。拆除400A的空气开关电源侧的低压Ⅱ段进线电缆。
(5)将低压Ⅱ段进线电缆接到双电源自动切换装置的Ⅱ段进线位置。合上麻家口35kV变电站低压室压风机房Ⅰ、Ⅱ段电源空气开关,在麻家口压风机房低压室进线柜内对Ⅰ段、Ⅱ段电源进行核相,保证相序相同,并缠好相色带。设置双电源自动切换装置的参数,低压Ⅰ段进线电源为常合,低压Ⅱ段进线电源为备用,自投不自复(当低压Ⅰ段电源出现故障后自动切换到低压Ⅱ段运行,待低压Ⅰ段电源恢复供电后不切换到低压Ⅰ段)。合上低压进线柜内的隔离刀闸,合上4#、5#、6#出线柜内隔离开关,开启压风机,检查压风机运行是否正常。改装完成后,双电源自动切换装置如图1所示。
3 解决的关键问题及创新点
(1)两台电动操作断路器具有电气联锁装置和机械联锁装置准确可靠,在使用一台断路器工作。
(2)本装置选用高分断能力的断路器,并具有过载、短路保护。
(3)本装置可具备人工切换、自动切换两种形式。自动切换开关分自投自复和自投不自复两种形式。工作时对两路电源(常用电源和备用电源)的三相电压同时进行测试,任一相发生过压力、欠压(包括缺相)、断电等故障均能从异常电源侧延时转换到正常电源以保证电源无故障输出。
图1 改造完成图
4 应用效果分析及前景
(1)应用效果分析
该装置避免了潜在隐患引发的各种事故,保证了压风机的正常运行,其效益远远不是用数字可以说明的,值得在整个煤炭系统推广。该压风机双电源自动切换系统共需要使用资金4万元,但是年节支总额50万元之多,经济效益巨大。
(2)应用前景
现设备运行正常,至今也未曾出现任何故障。该装置投资少,结构简单,可推广性非常强,可以在全局推广,增强供电的安全性。