主扇、瓦斯泵站快速恢复供电项目研究[行业一类]

1、归档号晋城煤业集团技术进步奖申报书申报单位 （盖章）：赵庄煤业 申报时间：2012年1月12日奖 励 评 审 结 果申报单位初评专业组评审奖励委员会评审奖励等级奖励金额（元）评委会主任（组长）盖章一、项目基本情况项目名称主扇、瓦斯泵站快速恢复供电项目研究与应用专业分类设备优化项目可否公布可公开主 题 词主扇、瓦斯泵站、快速恢复供电主要完成单位山西晋煤集团赵庄煤业有限责任公司机电管理部完成人员赵建国、宋斌、田振东、赵水富、刘文庆、崔晋平、魏建军、张烨、吉敏根项目起止时间起始： 2011年 3月完成： 2011年 12月资金总投入60万元资金来源科技资金经济效益（万元）24万元/小时计划编号应用情

2、况（ 3 ）1、稳定应用；2、应用后停止；3未应用成果密级（ 5 ）1、非密；2、秘密；3、机密；4、绝密；5、未定密项目申报联系人姓 名吉敏根电子邮箱办公电话3600071移动电、项目简介项目所属科学技术领域、主要内容、特点及推广应用情况：主要研究、试验内容：系统主要研究实现以下功能：（1）当6KV主扇及风机房供电回路出现故障时,通过快切装置实现工作电源快速向备用回路切换,实现风机不间断供电。（2）监视事故后的恢复工作和事故分析。在实现以上功能的基础上，研发实施内容分如下1个方面：（1）电源快速切换装置功能的针对性研发；项目实施目标：（1

3、）阶段目标本项目以赵庄矿主扇、瓦斯泵站为试点，构成一套对厂站和相关重要联络线进行动态监视和控制的矿井不间断供电控制系统，实现对赵庄矿矿的快速切换备用电源等保电措施。并同矿井继电保护和自动装置协调工作，能保证在事故后充分和有效地发挥双电源的互备作用，实现对矿井风机等保安负荷的不间断供电。（2）最终目标：矿井不间断供电控制系统的实施效果良好，将不断推广该技术在晋煤集团实施，最终实现晋煤矿区矿井的不间断供电。项目实施关键技术： （1） 由电源快速切换装置构成煤矿不间断供电系统的电气量快速采集、处理、电源切换并协调继电保护、自动装置工作的综合技术的研发和应用。（2）解决了矿井全矿停电引起的重大安全问题

4、。（3）减轻对电源的负荷冲击，保证了对矿区供电的安全可靠性。（4）矿井不间断供电系统能对矿区事故进行动态监视和数据收集，全面掌握矿区设备的运行情况，有利于不断完善和改进矿区不停电技术措施。主要经济技术指标：电源快速切换装置技术指标：包括过载能力、接点容量、测量精度、切换时间、通讯接口等性能指标符合相关标准。 三、项目详细内容1、立项背景：目前晋煤集团供电分公司各变电站进线均采用双回路输电线路供电，线路保护装置具有线路重合闸功能，进线母联具有备自投功能，但该类装置一般都是用工作电源辅助接点直接或经低压继电器、延时继电器启动备用电源投入，在电网切换中存在以下问题：（1）切换时间长，在恢复送电前，井

5、下风机可能会停；（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）自投成功率低；（4）如果为母线永久性故障，会扩大事故范围。由于以上原因，目前晋煤集团供电分公司均未投入使用此类装置，在现阶段若发生矿井无计划停电事故，采用的仍是人工恢复送电，按照供电分公司安全生产事故应急预案人工恢复送电，即由电力调度中心指挥、变电站值班员操作的程序恢复送电。近几年发生的几起无计划停电事故对集团公司生产矿井安全生产造成了严重的影响。因此研究高瓦斯矿井供电系统发生故障时如何快速恢复是非常有必要的。 2、详细科学技术内容1）研究现有继电保护配置方式，分析研究其动作性能，分

6、析研究故障切除后的供电恢复策略与相应技术措施。2）针对各矿不同的井下负荷及特点，研究各自母线残压变化规律，使快切装置更好的作出符合煤矿电网实际的判断，各电参量在频率、幅值快速变化甚至是非周期时如何精确测量，如何消除变电站一进线失电情况下，电网波动对快速切换装置判断造成的影响等等。3）在故障情况下，该装置能够正确、快速判断、识别故障现象，动作正确。4）论述快切装置切换过程中对供电系统的冲击影响大小，是否存在过电压、过电流等问题。3、发明点或创新点：首次提出并完整实现了越级跳闸切换闭锁及自解锁功能，故障越级跳闸时装置不会误切换，故障解除后根据系统运行状态自动解除闭锁切换，装置重新投入运行； 4、与

7、当前国内外同类研究、同类技术的综合比较：（1）相关领域国内外技术现状、发展趋势在厂用电切换方而，国内外都是经历了从备供电源自动投切装置到备供电源快速切换装置两个阶段，这既是人们对厂用电源切换特殊性认识加深的结果，又是电力电子飞速发展的结果。20世纪50年代末，国外开始采用快速切换装置，如德国西门子开发研制的ABTS自动母线切换系统就具有快速切换的基本功能。国内受断路器合闸速度慢的硬件条件制约，以及对供电系统切换的重要性认识不足，因此直到90年代中期才开始了这方面的研究。（2）国内现有工作基础国内东南大学在厂用快速切换方法方面研究较早，并提出了“同期捕捉切换”原理。目前，快切功能本身的原理已经比

8、较成熟，关键问题在于结合具体实际应用场合时的一些特殊细节情况的处理。南京南瑞继保电气有限公司结合煤炭、石化行业特点，开发完成的PCS-9655S电源快速切换装置已在兖矿集团、潞安集团下属变电站完成相关试验，并投入运行。5、应用推广情况：该项目完成后将对加强各地矿区安全供电尤其矿井安全用电具有重要的推广和借鉴意义。6、安全性分析：从供电安全方面，保证了矿井重要负荷不间断供电，维护了人身安全和设备安全，也减少了无计划停电，同时也有利于供电系统的迅速恢复，降低了停电给生产管理、生产秩序带来的混乱和损失。7、经济效益（计算依据）、社会效益、环境效益：经济效益： 赵庄煤业年生产能力约600万吨，本系统实

9、施后，保证I类重要负荷的不间断供电，按停产1小时的经济损失折合24.0万人民币计，其经济效益非常可观。社会效益：由于采用了用电安全监控与管理系统，减少了重大停电事故发生的几率，消除了因生产安全、人身安全和停电给社会带来的不稳定因素，有利于社会和谐。四、本项目曾获科技奖励情况获奖时间奖 项 名 称奖励等级授奖部门(单位)五、申请、获得专利情况表国 别申 请 号专 利 号项 目 名 称网络#借鉴序号姓名性别出生年月职务、职称文化程度工作单位对成果创造性贡献1赵建国男董事长晋煤集团赵庄煤业主要负责2宋斌男总工程师晋煤集团赵庄煤业主要负责3田振东男1969.6机电副总经理大专晋煤集团赵庄煤业主要负责4赵水富男1963.10机电副总工程师大专晋煤集团赵庄煤业主要负责5崔晋平男1966.7机电副总工程师兼机电管理部部长大专晋煤集团赵庄煤业机电管理部主要负责6刘文庆男机电副总工程师晋煤集团赵庄煤业主要负责7魏建军男1974.4机电管理部主任工程师本科晋煤集团赵庄煤业机电管理部主要实施8张烨男1963.9机电管理部三电办主任本科晋煤集团赵庄煤业机电管理部主要实施9