主通風(fēng)機(jī)高壓控制系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)

王永紅++許桂云++黃裕川

摘 要：鑒于礦井主通風(fēng)機(jī)高壓開關(guān)柜控制系統(tǒng)存在隔離開關(guān)和真空斷路器閉鎖功能不完善，可能因操作人員誤操作，引發(fā)停電事故問(wèn)題。操作人員應(yīng)該查找原因，采取改進(jìn)措施，完善預(yù)警功能，增加防誤操作功能，有效避免帶負(fù)荷操作隔離開關(guān)時(shí)產(chǎn)生弧光，形成短路，造成事故。確保了主通風(fēng)機(jī)在電源故障等情況下，強(qiáng)制操作人員按照既定的安全操作程序進(jìn)行操作，不會(huì)出現(xiàn)帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)及誤拉（合）斷路器，保證了主通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)柜 控制系統(tǒng) 改進(jìn) 完善 預(yù)警功能

中圖分類號(hào)：TD724 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）12（b）-0058-02

太平煤礦主通風(fēng)機(jī)于2006年6月建成投入使用，型號(hào)為ZTDNO28/2×450，配套電動(dòng)機(jī)功率2×450KW，控制方式為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)用GG-1A（F2）型高壓開關(guān)柜控制分別直接啟動(dòng)，利用電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)。

1 主通風(fēng)機(jī)高壓控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題及改進(jìn)

1.1 《煤礦安全規(guī)程》對(duì)主通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的相關(guān)規(guī)定

《煤礦安全規(guī)程》第121條規(guī)定：礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)。主要通風(fēng)機(jī)的安裝和使用應(yīng)符合下列要求：（1）必須保證主要通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）必須安裝2套同等能力的主要通風(fēng)機(jī)裝置，其中一套備用，備用通風(fēng)機(jī)必須能在10 min內(nèi)開啟。

《煤礦安全規(guī)程》第122條規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，并能在10 min改變巷道中風(fēng)流方向。

《規(guī)程》的上述規(guī)定，對(duì)主通風(fēng)機(jī)的開關(guān)設(shè)備和主通風(fēng)機(jī)司機(jī)的操作要求必須隨時(shí)保證開關(guān)設(shè)備完好，操作人員技能嫻熟。否則，難以保證在10 min內(nèi)開啟主通風(fēng)機(jī)，確保礦井安全生產(chǎn)。

1.2 主通風(fēng)機(jī)高壓開關(guān)柜控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題

太平煤礦主通風(fēng)機(jī)安裝位于礦井副井工業(yè)廣場(chǎng)附近，主通風(fēng)機(jī)旁安設(shè)有避雷針?biāo)子昙竟?jié)期間，該地雷電活動(dòng)非常頻繁。當(dāng)太平煤礦35 kV變電所供電系統(tǒng)遭受雷電襲擊時(shí)，電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，電壓時(shí)高時(shí)低，甚至導(dǎo)致停電，使主通風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行受到一定影響。主通風(fēng)機(jī)從2006年安裝運(yùn)轉(zhuǎn)至2012年，每年雷雨季節(jié)期間，均發(fā)生因變電所供電系統(tǒng)遭受雷擊而停機(jī)事故2～3次。曾發(fā)生由于操作人員誤操作，帶負(fù)荷合隔離開關(guān)，致使主通風(fēng)機(jī)未能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)開啟的事故。該次事故發(fā)生后，工程技術(shù)人員和操作人員認(rèn)真分析了事故發(fā)生的原因。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)查看分析，發(fā)現(xiàn)主通風(fēng)機(jī)控制開關(guān)GG-1A（F2）型高壓開關(guān)柜的隔離開關(guān)和真空斷路器閉鎖功能不完善，導(dǎo)致斷路器未分閘的情況下，閉鎖桿未插入閉鎖口，操作隔離開關(guān)帶負(fù)荷直接啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，引起弧光短路，上級(jí)電源開關(guān)保護(hù)動(dòng)作，電源失電。在多次操作過(guò)程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)CS6-1操作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)閉鎖圓盤的閉鎖口小，真空斷路器的鎖桿不能插入，從而不能閉鎖（見圖1）。

1.3 主通風(fēng)機(jī)高壓控制系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)

1.3.1 主通風(fēng)機(jī)高壓開關(guān)柜控制系統(tǒng)機(jī)械閉鎖的改進(jìn)

針對(duì)不能閉鎖的現(xiàn)象，對(duì)CS6-1操作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)閉鎖圓盤的閉鎖口，加寬5 mm（原來(lái)閉鎖口尺寸6 mm，加寬5 mm后閉鎖口為11 mm），真空斷路器的鎖桿能順利地插入CS6-1機(jī)構(gòu)的閉鎖口（見圖2）。

經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，GG-1A（F2）型高壓開關(guān)柜完全實(shí)現(xiàn)防誤操作功能，在斷路器合閘情況下，不允許操作隔離開關(guān)，既不能分隔離開關(guān)，也不能合隔離開關(guān)，更不允許正、反向同時(shí)合閘隔離開關(guān)。只有在斷路器斷開的情況下，才能操作隔離開關(guān)，這樣能避免帶負(fù)荷操作隔離開關(guān)時(shí)產(chǎn)生弧光，形成短路，造成事故。確保了主通風(fēng)機(jī)在電源故障等情況下，強(qiáng)制操作人員按照既定的安全操作程序進(jìn)行操作，不會(huì)出現(xiàn)帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)及誤拉（合）斷路器，導(dǎo)致主通風(fēng)機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)事故。

1.3.2 增設(shè)主通風(fēng)機(jī)高壓開關(guān)柜控制電源電壓和斷路器分合閘狀態(tài)預(yù)警保護(hù)裝置

采用BJ-3閃光報(bào)警器和具有可編程、繼電器輸出功能的ELE-3AV33型三相電壓數(shù)字表組成欠壓、過(guò)壓報(bào)警裝置（見圖3）。當(dāng)電源電壓低于設(shè)定的5.7 kV或者高于6.9 kV時(shí)，三相電壓數(shù)字表的欠過(guò)壓繼電器Jg點(diǎn)閉合，接通BJ-3報(bào)警器回路，報(bào)警器發(fā)出聲光警報(bào)；當(dāng)電源電壓三相不平衡超過(guò)設(shè)定值或者缺相時(shí)，三相電壓數(shù)字表的缺相繼電器Jq點(diǎn)閉合，接通BJ-3報(bào)警器回路，報(bào)警器發(fā)出聲光警報(bào)。主通風(fēng)機(jī)司機(jī)根據(jù)報(bào)警情況即可及時(shí)進(jìn)行正確操作。

因外部影響停電時(shí)，必須將運(yùn)轉(zhuǎn)主通風(fēng)機(jī)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)控制柜的斷路器分閘，否則電源來(lái)電后，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，電流過(guò)大，造成電網(wǎng)跳閘二次事故。利用UPS、交流AC200V閃光報(bào)警器與主通風(fēng)機(jī)斷路器的輔助觸點(diǎn)組成斷路器未分閘報(bào)警裝置（見圖4）。

當(dāng)電源失電后，一（或二）段互感器柜的電壓繼電器的J11、J12（或J21、J22）常閉觸點(diǎn)閉合，1#（或2#）主通風(fēng)機(jī)控制柜的斷路器未斷開，其常開輔助觸點(diǎn)Jd11、Jd12（或Jd21、Jd22）不斷開，此時(shí)整個(gè)回路接通，UPS給回路供電，交流AC200 V閃光報(bào)警器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提醒操作人員及時(shí)將斷路器分閘，否則將一直報(bào)警。當(dāng)主通風(fēng)機(jī)控制柜的斷路器分閘后，回路斷開，報(bào)警解除。

安裝的電源欠壓、過(guò)壓和斷路器未分閘狀態(tài)報(bào)警保護(hù)裝置，其發(fā)出的聲音和頻率不一致，能準(zhǔn)確地讓主通風(fēng)機(jī)司機(jī)識(shí)別，從而避免誤操作。

2 效果

通過(guò)對(duì)主通風(fēng)機(jī)高壓開關(guān)柜控制系統(tǒng)存在問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，并增設(shè)預(yù)警裝置，從根本上杜絕了誤操作可能，在改進(jìn)后兩年來(lái)，從未發(fā)生誤操作事故，確保了主通風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，為礦井安全生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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