一、实施背景
矿井主通风机作为煤矿安全生产的主要装备，是矿井通风系统的重要组成部分，是矿井安全生产和灾害防治的基础。尤其是煤与瓦斯突出矿井，主通风机的安全运转更为重要。《煤矿安全规程》第一百五十八条第（三）项规定：必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在10min内开起。金黄庄矿为煤与瓦斯突出矿井，安设两台FBCDZ№30对旋轴流式通风机，配套电机YBF630-10型，功率2×280 kW，电压10kV，控制方式为串电抗器启动，风机排风量80～230m3/s,静压230～3200Pa。由矿井地面35kV降压站采用双回路供电，采用单母线分列运行方式。
图1 通风机单母分段方式接线示意图
正常运行时，母线Ⅰ由进线Ⅰ供电。母线Ⅱ由进线Ⅱ供电，则 1DL 在合位，2DL 在合位，3DL 在分位，两条电源互为备用。如因故障等原因造成进线Ⅰ电源失电时，电源切换装置能迅速起动，将1DL分闸，3DL合闸，进线Ⅱ电源投入。
二、主要技术
双突矿井主通风机自动倒机技术该项目实现两个功能。功能一：主通风机供电电源故障状态下，通过高压快切处置，实现100MS内切换电源，实现运行主通风机不间断电源供电，杜绝了因外部电源故障造成风机停止运转。功能二：运行主通风机故障状态下，通过监测信号给出指令，由主通风机自动化操作平台自动开启自动倒机模式，迅速自动开启另一台风机，实现运行主通风机在故障状态下2分钟内完成倒机操作，避免人为倒机导致矿井通风间断的风险，有效保障了矿井的安全生产。
三、自动倒机工作原理
1、电源快速切换装置的基本逻辑判断：
在切换过程中，如果简单地把备用线路电源切入主运电源回路可能造成事故扩大化。为此在快速切换到备用回路前切换装置必须进行逻辑判断，确定能否投入及投入的程序、方法。具体判断如下：
①当进线开关及母线、负荷回路有过流故障跳闸；跳闸电流较大，并且故障电源反映到进线开关的CT上，切换装置设置“电流方向闭锁保护”，切换装置判断到有反方向电流值时发出主扇故障报警并且闭锁切换装置，此时自动化操作平台判断两台主扇同时停止运行，自动启动另一台备用主通风机运行。
②当切换装置判断进线开关无流（在额定电流5%及以下）低频（在49HZ以下）且未出现大的突变电流时，启动切换装置。此时如检测到进线开关已跳开，直接投入母联开关；如检测到进线开关未跳开，切换装置先发出跳进线开关指令，进线开关跳闸信号返回后，再发出投入母联指令，备用电源投入，从而保证断开在进线开关上级的故障点，使风机连续运转。达到一回电源有故障或其他原因停电时，自动投入另一回路电源，实现主扇风机不停电的目的。
③切换装置检测到备用线路无压、无频时，快速切换装置闭锁，不进行换，防止延长人工送电时间。
快速切换装置的切换闭锁功能
由于金黄庄矿采用大分列运行，主扇房配电室母联误投入会使系统并联运行，从而造成过大环流引起故障。快速切换装置具备以下闭锁功能。
①装置要具有自检功能，防止自身故障或异常启动投入备用电源。
②备用电源无电时闭锁切换
③P.T断线引起的失压闭锁切换。
④检修时退出切换进行闭锁。
2、风机自动切换的基本逻辑判断：
当进线开关及母线、负荷回路有过流故障跳闸；切换装置启动“电流方向闭锁保护”，并且闭锁切换装置，防止事故扩大，此时通风机停止运转，当通风机在线监测系统判断主备通风机同时停止运行时，自动启动倒机程序，根据主通风机故障状态，闭锁主通风机，自动倒为备用主通风机运行。
论文作者:王军,赵建伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/12
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