矿井不间断供电技术探究及应用

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1、矿井不间断供电技术探究及应用【摘要】本文主要介绍了山东华聚能源东滩电厂供电技术现状及电网特点，以及在因故脱离地方电网的情况下，保障矿井保安负荷不间断供电技术研究和应用，阐述了该供电系统的详细配置与功能特点。【关键词】不间断；供电；应用【中图分类号】TD611【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2012）09-0303-011、东滩矿区供电系统现状及特点东滩煤矿：35kV变电站，三台主变，正常二台运行，一台备用。6kV负荷，正常约13T5MW。35kV母线为全桥，分两段，分别经东滩I线（运行

2、）和II线（热备用）同罗厂变电站连接。东滩电厂：三台机组，最大出力约42MWO两台主变经升压后接35kV母线。两条电厂联络电缆（电厂I/II线）并列引出分别接到东滩变电站的35kV分段母线上。西关地区：东铁线由东滩变电站35kV出线，同东铁变和西关变连接，线路负荷约15MW,除供铁东矿用电外，还向矿区机关所在地和商业、居民供电。电网特点一：在正常情况下，东滩矿是由罗厂和东滩电厂双电源供电，供电的可靠性较高。但在电气连接上，东滩I线（II线）和电厂I/II线的电压都为35kV,电压等级偏低，属连接较弱的

3、供电网络，故障率也较高。在上述35kV回路的任一点发生短路故障时，故障切除后较易引起电厂与罗厂之间功率和电压的波动，造成矿井停电，这是东滩矿区电网接线上的一个特点。电网特点二：正常运行时，东滩电厂机组出力接近满发,大约30MW〜40MW,除能满足矿区的全部用电需求外（东滩变和东铁线负荷合计约30MW）,还有少部分通过东滩线送罗厂。只有在电厂检修时，可能有1或2台机组运行，这时才由罗厂承担部分电力来满足矿区的电力需求。这体现了矿区坑口电厂自发自用，就近供给的特点。因此，在紧急情况下，如何充分利用东滩电厂

4、来解决矿区I类负荷不停电的问题成为首要考虑的一个问题。2、事故情况和原因分析1）事故情况分析研究及实际运行表明，如果在东滩矿区的重要出线上（如东滩线、东铁线或电厂线等）发生短路故障时，经常会导致东滩矿，东滩电厂及西关地区停电。若故障引起东滩I线（或东滩II线）跳闸，则系统解列,东滩发电厂将孤网运行。由于东滩矿有很多大动力负荷间断性工作，冲击电流大，容易将孤网运行的发电机的周波和电压拉低，甚至无法恢复到正常稳定运行，最终不得不停机。若电厂I/II线中的一回发生短路故障，该回线纵差保护会动作将其切除，而另

5、一回线仍继续工作。若故障切除不及时，振荡（功率及电压波动）将会演变为失步，这时就不得不尽快将系统解列。若故障导致电厂发电机组全停（电厂I/II线同时跳闸），负荷将全部由罗厂电网承担，这可能会引起东滩I线（或东滩II线）过负荷报警，甚至于过流跳闸。若东铁线故障跳闸，除会引起西关地区停电外，还会引起罗厂和东滩电厂之间功率和电压波动，过剩功率对罗厂电源的冲击，甚至引起东滩线过负荷。2）原因分析分析研究表明，发生的停电事故与以下原因有关。（1）发生振荡问题。如果因短路故障引起罗厂与东滩电厂之间发生异步振荡，即

6、失步，必须尽快将它们解列，否则有可能因过电流保护动作，两端电源都跳闸，使供电中断,东滩矿全停；失步不及时切除甚至会引起设备的损坏。（2）保护的配合问题。由于罗厂电网35KV线路的长度大都在几公里、十几公里，采用简单保护的话，级间配合很困难，容易造成越级跳闸。如东铁线故障，经常引起东滩线越级跳闸。同理，若电厂线发生故障，同样会引起东滩线跳闸。（3）没有实施切负荷、切机等技术措施。当线路故障跳闸或系统解列后，这时只有东滩电厂或罗厂之一给矿区供电，必须根据电力供需平衡情况，尽快采取措施，如切负荷,或压出力、

7、或切机等，才能维持解列后对矿区供电的稳定。3、矿井不间断供电系统的构成1）装置配置东滩变电站配置：a）电源快速切换装置1台b）稳定控制装置（主机1台、从机5台）1#从机接入东滩I、II回三相电压、三相电流，东铁线三相电压、三相电流，35kV母线三相电压、三相电流，电厂双回线三相电压、三相电流。2#〜5#机组接入矿井6kV允许切除负荷线，其中一台从机可控制13回负荷线的跳闸输出，共可控制52回负荷线的跳闸输出。东滩电厂配置：a）稳控控制装置（主机1台、从机1台）电厂稳控装置从机接入3台机组三相电压、三相

8、电流。b）DEH系统（2#汽轮发电机组1套，共1套）2）系统功能（1）在东滩变电站罗厂I回失电后，通过快切装置实现工作电源快速向罗厂II回切换。（2）当罗厂II回无法切换成功时，矿井负荷完全由东滩电厂供电，稳控装置根据罗厂I回下网负荷及东滩电厂机组备用出力等运行工况，采取切除矿井6kV负荷措施，使得电厂与矿井负荷平衡，保障矿区重要负荷不间断供电。（3）在机组发电裕量满足需求情况下，DEH的主要任务是根据电网频率的变化，调整机组的出力，使之与用户负荷变化相