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【關(guān)鍵詞】雙電源機(jī)電一體化優(yōu)越性可靠穩(wěn)定
中圖分類(lèi)號(hào):C913.32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
設(shè)備安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行是城市軌道交通系統(tǒng)的重中之重,而設(shè)備運(yùn)行的直接因素取決于設(shè)備電源的穩(wěn)定、可靠,下文我就對(duì)雙電源設(shè)備進(jìn)行探討。
一、城市軌道交通系統(tǒng)環(huán)境的特點(diǎn)
地下城市軌道交通是非常重要的場(chǎng)所,其特殊的地下環(huán)境有下列特點(diǎn):
1、更嚴(yán)酷自然環(huán)境:空氣的溫度、濕度、流動(dòng)、懸浮物都比地面嚴(yán)酷。如果通風(fēng)或者空調(diào)故障,空氣的質(zhì)量和溫度會(huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速惡化,嚴(yán)重影響人的身心。
2、許多電氣設(shè)備安裝完后,現(xiàn)場(chǎng)還會(huì)有一些施工,而這個(gè)階段的外部環(huán)境更加惡劣,質(zhì)量不高的電氣設(shè)備,可能因?yàn)檫@樣特殊的環(huán)境,在沒(méi)有投入使用就失效,或者留下故障隱患。
3、更加嚴(yán)酷的電磁環(huán)境:因?yàn)榈罔F電氣設(shè)備較多,又特別集中,加上大功率機(jī)車(chē)的啟動(dòng)等等,整個(gè)環(huán)境的電磁干擾比地面惡劣。
4、地鐵消防、通風(fēng)和應(yīng)急照明電源故障的損失,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地面。
地鐵電力供應(yīng)的中斷,將造成嚴(yán)重后果,按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范,地鐵屬于特別重要負(fù)荷等級(jí),所以這其中電源的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。
二、ATSE的發(fā)展歷程及優(yōu)缺點(diǎn);
ATSE是保障地鐵電力可靠供應(yīng)最為關(guān)鍵的開(kāi)關(guān),必須選擇高可靠性的產(chǎn)品
雙電源切換開(kāi)關(guān)在我國(guó)經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段,即兩接觸器型、兩斷路器型、勵(lì)磁式專(zhuān)用切換開(kāi)關(guān)和電動(dòng)式專(zhuān)用切換開(kāi)關(guān)。兩接觸器轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)為第一代,是我國(guó)最早生產(chǎn)的雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),它是由兩臺(tái)接觸器搭接而成的簡(jiǎn)易電源。兩斷路器式轉(zhuǎn)換電源開(kāi)關(guān)為第二代,它是由兩斷路器改造而成,另配機(jī)械聯(lián)鎖裝置,可具有短路或過(guò)電流保護(hù)功能,但是機(jī)械聯(lián)鎖不可靠。勵(lì)磁式專(zhuān)用轉(zhuǎn)化開(kāi)關(guān)為第三代,它是由勵(lì)磁式接觸器外加控制器構(gòu)成的一個(gè)整體裝置,機(jī)械聯(lián)鎖可靠,轉(zhuǎn)換由電磁圈產(chǎn)生吸引力來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān),速度快。電動(dòng)式專(zhuān)用開(kāi)關(guān)為第四代,為機(jī)電一體式開(kāi)關(guān)電器,轉(zhuǎn)換為電機(jī)驅(qū)動(dòng),轉(zhuǎn)換平穩(wěn)且速度快。
雙電源切換可分為手動(dòng)與自動(dòng)兩種。選擇手動(dòng)時(shí),用雙向刀閘,刀閘推向上方時(shí)與變壓器電源接通,刀閘推向下方時(shí)與發(fā)電機(jī)接通,刀閘上方端子接變壓器,中間端子接負(fù)載,下方端子接發(fā)電機(jī)。電動(dòng)自動(dòng)切換,采用兩個(gè)交流接觸器,變壓器及發(fā)電機(jī)輸出各加一個(gè)交流接觸器,兩個(gè)交流接觸器輸出端并聯(lián)后接負(fù)載。變壓器側(cè)的交流接觸器線圈直接接變壓器電源,發(fā)電機(jī)側(cè)的交流接觸器的線圈串入變壓器側(cè)接觸器的常閉觸點(diǎn)接發(fā)電機(jī)電源。變壓器優(yōu)先供電。
低壓電器自ATSE出現(xiàn)后,分成兩個(gè)領(lǐng)域。一是對(duì)負(fù)載或線路進(jìn)行短路及過(guò)載保護(hù)的電器如斷路器、起動(dòng)器等,它們的工作機(jī)理是切斷電流為己任;另一類(lèi)電器是以選擇電源為己任如自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器。正是由于它們工作機(jī)理不一樣,其產(chǎn)品使用性能差異也較大。
ATSE一般由兩部分組成:開(kāi)關(guān)本體+控制器。而開(kāi)關(guān)本體又有PC級(jí)(整體式)與CB級(jí)(斷路器)之分。
PC級(jí):能夠接通、承載、但不用于分?jǐn)喽搪冯娏鞯腁TSE。
CB級(jí):配備過(guò)電流脫扣器的ATSE,它的主觸頭能夠接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏鳌?/p>
(一)CB級(jí)與PC級(jí)ATSE兩者有以下幾點(diǎn)區(qū)別
1、兩者機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理念不同。CB級(jí)是由斷路器組成,而斷路器是以分?jǐn)嚯娀榧喝?,要求它的機(jī)構(gòu)應(yīng)快速脫扣。因而斷路器的機(jī)構(gòu)存在滑扣、再扣等不可靠因素;而PC級(jí)產(chǎn)品不存在該方面問(wèn)題,PC級(jí)產(chǎn)品的可靠性遠(yuǎn)高于CB級(jí)產(chǎn)品。
2、斷路器不承載短路耐受電流,觸頭壓力小。供電電路發(fā)生短路時(shí),動(dòng)觸頭被斥開(kāi)產(chǎn)生限流作用,從而分?jǐn)喽搪冯娏?;而PC級(jí)ATSE應(yīng)承受20Ie及以上過(guò)載電流。觸頭壓力大不易被斥開(kāi),因而觸頭不易被熔焊。這一特性對(duì)消防供電系統(tǒng)尤為重要。
3、兩路電源在轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在電源疊加問(wèn)題,PC級(jí)ATSE充分考慮了這一因素。PC級(jí)ATSE的電氣間隙、爬電距離一般是斷路器的電氣間隙、爬電距離的180%、150%(標(biāo)準(zhǔn)要求)。因而PC級(jí)ATSE安全性更好。
4、觸頭材料的選擇角度不同。斷路器常常選擇銀鎢、銀碳化鎢材料配對(duì),這有利于分?jǐn)嚯娀?,但該?lèi)觸頭材料易氧化,備用觸頭長(zhǎng)期暴露在外,在其表面易形成阻礙導(dǎo)電、難驅(qū)除的氧化物,當(dāng)備用觸頭一旦投入使用,觸頭溫升增高易造成開(kāi)關(guān)燒毀甚至爆炸;而PC級(jí)ATSE充分考慮了觸頭材料氧化帶來(lái)的后果。
5、操作機(jī)構(gòu)不同
CB級(jí)ATSE的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)一般是通過(guò)微電機(jī)帶動(dòng)減速齒輪機(jī)構(gòu)對(duì)斷路器進(jìn)行合分工作,又因斷路器四連桿機(jī)構(gòu)的限制,微電機(jī)必須工作到堵轉(zhuǎn)后,靠行程開(kāi)關(guān)斷開(kāi)控制回路。眾所周知,微電機(jī)堵轉(zhuǎn)工作后,其壽命會(huì)大大降低。因而,CB級(jí)ATSE電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)可靠性較低。
PC級(jí)ATSE的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)一般為短時(shí)工作電磁鐵,由于電磁鐵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠好,所以PC級(jí)ATSE電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的可靠性也高。
三、選用PC級(jí)ATSE注意事項(xiàng)
1、使用類(lèi)別選擇
① 目前,我國(guó)市場(chǎng)上PC級(jí)ATSE有兩種使用類(lèi)別。一是適用于AC-33B;另一種適用于AC-31B;開(kāi)關(guān)的使用類(lèi)別表示其控制負(fù)載的能力。
AC-33B/A:適用電動(dòng)機(jī)混合負(fù)載。既包含電動(dòng)機(jī)、電阻負(fù)載和30%以下白熾燈負(fù)載,接通與分?jǐn)嚯娏鳛?Ie,COS=0.5;
AC-31B/A:適用無(wú)感或微感負(fù)載(電阻性負(fù)載),接通與分?jǐn)嚯娏鳛?.5Ie,COS=0.8;
由于ATSE較難通過(guò)AC-33B試驗(yàn),因此,一些制造廠降低開(kāi)關(guān)使用要求,才選擇AC-31B使用類(lèi)別。顯而易見(jiàn),選擇使用AC-33B的ATSE比選擇使用AC-31B的ATSE更安全、可靠。
② 小容量ATSE(≤100A)通常帶電動(dòng)機(jī)負(fù)載(如消防泵)直接轉(zhuǎn)換,最好具有AC-3指標(biāo)。所以,100A以下的ATSE應(yīng)按接通10Ie /分?jǐn)?Ie /COS=0.45要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換試驗(yàn)考核,使用該產(chǎn)品更安全。
2、短路保護(hù)電器選擇
PC級(jí)ATSE不具有短路保護(hù)功能,因此,需配短路保護(hù)電器。短路保護(hù)電器一般有兩種,熔斷器或斷路器。由于熔斷器限流性能好,限制短路電流能力強(qiáng),它常被使用在系統(tǒng)出現(xiàn)預(yù)期短路電流大的地點(diǎn)處;而斷路器限流性能差,額定限制短路電流能力低些。不同ATSE產(chǎn)品規(guī)定的最大限制短路電流不同。
下表為RTQ1(TP1)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器所規(guī)定的額定限制短路電流值。
在選擇短路保護(hù)電器額定電流值時(shí),一般的原則是短路保護(hù)電器(熔斷器或斷路器)與被保護(hù)電器(ATSE)額定電流值一致(即1:1)。
3、二段式與三段式選擇
二段式ATSE開(kāi)關(guān)主觸頭僅有兩個(gè)工作位,既“常用電源位”與“電源備用位”,負(fù)載不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)期斷電情況,供電可靠性高,轉(zhuǎn)換動(dòng)作時(shí)間快。
三段式ATSE開(kāi)關(guān)主觸頭有三個(gè)工作位,多個(gè)“零位(是指電動(dòng)狀態(tài)下)”,既主觸頭處于斷開(kāi)位置(空擋),負(fù)載斷電時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),是二段式斷電時(shí)間的2-3倍。
三段式的“零位”主要是用于ATSE在帶高感抗或大電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)換時(shí),為避免沖擊電流做“暫態(tài)停留”之用;而非用于負(fù)載維修時(shí)隔離之用。維修時(shí)的隔離一定要選擇隔離開(kāi)關(guān),它更安全。
隔離開(kāi)關(guān)必須同時(shí)具有以下功能:
① 動(dòng)觸頭在斷開(kāi)位置時(shí)可鎖定或可視;
② 具有較高的額定沖擊耐受電壓(1.25倍);
隨著柴油價(jià)格的上漲,電力成本越來(lái)越有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。需要指出:石油價(jià)格逐年增長(zhǎng)、幅度大,而且數(shù)量有限,供應(yīng)會(huì)現(xiàn)緊張;電力價(jià)格基本平穩(wěn),即使上漲、幅度也小;就其發(fā)電方式來(lái)講,不僅可用化石能源-煤炭,而且可用再生能源-水力、風(fēng)能、太陽(yáng)能,供應(yīng)有保證。再者,柴油機(jī)動(dòng)力的污染物排放是個(gè)大問(wèn)題。柴油機(jī)工作時(shí)排放出大量有害尾氣(例如一氧化碳、二氧化氮、硫化氫、二氧化硫等,包括致癌物三四并苯仳)。露天礦區(qū)的運(yùn)輸主干道及排土場(chǎng)等地,都略低于地面,這些有害物質(zhì)不易擴(kuò)散。危害人們健康,若用雙電源動(dòng)力則其排放就可大大下降。減少一部分柴油動(dòng)力,既可降低運(yùn)輸成本、又可降低碳等排放,減少礦坑的有害氣體,這應(yīng)該是未來(lái)發(fā)展應(yīng)注意的方向。
2雙電源車(chē)的工作原理
電動(dòng)自卸卡車(chē)采用雙電源供電技術(shù)時(shí),需要安裝架空線。對(duì)于露天開(kāi)采來(lái)說(shuō),減少發(fā)動(dòng)機(jī)損耗,減少?gòu)U氣排放本身就是節(jié)能降耗的有效措施。
1)動(dòng)力接線:
以該露天礦最早進(jìn)口的UCLED-190型大卡車(chē)為例,屬于柴油機(jī)電傳動(dòng)卡車(chē),其基本方式為:柴油機(jī)寅同步發(fā)電機(jī)寅整流系統(tǒng)寅直流電動(dòng)機(jī)。在此狀態(tài)下可用兩個(gè)方案:淤切斷原來(lái)的電源輸出端G,將同樣電壓的單相交流電壓通過(guò)滑板和受電弓在此輸入。于在直流電動(dòng)機(jī)輸入端切斷,持同樣的支流電源從滑板受電弓在此輸入。如果采用第二方案,需在電動(dòng)機(jī)接入大容量的起制動(dòng)電阻,要占很大體積,現(xiàn)有大卡車(chē)不易容許;所以最好采用第一方案,此時(shí)整流系統(tǒng)采用可控硅(SCR)代替硅二極管,就可實(shí)現(xiàn)輸出電壓的大范圍調(diào)整。
2)接觸網(wǎng)與受電弓:
電能源大卡車(chē)雖應(yīng)使用雙柑式受電弓,但是現(xiàn)在的工礦用自卸式車(chē)(自翻車(chē))的后斗在卸載時(shí)要向上抬起,故受電弓不宜采用雙柑式受電弓。工礦用電力機(jī)車(chē)有E弓子和旁弓子兩種受電器:E弓采用檢E接觸網(wǎng)上,旁弓子用于翻車(chē)線及稿線的旁架線上?,F(xiàn)在用的工礦自卸車(chē)上沒(méi)有鐵道,必須有兩根架線,同時(shí)要安裝兩個(gè)互相絕緣的受電弓。這也是不可能的:淤因?yàn)榧芫€不可能在車(chē)斗的正上方。于兩個(gè)并排放置的E受電弓也是可能的。所以最有可能的是采用工礦電力機(jī)車(chē)兩臺(tái)旁受電弓。在不同的高度稍錯(cuò)開(kāi)點(diǎn)位置安放。
3)材料的使用:
淤架空線可采用鋼芯鋁絞線。于受電弓上的接觸滑板可采用電化石墨,這樣就省去了經(jīng)常換銅滑板和銅導(dǎo)線的麻煩。采用這種材料是經(jīng)北京鐵道科學(xué)院(1976年)的磨合實(shí)驗(yàn)的。
4)操作步驟:
雙電源電動(dòng)大卡車(chē)只能跟隨預(yù)定的路線行駛,對(duì)于沒(méi)有電線的線路,通過(guò)切換電源輸出端,可以恢復(fù)柴油動(dòng)力狀態(tài)。經(jīng)改裝后的大卡車(chē)為電柴油混合動(dòng)力車(chē)。鋪設(shè)電線時(shí),要合理規(guī)劃,盡量減少無(wú)電線路線的長(zhǎng)度;同時(shí)使用再生制動(dòng),剎車(chē)時(shí)把動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,供其它電車(chē)使用,以節(jié)省能源。使用改裝后的大卡車(chē)時(shí),應(yīng)按下面流程工作:裝車(chē)點(diǎn)裝載剝離下的土方,車(chē)輛啟動(dòng),由裝車(chē)點(diǎn)行駛至主干道。此過(guò)程是柴油動(dòng)力模式工作。當(dāng)至主干道時(shí),受電弓接觸電纜,卡車(chē)將自動(dòng)切換至電動(dòng)力工作模式,直至卸載點(diǎn),卡車(chē)又將切換至柴油動(dòng)力模式。需要指出:因裝車(chē)點(diǎn)經(jīng)常需要變化,裝載點(diǎn)至主干道的路線也會(huì)相應(yīng)變化。因此會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)拆除電纜架空線和安裝電纜架空線的工作(相似井工煤礦常需搬家倒面一樣),電纜架空線的布置要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。保證使用的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。所以,該露天礦應(yīng)抽調(diào)熟悉電力牽引與露天采礦的人員組成專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍,對(duì)有關(guān)情況進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn),并與相關(guān)廠家(如湘潭電機(jī)廠、華山電機(jī)車(chē)廠)洽談合作。待設(shè)計(jì)完成后,要對(duì)現(xiàn)有自卸大卡車(chē)的行車(chē)路線進(jìn)行一次大修,并安裝防護(hù)網(wǎng),尤其對(duì)路面的硬化要特別加強(qiáng)。
3結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:機(jī)組壓油泵;雙電源切換裝置;電源開(kāi)關(guān);拉西瓦水電站
中圖分類(lèi)號(hào);TV734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009―2374(2011)01-0034 02
拉西瓦水電站機(jī)組壓油泵(每臺(tái)機(jī)組)設(shè)有三臺(tái)型號(hào)為vKF2BO-43W114的電動(dòng)螺旋壓油泵,工作壓力6.4MPa。壓油泵電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y315S-4;功率75kW,工作電壓380V,電流40~200A;壓油泵采用間歇工作制,當(dāng)壓油罐壓力降到工作泵啟動(dòng)油壓時(shí),壓力開(kāi)關(guān)發(fā)訊接通工作油泵電機(jī)電源,工作油泵啟動(dòng)。如果壓力繼續(xù)下降,再啟動(dòng)備用泵;當(dāng)壓力恢復(fù)到工作油壓上限時(shí),壓力開(kāi)關(guān)發(fā)訊切斷電源,油泵停止運(yùn)行。
拉西瓦水電站機(jī)組壓油泵動(dòng)力電源分別取自機(jī)組0.4kV自用I、II段,到現(xiàn)地動(dòng)力電源盤(pán)雖有兩路進(jìn)線電源,即:一路工作電源,一路備用電源,但當(dāng)工作電源失電后,備用電源不能自動(dòng)投入,嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。而壓油泵現(xiàn)地動(dòng)力電源盤(pán)進(jìn)線開(kāi)關(guān)又裝有失壓脫口裝置,當(dāng)廠用系統(tǒng)電源倒換后現(xiàn)地動(dòng)力盤(pán)就失電而跳閘,運(yùn)行人員只能到現(xiàn)地實(shí)行手動(dòng)操作,增加了運(yùn)行人員操作的工作量:如遇機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)用油量大,而壓油泵電源還沒(méi)有及時(shí)恢復(fù)時(shí),將造成機(jī)組事故低油壓保護(hù)動(dòng)作,使機(jī)組被迫停機(jī),甚至量成重大事故。
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改造前機(jī)組壓油泵動(dòng)力電源盤(pán)開(kāi)關(guān)參數(shù)及存在的問(wèn)題
機(jī)組壓油泵動(dòng)力電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)型號(hào):S5N;電壓690V.電流600A。
改造前的機(jī)組壓油泵動(dòng)力電源接線,如圖1所示。
經(jīng)過(guò)數(shù)月的運(yùn)行證明,拉西瓦水電站機(jī)組壓油泵動(dòng)力電源存在如下問(wèn)題:
(1)當(dāng)廠用電系統(tǒng)改變運(yùn)行方式,機(jī)組自用電系統(tǒng)如I段母線正常運(yùn)行,II段母線失電,I、II段母聯(lián)開(kāi)關(guān)不能自動(dòng)投入時(shí),機(jī)組壓油泵將同時(shí)失電。
(2)現(xiàn)地動(dòng)力電源盤(pán)進(jìn)線電源開(kāi)關(guān)因失壓脫口而跳閘,備用電源開(kāi)關(guān)只能到現(xiàn)地手動(dòng)操作,增加運(yùn)行人員操作的工作量,同時(shí)機(jī)組壓油系統(tǒng)因?yàn)閯?dòng)力電源失電不能正常工作,給機(jī)組的安全運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。
(3)為確保拉西瓦水電站發(fā)變組單元設(shè)備的安全運(yùn)行,提高機(jī)組壓油泵供電的可靠性,以保證拉西瓦水電站及電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行,有必要對(duì)機(jī)組壓油泵電源實(shí)施技術(shù)改造,保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行,提高經(jīng)濟(jì)效益。
2 采用雙電源自動(dòng)切換裝置。替換現(xiàn)地動(dòng)力盤(pán)兩路進(jìn)線電源開(kāi)關(guān)
拉西瓦水電站壓油泵雙電源改造所采用的是由施耐德萬(wàn)高(天津)電氣設(shè)備有限公司生產(chǎn)的智能型交流雙電源自動(dòng)切換裝置,其型號(hào)為WATSG-630;本雙電源自動(dòng)切換系統(tǒng)是由兩臺(tái)施耐德MT10智能型斷路器為主體,配上IVE連鎖模塊、BA/UA控制器、ACP輔助控制板等部件組合而成,控制方式有手動(dòng)、自動(dòng)(全自動(dòng)、半自動(dòng))三種,自動(dòng)切換可調(diào)時(shí)間:2~20s,可滿(mǎn)足電機(jī)正常運(yùn)行的最大電流,靈敏可靠安全。這樣可大大提高了機(jī)組壓油泵供電的可靠性。
3 實(shí)施方案
改造后的機(jī)組壓油泵動(dòng)力電源接線如圖2所示:
(1) 在機(jī)組檢修時(shí),隨停機(jī)機(jī)會(huì)進(jìn)行,做好停電措施并辦理工作票。首先在現(xiàn)地原動(dòng)力盤(pán)上需要斷引的電源電纜做好相別記號(hào),將原兩路進(jìn)線開(kāi)關(guān)拆除,在底板上量取準(zhǔn)確的安裝孔尺寸打孔,安裝雙電源自動(dòng)切換裝置設(shè)備,根據(jù)負(fù)荷容量的需要,機(jī)組調(diào)速器壓油裝置動(dòng)力盤(pán)選用30*5的銅排,進(jìn)行盤(pán)內(nèi)母線配置,并對(duì)母線的各接觸面進(jìn)行處理,減小接觸電阻,在配置好的裸母線上采用絕緣相色帶包繞3N5層或采用熱縮絕緣材料進(jìn)行母線絕緣處理。
(2) 雙電源切換裝置及母線的絕緣測(cè)試:選用500V兆歐表,手動(dòng)合上主用電源開(kāi)關(guān),測(cè)試主用電源開(kāi)關(guān)絕緣,絕緣電阻應(yīng)符合要求(0.5MΩ以上)。再將主用電源開(kāi)關(guān)手動(dòng)置分閘位置,手動(dòng)合上備用電源開(kāi)關(guān),測(cè)試備用電源開(kāi)關(guān)絕緣,測(cè)試絕緣電阻應(yīng)符合要求(0.5MΩ以上)。
(3) 相序核定及通電試驗(yàn),將兩路電源的相序分別進(jìn)行核定,相序準(zhǔn)確后,進(jìn)行通電試驗(yàn),在壓力油罐允許加油的情況下,分別將柜門(mén)上的油泵控制開(kāi)關(guān)置“手動(dòng)”檔,使三臺(tái)油泵電機(jī)分別點(diǎn)通即斷開(kāi),以檢查電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向是否正確(電機(jī)俯視看為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)),當(dāng)正確無(wú)誤后,設(shè)備投入運(yùn)行。
4 雙電源切換裝置動(dòng)作過(guò)程
經(jīng)重新改造后的機(jī)組壓油泵動(dòng)力電源,默認(rèn)機(jī)組400V l段為主用電源,當(dāng)400VI段電源失去,自動(dòng)切換到機(jī)組400VII段;當(dāng)機(jī)組400VI段電源恢復(fù)后又自動(dòng)從機(jī)組400VII段切換回來(lái)。
5 結(jié)語(yǔ)
實(shí)踐證明經(jīng)過(guò)雙電源切換裝置改造后的壓油泵動(dòng)力電源運(yùn)行安全可靠,有效地保障了機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,使機(jī)組始終處于安全運(yùn)行狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】監(jiān)測(cè)監(jiān)控;自動(dòng)風(fēng)門(mén);雙電源;可靠性
黃陵一號(hào)煤礦礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由地面中心站設(shè)備、數(shù)據(jù)光端機(jī)、井上下分站、傳感器、光纜、傳輸電纜、信號(hào)電纜、遠(yuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)等組成。瓦斯、一氧、溫度、粉塵等傳感器將所采集數(shù)據(jù)傳送給附近監(jiān)控分站,監(jiān)控分站通過(guò)光纜將數(shù)據(jù)傳送至地面監(jiān)控中心,地面監(jiān)控中心實(shí)時(shí)顯示有害氣體數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控分析,當(dāng)有害氣體濃度超過(guò)規(guī)定值時(shí),地面監(jiān)控計(jì)算機(jī)給井下分站發(fā)出信號(hào)指令,分站接受到指令后發(fā)出信號(hào)給遠(yuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān),由遠(yuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)被控設(shè)備控制回路,被控設(shè)備斷電。地面監(jiān)測(cè)監(jiān)控中心設(shè)在調(diào)度室,由魯寺變電站取自不同母線段的兩臺(tái)所內(nèi)變提供兩回路0.69KV電源,地面監(jiān)控中心設(shè)有自動(dòng)切換開(kāi)關(guān),任一回路均能保證監(jiān)控所需全部負(fù)荷。監(jiān)測(cè)監(jiān)控井下設(shè)備電源取自于被控開(kāi)關(guān)電源側(cè),經(jīng)KDW16型電源箱將礦井0.69KV、127V變?yōu)楸O(jiān)測(cè)監(jiān)控所需24V、18V本安電源。
目前我礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控及自動(dòng)風(fēng)門(mén)供電系統(tǒng)電源一般取之于就近動(dòng)力電源,供電可靠性較低,經(jīng)常因線路檢修或故障都會(huì)造成監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)無(wú)法正常上傳和自動(dòng)風(fēng)門(mén)無(wú)法正常開(kāi)啟等現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)嚯姾?,必將引起瓦斯電閉鎖,從而導(dǎo)致大面積停電事故。加之監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)又具有占線長(zhǎng),故障隱蔽等特點(diǎn),給故障的排除增加了不小的難度。
為了解決這些問(wèn)題,我們自行研究設(shè)計(jì)了一套監(jiān)測(cè)監(jiān)控及自動(dòng)風(fēng)門(mén)雙電源供電系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測(cè)監(jiān)控及自動(dòng)風(fēng)門(mén)負(fù)荷布置情況,在負(fù)荷附近采區(qū)變電所或中央變電所兩段高壓配電柜上分別引出一趟高壓電源,通過(guò)KBSGZY-100/6(10)移動(dòng)變電站將電壓變?yōu)樗?.69KV低壓專(zhuān)用電源。雙回路低壓供電線路上分別安設(shè)兩臺(tái)KBZ10--200A饋電開(kāi)關(guān)和一臺(tái)QJZ-2×60/1140(660)SF雙回路切換開(kāi)關(guān)。由切換開(kāi)關(guān)和切換開(kāi)關(guān)所控制ZBZ—10L照明綜保為監(jiān)測(cè)監(jiān)控及自動(dòng)風(fēng)門(mén)提供所需的127V和0.69KV電源。當(dāng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控及自動(dòng)風(fēng)門(mén)一個(gè)回路發(fā)生故障時(shí),雙回路切換開(kāi)關(guān)會(huì)立即自動(dòng)切換至另外一個(gè)回路,保證井下各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠及時(shí)準(zhǔn)確的上傳和自動(dòng)風(fēng)門(mén)供電可靠性。系統(tǒng)供電圖如下:
監(jiān)測(cè)監(jiān)控及自動(dòng)風(fēng)門(mén)雙電源改造項(xiàng)目設(shè)計(jì)理念先進(jìn),大大提高了監(jiān)測(cè)設(shè)備供電穩(wěn)定性,取得了良好的效果。該項(xiàng)目通過(guò)鋪設(shè)兩趟專(zhuān)用電源給QJZ-2×60/1140(660)SF雙回路切換開(kāi)關(guān)供電,并由切換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)電源自動(dòng)切換。然而在使用過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)了切換開(kāi)關(guān)在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在了一定問(wèn)題,鑒于這種情況,我們聯(lián)系廠家,對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)改造,具體如下:
1、將QJZ-2×60/1140(660)雙回路切換開(kāi)關(guān)負(fù)荷側(cè)短接,一旦其中一個(gè)回路出現(xiàn)斷電情況,切換開(kāi)關(guān)則立即切換著備用回路電源供電,保證了負(fù)荷側(cè)24小時(shí)不間斷供電,提高了監(jiān)測(cè)設(shè)備及自動(dòng)風(fēng)門(mén)運(yùn)行的可靠性。
2、對(duì)切換開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)主用和備用漏電保護(hù)接點(diǎn)進(jìn)行改造,即在內(nèi)部將主用的常閉點(diǎn)接入備用的常閉點(diǎn)位置,將備用的常閉點(diǎn)接入主用的常閉點(diǎn)位置,這樣避免了當(dāng)其中一個(gè)回路供電時(shí),另外一個(gè)回路保護(hù)器同時(shí)帶電,避免了誤動(dòng)作現(xiàn)象發(fā)生。
關(guān)鍵詞:接觸器型;雙電源轉(zhuǎn)換裝置;應(yīng)用;問(wèn)題分析
中圖分類(lèi)號(hào): 231+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
雙電源轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)用在正常電源與備用電源的交匯處,作為地鐵通信、信號(hào)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)等一級(jí)負(fù)荷低壓供電系統(tǒng)中的核心部分,是保證在供電系統(tǒng)發(fā)生單電源供電故障時(shí)地鐵一級(jí)負(fù)荷可持續(xù)使用的重要組成部分,為保障供電可靠性發(fā)揮著重要作用。
1 接觸器型雙電源轉(zhuǎn)換裝置在地鐵中的應(yīng)用
我國(guó)雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的研制和生產(chǎn)在上世紀(jì)八十年代初還是空白,國(guó)內(nèi)許多需要雙電源切換的場(chǎng)所采用普通接觸器作為投切電器或采用手動(dòng)雙投刀開(kāi)關(guān)、兩只塑殼開(kāi)關(guān)及斷路器聯(lián)合使用達(dá)到雙電源轉(zhuǎn)換這一目的,這也就是接觸器型雙電源轉(zhuǎn)換裝置。
最初雙電源轉(zhuǎn)換裝置是用于鐵路系統(tǒng)中通信、信號(hào)等一級(jí)負(fù)荷的供電回路中,用于防止電源側(cè)出現(xiàn)故障時(shí)造成的行車(chē)影響以及經(jīng)濟(jì)損失。隨著近年來(lái)全國(guó)各大城市地鐵及輕軌公共交通的迅猛發(fā)展,雙電源轉(zhuǎn)換裝置也使用的愈加廣泛。目前地鐵中使用雙電源轉(zhuǎn)換裝置的一級(jí)負(fù)荷有:通信系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、車(chē)站電梯系統(tǒng)、變電站SCADA監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、車(chē)站風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、車(chē)站應(yīng)急照明系統(tǒng)等。以上設(shè)備系統(tǒng)為目前地鐵行業(yè)中普遍公認(rèn)的一級(jí)負(fù)荷,主要保證地鐵行車(chē)安全、設(shè)備安全及車(chē)站乘客人身安全的負(fù)荷系統(tǒng),是地鐵能夠正常、安全、可靠運(yùn)行的重要保障。
2 接觸器型雙電源轉(zhuǎn)換裝置原理
地鐵低壓系統(tǒng)供電原理如圖1所示,由車(chē)站變電所內(nèi)的中壓環(huán)網(wǎng)的兩段母線中各引出一路經(jīng)動(dòng)力變壓器降壓變?yōu)?00V電壓,然后經(jīng)過(guò)低壓系統(tǒng)兩進(jìn)線斷路器為低壓系統(tǒng)母線供電,車(chē)站一、二級(jí)負(fù)荷經(jīng)低壓系統(tǒng)抽屜開(kāi)關(guān)直接接入低壓系統(tǒng)母線上,而站用三級(jí)負(fù)荷是經(jīng)低壓系統(tǒng)抽屜開(kāi)關(guān)直接接入低壓系統(tǒng)三級(jí)負(fù)荷母線上,再由三級(jí)負(fù)荷總開(kāi)關(guān)接入低壓系統(tǒng)兩段母線上。低壓系統(tǒng)兩段母線上設(shè)置母聯(lián)斷路器,用于進(jìn)線故障時(shí)由一段母線同時(shí)為車(chē)站一二級(jí)負(fù)荷供電。
圖1 地鐵低壓系統(tǒng)供電原理
地鐵一級(jí)負(fù)荷雙電源箱是分別從低壓系統(tǒng)兩段母線上各引入一路電源,經(jīng)過(guò)雙電源轉(zhuǎn)換裝置切換后為負(fù)荷進(jìn)行供電,雙電源轉(zhuǎn)換裝置的基本原理如圖2所示。
圖2 雙電源轉(zhuǎn)換裝置的基本原理
接觸器型雙電源裝置主要由控制部分和觸頭部分共同構(gòu)成,控制部分主要包括繼電器、限位開(kāi)關(guān)、電磁鐵,機(jī)械傳動(dòng)連接桿,觸頭部分主要包括觸頭、滅弧罩、主備進(jìn)線接線端子及負(fù)載出線接線端子等。
接觸器型雙電源轉(zhuǎn)換裝置的控制電源分別引自主電及備電的A相和箱內(nèi)零線排,當(dāng)雙電源轉(zhuǎn)換裝置處于備電供電位置時(shí),K1觸點(diǎn)閉合,此時(shí)若主電控制電源有電,KS線圈得電,KS常開(kāi)觸點(diǎn)1,2閉合,控制電源經(jīng)KS1、2觸點(diǎn)過(guò)限位開(kāi)關(guān)K1至整流模塊,整流模塊將交流220V變?yōu)橹绷?8V為電磁鐵提供電源,電磁鐵吸合帶動(dòng)機(jī)械連接桿動(dòng)作,觸頭動(dòng)作后K1斷開(kāi)K2閉合,但此時(shí)KS常閉觸點(diǎn)3、4處于斷開(kāi)狀態(tài),電磁鐵失電,觸頭部分動(dòng)觸頭由備電靜觸頭轉(zhuǎn)換至主電靜觸頭,由主電為負(fù)載供電,完成切換;若主電斷電,KS常閉觸點(diǎn)3、4閉合,控制電源經(jīng)KS3、4觸點(diǎn)過(guò)限位開(kāi)關(guān)K2至整流模塊,電磁鐵吸合帶動(dòng)機(jī)械連接桿動(dòng)作,觸頭動(dòng)作后K2斷開(kāi)K1閉合,但此時(shí)KS常開(kāi)觸點(diǎn)1、2處于斷開(kāi)狀態(tài),電磁鐵失電,觸頭部分動(dòng)觸頭由主電靜觸頭轉(zhuǎn)換至備電靜觸頭,由備電為負(fù)載供電,完成切換。接觸器型雙電源轉(zhuǎn)換裝置控制部分原理圖如圖3所示,正常情況下下口負(fù)載始終由主電進(jìn)行供電。
圖3 接觸器型雙電源轉(zhuǎn)換裝置控制部分原理圖
3 接觸器型雙電源切換裝置在應(yīng)用中的問(wèn)題及處理措施
3.1繼電器線圈燒毀
故障現(xiàn)象:主電與備電均有電,但轉(zhuǎn)換裝置始終處于備電運(yùn)行位置,無(wú)法恢復(fù)正常主電供電方式。
查找方法:查看繼電器線圈是否有燒糊或燒融痕跡,繼電器是否有異味;為主電控制電源端子施加220V交流電源,使用萬(wàn)用表測(cè)量繼電器常閉觸點(diǎn)接線端子處是否有電壓,若無(wú)電壓說(shuō)明繼電器線圈損壞,無(wú)法實(shí)現(xiàn)功能。
處理方法:更換線圈并在線圈電源接點(diǎn)處重新焊接,或更換繼電器。
3.2繼電器觸點(diǎn)接觸電阻過(guò)大或觸點(diǎn)粘連
故障現(xiàn)象:雙電源轉(zhuǎn)換裝置不能正常切換或切換操作可靠性降低。
查找方法:對(duì)于接觸電阻過(guò)大的情況,為控制電源端子施加220V交流電源檢查繼電器是否有異響,測(cè)量常開(kāi)或常閉觸點(diǎn)接線端子處電壓是否穩(wěn)定;對(duì)于觸點(diǎn)粘連的情況,將繼電器拆除,并使用萬(wàn)用表測(cè)量繼電器觸點(diǎn)的導(dǎo)通性,并與繼電器外殼觸點(diǎn)分布圖對(duì)應(yīng),查找粘連觸點(diǎn)。
處理方式:對(duì)于接觸電阻過(guò)大或觸點(diǎn)粘連情況,對(duì)繼電器觸點(diǎn)進(jìn)行清潔、打磨,并測(cè)量觸點(diǎn)的接觸電阻,符合使用標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行回裝,或更換繼電器。
3.3限位開(kāi)關(guān)故障
故障現(xiàn)象:雙電源轉(zhuǎn)換裝置不能切換或頻繁自動(dòng)切換。
故障查找方法:觀察限位開(kāi)關(guān)壓接觸點(diǎn)是否卡滯,觸碰壓接觸點(diǎn)是否能夠正常閉合及彈起,使用萬(wàn)用表檢測(cè)限位開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài),判定限位開(kāi)關(guān)的故障狀態(tài)。
故障處理方法:更換限位開(kāi)關(guān)或更換限位開(kāi)關(guān)內(nèi)彈簧。
3.4機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)卡滯
故障現(xiàn)象:雙電源轉(zhuǎn)換裝置不能自動(dòng)切換且手動(dòng)不能切換,切換裝置停滯在中間位。
故障查找方法:查看機(jī)械結(jié)構(gòu)部分是否有生銹現(xiàn)象。
故障處理方法:對(duì)生銹部分進(jìn)行清潔打磨,對(duì)傳動(dòng)軸部分進(jìn)行涂油保證動(dòng)作可靠性。
3.5雙電源切換裝置反送電
故障現(xiàn)象:主備進(jìn)線任意一路斷電后,在斷電的進(jìn)線空開(kāi)處仍能檢測(cè)到電壓。
故障查找方法:用萬(wàn)用表檢查進(jìn)線空開(kāi)上口處各進(jìn)線相電壓,觀察是否有進(jìn)線電源錯(cuò)接現(xiàn)象,拆除轉(zhuǎn)換裝置觸頭部分,拆開(kāi)滅弧罩觀察動(dòng)靜觸頭,是否存在動(dòng)觸頭驅(qū)動(dòng)連接片脫落并與靜觸頭搭接現(xiàn)象。
故障處理方法:將主備進(jìn)線梳理清晰后重新接入進(jìn)線空開(kāi)上口,將觸頭部分更換或修復(fù)驅(qū)動(dòng)連接片。
4 結(jié)語(yǔ)
接觸器型雙電源轉(zhuǎn)換裝置是通過(guò)接觸器、電磁鐵與機(jī)械傳動(dòng)搭接而形成,通過(guò)日常實(shí)際中的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)接觸器型雙電源轉(zhuǎn)換裝置雖然存在觸點(diǎn)粘連、線圈損壞、等現(xiàn)象,但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、機(jī)械傳動(dòng)可靠等優(yōu)點(diǎn)仍是目前大多數(shù)地鐵線路的首選。
參考文獻(xiàn):
苑舜,王承玉等.配電網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)設(shè)備[M].北京:中國(guó)電力出版社.2007.