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摘要：近几年以来，随着我国矿山企业中机电设备的不断推广与使用，不同程度地提高矿山企业的生产效率，然而，如何提高和完善矿井机电设备安全技术管理效率俨然已经成为矿山企业所面对并急需解决的问题。本文主要针对本矿地面变电所使用的ZN73A/B—12型内交流真空断路器有可靠的联锁功能，适于开断重要负荷及频繁操作的场所，同时配用可靠性的YCD永磁机构，主导回路为三相落地式结构。通过采用电子或微机系统来对分合闸线圈进行监控，由于动作部件很少，转换和连接机构很少，大大地减少了动作时间的分散性和不可控性，可靠性提高，还可长期频繁操作，真正实现了免维护。
关键词：机电设备、交流真空断路器变频器、YCD永磁机构、三相落地式
中图分类号：C39
1、矿井机电系统概况
龙煤集团鹤岗分公司兴安煤矿地面变电所担负着全矿地面，井下二三水平的生产、通风、取暖、照明等供电任务。随着井下四水平的延深开采，钢带机的投入运行，生产任务的不断加重，操作也愈加频繁；而现有的高压设备大都是80-90年代生产或仿造的，有的甚至仍是贫油断路器，运行灵敏性、选择性及稳定性都无法满足现在的生产要求，对工作人员的安全也形成了严重的威胁，2010年8月对我矿地面变电所进行了整体改造、更新。
2、设备选型及改造过程
首先，对变电所内各配出线路负荷进行细致的统计校对，然后逐台进行高压断路器的选型。
我们以1617（副井1#）的选型为例：
2.1 按工作环境选型
1）安装地点：室内
2）环境温度：-30℃—+40℃
3）相对湿度≤90%
4）海拔高度≤1000米
5）安装环境：无导电尘埃，无剧烈震动。
2.2 按正常工作条件选择额定电压Ue和额定电流Ie
Ue ≥0，Ie≥Ig
式中：Ue为断路器的额定电压；
Ie 为断路器的额定电流。
因为地面变电所授入电源电压≥6 KV，1617#（副井1#）所控制的副井配电室，负荷为1000KW电机，额定电流为173A，启动电流为6—8倍额定电流，故初步选用ZN73A/B-12，1250/31.5永磁真空断路器，其额定为1250A，额定电压为12KV。
2.3 按短路电流效验ZN73A/B-12，1250/31.5型断路器的稳定性
1）断路器的动稳定性效验。
要求断路器的极限通过电流峰值（或有效值Imax）应大于或等于短路冲击值（电流有效值Ich）即Imax≥Ich。
我矿地面6KV母线的短路电流值如下表：
Ich=I∞ 短路电流有效值 Ich短路电流冲击值
10.9KA 27.8KA
而所选断路器的极限电流峰值为80KA。
变电所母线最大短路电流冲击值为27.8KA
imax=80KA>27.8KA
故动稳定性符合要求。
2）断路器的热稳定性的效验
Irw≥Ix
式中Irw、trw—分别为断路器的热稳定电流及该电流所对应的热稳定时间。
Ix、ti—分别为短路稳定电流及该电流作用下的假想时间。
由于控制1617#（副井1#）的开关在变电所内，负荷侧短路电流为6 KV母线上的短路电流，所以1617#（副井1#）开关的短路电流应取为Ix=10.9KA，假设开关柜断电保护动作作用时间为0.4s。那么断路器相当于4s的热稳定电流
Irw=10.9× =3.447KA
Ich=31.5 KV>Irw=3.447KA
故热稳定性符合要求。
2.4 断路器容量的校验
断路器能可靠地切除短路故障的关键技术参数是它是额定断流容量，所以要1617#（副井1#）所控制回路的最大短路容量应小于或等于其断路器的额定开断流容量，它的分断能力常用额定电压下额定断流容量来表示。
即S=1.732×6.3×10.9=118.9MVA
Se=1.732×12.5×31.5=654.09 MVA
S=118.9 MVA 故断流容量校验合格，选型正确。
3、设备系统简介
ZN73A/B—12型内交流真空断路器有可靠的联锁功能，适于开断重要负荷及频繁操作的场所，同时配用可靠性的YCD永磁机构，ZN73A/B—12型户内交流高压真空断路器是采用和真空灭弧前后布置的形式，主导回路为三相落地式结构。该断路器将灭弧室上、下出线座安地绝缘筒内，因而抗电性性能强。这种结构设计，极大地减少了粉尘在灭弧室表面的聚积，同时还可防止真空灭弧室受到外部意外因素的损坏；在湿热场合及严重污秽环境下，亦可对电压效应显现出高阻态；同时该型断路器采用YCD系列永磁机构，实现了机构终端位置的保持功能、高压真空断路器的电磁操动，永磁保持，电子控制。通过采用电子或微机系统来对分合闸线圈进行监控，由于动作部件很少，转换和连接机构很少，大大地减少了动作时间的分散性和不可控性，可靠性提高；还可长期频繁操作，真正实现了免维修，又采用了电容作为操作电源，避免了辅助电源波动对机构动作特性的影响。
ZN73A/B—12型内交流的高压真空断路器是采用YCD系列永磁机构的新一代断路器，额定电压12 KV，三相交流50HZ的户内断路器高压真空开关设备。
4、结语
针对矿井机电装备分布范围广、种类多、等特点。本文通过对矿井地面变电所的整体改造，既实现了对设备的远程操纵及微机监控，又构建了其体系结构。该模式以建立机电装备信息数据库为基础，进而对机电装备进行监控、综合评价、健康维护、同时又实现了工作人员工作在一个低噪音、无污染、无爆炸危险的环境中，确保了人身安全。最终实现对矿井机电装备管理的持续改进。通过具体应用表明该模式可以为实现矿井机电装备安全高效运行提供有效的保障。
参考文献
[1]《矿山机电设备的安全监控系统研究》
[2]《现代供电技术》
[3]《煤矿机电设备安全管理》
[4]《浅谈煤矿机电设备及安全管理中的几种技术应用》
【作者简介】：刘延华，女，1985年8月出生，学历大学，毕业于黑龙江科技学院，现任龙煤鹤岗分公司兴安煤矿安全培训中心教师。
关键词：机电设备、交流真空断路器变频器、YCD永磁机构、三相落地式
中图分类号：C39
1、矿井机电系统概况
龙煤集团鹤岗分公司兴安煤矿地面变电所担负着全矿地面，井下二三水平的生产、通风、取暖、照明等供电任务。随着井下四水平的延深开采，钢带机的投入运行，生产任务的不断加重，操作也愈加频繁；而现有的高压设备大都是80-90年代生产或仿造的，有的甚至仍是贫油断路器，运行灵敏性、选择性及稳定性都无法满足现在的生产要求，对工作人员的安全也形成了严重的威胁，2010年8月对我矿地面变电所进行了整体改造、更新。
2、设备选型及改造过程
首先，对变电所内各配出线路负荷进行细致的统计校对，然后逐台进行高压断路器的选型。
我们以1617（副井1#）的选型为例：
2.1 按工作环境选型
1）安装地点：室内
2）环境温度：-30℃—+40℃
3）相对湿度≤90%
4）海拔高度≤1000米
5）安装环境：无导电尘埃，无剧烈震动。
2.2 按正常工作条件选择额定电压Ue和额定电流Ie
Ue ≥0，Ie≥Ig
式中：Ue为断路器的额定电压；
Ie 为断路器的额定电流。
因为地面变电所授入电源电压≥6 KV，1617#（副井1#）所控制的副井配电室，负荷为1000KW电机，额定电流为173A，启动电流为6—8倍额定电流，故初步选用ZN73A/B-12，1250/31.5永磁真空断路器，其额定为1250A，额定电压为12KV。
2.3 按短路电流效验ZN73A/B-12，1250/31.5型断路器的稳定性
1）断路器的动稳定性效验。
要求断路器的极限通过电流峰值（或有效值Imax）应大于或等于短路冲击值（电流有效值Ich）即Imax≥Ich。
我矿地面6KV母线的短路电流值如下表：
Ich=I∞ 短路电流有效值 Ich短路电流冲击值
10.9KA 27.8KA
而所选断路器的极限电流峰值为80KA。
变电所母线最大短路电流冲击值为27.8KA
imax=80KA>27.8KA
故动稳定性符合要求。
2）断路器的热稳定性的效验
Irw≥Ix
式中Irw、trw—分别为断路器的热稳定电流及该电流所对应的热稳定时间。
Ix、ti—分别为短路稳定电流及该电流作用下的假想时间。
由于控制1617#（副井1#）的开关在变电所内，负荷侧短路电流为6 KV母线上的短路电流，所以1617#（副井1#）开关的短路电流应取为Ix=10.9KA，假设开关柜断电保护动作作用时间为0.4s。那么断路器相当于4s的热稳定电流
Irw=10.9× =3.447KA
Ich=31.5 KV>Irw=3.447KA
故热稳定性符合要求。
2.4 断路器容量的校验
断路器能可靠地切除短路故障的关键技术参数是它是额定断流容量，所以要1617#（副井1#）所控制回路的最大短路容量应小于或等于其断路器的额定开断流容量，它的分断能力常用额定电压下额定断流容量来表示。
即S=1.732×6.3×10.9=118.9MVA
Se=1.732×12.5×31.5=654.09 MVA
S=118.9 MVA
3、设备系统简介
ZN73A/B—12型内交流真空断路器有可靠的联锁功能，适于开断重要负荷及频繁操作的场所，同时配用可靠性的YCD永磁机构，ZN73A/B—12型户内交流高压真空断路器是采用和真空灭弧前后布置的形式，主导回路为三相落地式结构。该断路器将灭弧室上、下出线座安地绝缘筒内，因而抗电性性能强。这种结构设计，极大地减少了粉尘在灭弧室表面的聚积，同时还可防止真空灭弧室受到外部意外因素的损坏；在湿热场合及严重污秽环境下，亦可对电压效应显现出高阻态；同时该型断路器采用YCD系列永磁机构，实现了机构终端位置的保持功能、高压真空断路器的电磁操动，永磁保持，电子控制。通过采用电子或微机系统来对分合闸线圈进行监控，由于动作部件很少，转换和连接机构很少，大大地减少了动作时间的分散性和不可控性，可靠性提高；还可长期频繁操作，真正实现了免维修，又采用了电容作为操作电源，避免了辅助电源波动对机构动作特性的影响。
ZN73A/B—12型内交流的高压真空断路器是采用YCD系列永磁机构的新一代断路器，额定电压12 KV，三相交流50HZ的户内断路器高压真空开关设备。
4、结语
针对矿井机电装备分布范围广、种类多、等特点。本文通过对矿井地面变电所的整体改造，既实现了对设备的远程操纵及微机监控，又构建了其体系结构。该模式以建立机电装备信息数据库为基础，进而对机电装备进行监控、综合评价、健康维护、同时又实现了工作人员工作在一个低噪音、无污染、无爆炸危险的环境中，确保了人身安全。最终实现对矿井机电装备管理的持续改进。通过具体应用表明该模式可以为实现矿井机电装备安全高效运行提供有效的保障。
参考文献
[1]《矿山机电设备的安全监控系统研究》
[2]《现代供电技术》
[3]《煤矿机电设备安全管理》
[4]《浅谈煤矿机电设备及安全管理中的几种技术应用》
【作者简介】：刘延华，女，1985年8月出生，学历大学，毕业于黑龙江科技学院，现任龙煤鹤岗分公司兴安煤矿安全培训中心教师。