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学兔兔 2012年第5期 煤 炭 工 程 一 种高可靠的矿井局部通风机 应急电源设计与实现 程 红，林 帅，王世兵，卢其威，杨子靖，辛 甜 (中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院，北京 100083) 摘 要：文章通过对目前应急电源的几种接入方式进行分析对比，以应急电源如何能更加安 全可靠的运行为目的，提出了一种新的设计方案。该方案中应急电源装置完全独立于煤矿双回路 电源，具有断电切换控制简单，故障点少等优点。文章对所提方案的电池管理系统以及主控制器 都进行了详细阐述，并且已将所提方案成功做成样机，在r-,_lk现场进行了试验，试验结果表明具 有较高的推广价值。 关键词：应急电源；电池管理系统；PLC；局部通风机 中图分类号：TD724 文献标识码：B 文章编号：1671—0959(2012)05-0015-04 l 概 述 1 电源 2 电源 为解决局部通风机供电安全，《煤矿安全规程》要求高 器 瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区的 煤巷掘进工作面正常工作的局部通风机必须配备安装同等 能力的备用局部通风机。并能自动切换。正常工作的局部 通风机必须采用 “三专”(专用开关、专用电缆、专用变 压器)供电，专用变压器最多可向4套不同掘进工作面的局 部通风机供电；备用局部通风机电源必须取自同时带电的 另一电源，当正常工作的局部通风机故障时，备用局部通 风机能自动启动，保持掘进工作面正常通风【2 J。从上述要 求看，“三专”要求只是针对主通风机，但是考虑到局部通 主JxL机 备用风机 主风机备用风机 风机在煤矿的重要性，许多煤矿备用局部通风机也达到了 、_—-—一 掘进工作面1 …一 掘进工作面4 “三专”要求。 图1 供电方式一 但是即使完全达到以上要求，也不能彻底排除局部通 风机无计划断电停风的情况。局部通风机的开关故障、供 包括为局部通风机配备应急电源装置。具体的供电方式如 电距离长且井下潮湿引起的专用线路故障、特别是开关越 图1和图2所示。在图1中，应急系统接在1 回路中，应 级跳闸故障，仍然是导致局部通风机无计划断电、停风的 急电源中蓄电池组由l 电源供电，当l 回路正常工作时， 重要原因，即使是 “三专”以及 “双回路”也都无济于 备用回路及应急电源处于热备用状态。当系统控制器检测 事。另外，为加强煤矿用电安全，安监总局发出一系列的 到主备回路均发生故障时，需要启动应急电源，为主局部 通知要求：要建立健全应对突发事件的应急预案，严防突 通风机临时供电，保证掘进巷道继续通风。此方案虽可解 发停电引发的煤矿事故。按照有关规定配置满足保安负荷 决因母线断电故障或由主备回路开关越级跳闸故障所引起 容量的应急备用电源 。《重要电力用户供电电源及自备应 的局部通风机断电停风，但无法保证由于局部通风机自身 急源配置技术规范》7．2．1中要求：重要电力用户均应自 的故障所导致其断电停风，并且在连接应急电源前端接有 行配置应急电源，电源容量至少应满足全部保安负荷正常 切换装置，而这样无外乎又增加了故障输出点。致使整个 供电的要求。