一种大型煤矿直流供电拓扑结构制造技术

本实用新型专利技术提出的一种大型煤矿直流供电拓扑结构，采用直流双极辐射状多电压等级的网络拓扑，包括地面换流站、地面直流供电系统及井下直流供电系统三个部分。地面换流站为总的直流电源，接地方式为模块化多电平换流器MMC直流侧经大钳位电阻接地方式；地面直流供电系统及井下直流供电系统主要是为地面及井下负荷变换和分配电能。相较于大型煤矿现行交流供电，一种大型煤矿直流供电拓扑结构具有拓扑结构相对简单、供电能力强、没有无功平衡、谐波污染问题、运行费用更省的优点，从技术及经济角度能满足大型煤矿的供电容量及供电需求。因此，一种大型煤矿直流供电拓扑结构的提出，为解决大型煤矿供电问题提供了新思路。

A DC power supply topology for large coal mines

A large-scale coal mine direct current power supply topology is put forward by the utility model. It adopts DC bipolar radiation multi voltage level network topology, including three parts: the ground converter station, the ground DC power supply system and the underground DC power supply system. The ground converter station is the total DC power supply, and the grounding mode is modular multilevel converter MMC. The DC side is clamped through the resistance mode. The ground DC power supply system and the underground DC power supply system are mainly for the ground and underground load transformation and distribution of electrical energy. Compared to the large coal mine current AC power supply, a large coal mine DC power supply topology has the simple topology, power supply capacity, no advantages of reactive power balance and harmonic pollution problem, operation cost more, from technical and economic point of view, can satisfy the power supply capacity and power demand of large coal mine. Therefore, a new type of DC power supply topology of large coal mine is proposed, which provides a new way to solve the problem of power supply in large coal mines.

【技术实现步骤摘要】
一种大型煤矿直流供电拓扑结构
本技术具体涉及大型煤矿供电方式的选择和研究，属于煤矿供电

技术介绍
1.大型煤矿供电系统的发展变化随着大型、特大型安全高产高效绿色现代化矿井的建设以及先进采煤技术的不断引进，大型煤矿的供电系统发生了相应的变化。1.1煤矿供电容量及规模不断扩大据国家统计局统计：截止到2012年全国年产量超过120万吨的大型煤矿有1050座，而大型、特大型安全高效现代化矿井的特点之一是：工作面大型化、综采设备机电一体化和高度自动化，这将促使煤矿用电设备的单机容量和数量以及整个煤矿的供电容量及供电规模增大。据《安全高效现代化矿井技术标准》显示数据：单产为8Mt/a的特大工作面其采煤机及刮板输送机的装机容量均已超过2MW，若计及转载机、破碎机、巷道输煤系统及其它相关辅助设备，一个特大工作面的总装机容量可达10MW。同时随着井下工作面生产能力的提升，煤矿提升系统、运输系统、通风系统、排水系统、压风系统及其它用电设备的单机容量及数量将随之增大，目前就矿井提升系统其单机装机功率已超2MW，大型煤矿用电负荷总装机功率已超过50MW。同时，为了减少工作面搬家倒面次数，保证综采工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型煤矿直流供电拓扑结构，其特征在于：采用直流双极供电系统，包括地面换流站、地面直流供电系统和井下直流供电系统3大部分，其中，地面换流站、地面直流供电系统和井下直流供电系统的连接关系和结构组成具体如下：1)地面换流站为一种大型煤矿直流供电拓扑结构的总直流电源，包括：交流进线1和交流进线2、换流变压器T1和换流变压器T2、模块化多电平换流器MMC‑1和MMC‑2、DC12kV高压直流母线WI和WII以及地面直流供电电源S1、地面直流供电电源S2、地面直流供电电源S3、地面直流供电电源S4、井下直流供电电源S5‑1、S5‑2、S5‑3、S5‑4和井下直流供电电源S6‑1、S6‑2、S6‑3、S...

【技术特征摘要】
1.一种大型煤矿直流供电拓扑结构，其特征在于：采用直流双极供电系统，包括地面换流站、地面直流供电系统和井下直流供电系统3大部分，其中，地面换流站、地面直流供电系统和井下直流供电系统的连接关系和结构组成具体如下：1)地面换流站为一种大型煤矿直流供电拓扑结构的总直流电源，包括：交流进线1和交流进线2、换流变压器T1和换流变压器T2、模块化多电平换流器MMC-1和MMC-2、DC12kV高压直流母线WI和WII以及地面直流供电电源S1、地面直流供电电源S2、地面直流供电电源S3、地面直流供电电源S4、井下直流供电电源S5-1、S5-2、S5-3、S5-4和井下直流供电电源S6-1、S6-2、S6-3、S6-4；交流进线1和交流进线2的交流电压us1和us2，经换流变压器T1和换流变压器T2变换至与直流电压DC12kV相匹配的交流电压uv1和uv2，并分别由模块化多电平换流器MMC-1和MMC-2整流成DC12kV直流电，并以双极供电方式接于DC12kV高压直流母线WI和WII，分别接于高压直流母线WI和WII的地面直流供电电源S1、地面直流供电电源S2、地面直流供电电源S3、地面直流供电电源S4、井下直流供电电源S5-1、S5-2、S5-3、S5-4和井下直流供电电源S6-1、S6-2、S6-3、S6-4则从高压直流母线WI和WII上取电，其中：地面直流供电电源S1、地面直流供电电源S2作为地面直流供电系统中的第I类直流变电站的电源进线，地面直流供电电源S3、地面直流供电电源S4作为地面直流供电系统中的第II类直流变电站的电源进线，井下直流供电电源S5-1与S6-1分别为井下直流供电系统中井下主直流变电站的电源进线，井下直流供电电源S5-2与S6-2分别为井下供电系统中大巷带式输送机机头直流变电站电源进线，井下直流供电电源S5-3与S6-3分别为井下直流供电系统中盘区直流变电站的电源进线，井下直流供电电源S5-4与S6-4分别为井下直流供电系统中盘区水泵房直流变电站的电源进线；地面换流站中的模块化多电平换流器MMC-1和MMC-2，其桥臂串联子模块为半桥子模块HBSM拓扑结构，其接地方式为MMC直流侧经钳位电阻R接地的接地方式；2)地面直流供电系统包含第I类地面直流配变电站和第II类地面直流变电站两种类型：第I类地面直流配变电站采用双直流电源供电，分别引自地面换流站高压直流母线WI和WII地面直流供电电源S1和地面直流供电电源S2，并分别接于DC12kV高压直流母线WI-A和WI-B，并经DC-AC变频1、DC-AC变频2、以及DC12kV/DC400V直流变压器TI-1和TI-2分别给地面高压电动机类负载1和地面高压电动机类负载2以及DC400V低压直流母线WI-C和WI-D供电，其中WI-A与WI-B由分段直流断路器QFDI-1连接、WI-C与WI-D由分段直流断路器QFDI-2连接；第II类地面直流变电站采用双回线直流供电，两路电源分别引自地面换流站中的地面直流供电电源S3和地面直流供电电源S4，并直接由直流变压器TII-1、直流变压器TII-2降压并汇总于DC400V低压直流母线WII-A和WII-B，WII-A和WII-B由分段直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗娟，高淑萍，高峰，赵建文，李忠，宋国兵，王晓卫，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61