【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿井下供电，具体涉及煤矿掘进工作面长距离供电系统及其组合调压控制方法，用于掘进成套装备在较长距离的交流供电条件下的装备末端电压稳定控制。
技术介绍
1、随着智能化煤矿建设要求的不断提高，煤炭资源的需求也在逐步增大，对煤矿井下掘进装备的速度要求也逐步增大。目前掘进成套装备受限于井下掘进工作面的配电系统设置，通常在掘进距离超过1公里时，就需要将配电系统中的变压器进行前移，同时缩短连接电缆的长度，这是因为随着供电距离的增大，供电线路上的有功损耗和无功交换都会引起装备侧的电压下降，装备因此不能正常启动。为此需要在移动目的地新建移变硐室，进行临时支护和供电线缆的铺设和卷缆作业，当掘进巷道长度较长或者坡度较大导致移动不便时，前移变压器的操作会耽误较多的工时，降低掘进工作效率。
2、为了提高掘进作业的效率，实现不用移动变压器一条巷道掘到底的目标，需要对现有的煤矿井下掘进工作面的长距离供电系统进行改进，以实现掘进成套设备侧进行电压稳态控制，取消移动变压器带来的一系列工作量，减少一线人员的数量，提高生产效率。
技术实现思路
1、本专利技术克服现有掘进工作面配电系统的不足，所要解决的技术问题为：提供一种煤矿井下掘进工作面长距离供电系统及组合调压控制方法，通过在供电系统中新增智能调压装置、低压补偿装置和系统监控装置，以实现长距离的配电需求，减少移变的移动次数，提高掘进装备工作的效率，降低检修人员的工作量。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种
3、所述系统监控装置和智能调压装置设置在移变侧，低压补偿装置设置在掘进设备侧；
4、所述智能调压装置的输入侧与移动变压器的输出侧连接，输出侧通过防爆接线盒连接的供电电缆与掘进装备的输入端连接，低压补偿装置设置在掘进装备的输入端；
5、所述低压补偿装置用于检测掘进装备的输入端电压并发送至所述系统监控装置；所述智能调压装置用于调节移动变压器输出侧的电压值；所述系统监控装置用于根据设定的掘进装备的工作电压范围使能所述智能调压装置进行输出电压的闭环调节，使掘进装备的输入端满足带载运行的工作电压条件。
6、所述低压补偿装置的工作电压范围大于掘进装备的工作电压范围；其还用于提升掘进装备启动时的功率因数和降低无功损耗引起的压降。
7、所述系统监控装置和智能调压装置设置在移变侧的防爆壳体内。
8、所述智能调压装置和低压补偿装置通过内含光纤的供电电缆通信连接，所述智能调压装置与所述系统监控装置通信连接，所述智能调压装置还用于给所述系统监控装置供电。
9、此外，本专利技术还提供了所述的一种煤矿掘进工作面长距离供电系统的组合调压控制方法，其开机过程包括以下步骤：
10、步骤101：收到开机命令后，移动变压器启动，输出电压；
11、步骤102：智能调压装置的控制系统上电运行，系统监控装置上电运行；
12、步骤103：智能调压装置的控制系统根据装载值输出电压；
13、步骤104：低压补偿装置的控制系统上电运行后，掘进设备控制系统上电；
14、步骤105：判断系统监控装置、智能调压装置和低压补偿装置通信正常后，低压补偿装置运行对掘进设备输入侧的功率因数和无功损耗进行补偿；
15、步骤106：根据低压补偿装置获取的掘进装备的输入端电压，结合掘进装备的工作电压条件，系统监控装置使能所述智能调压装置进行输出电压的闭环调节，使掘进装备的输入端满足掘进装备的工作电压条件；
16、步骤107：掘进装备空载启动后，系统监控装置根据接收到的掘进装备侧电压值，使能所述智能调压装置进行输出电压的闭环调节，使掘进装备的输入端满足掘进装备带载运行的工作电压条件。
17、所述步骤106的具体步骤为：
18、步骤1061、判断掘进装备的输入端电压与工作电压条件的关系，若高于工作电压条件的最高值，则进入步骤1062，若低于工作电压条件的最高值，则进入步骤1063；若满足工作电压条件，则进入步骤107；
19、步骤1062、使智能调压装置的输出电压减小一个电压步长，然后返回步骤1061；
20、步骤1063、使智能调压装置的输出电压增加一个电压步长，然后返回步骤1061。
21、所述步骤103中，装载值为通过系统监控装置设定的值或上一次停机前保存的输出电压值。
22、其停机过程包括以下步骤：
23、步骤201：收到停机命令后，掘进装备空载运行；
24、步骤202：系统监控装置根据接收到的掘进装备侧电压值，使能所述智能调压装置进行输出电压的闭环调节，使掘进装备的输入端满足掘进装备的工作电压条件；
25、步骤203：掘进装备断电停机；
26、步骤204：低压补偿装置停机；
27、步骤205：智能调压装置输出电压值发送至系统监控装置保存；
28、步骤206：智能调压装置停机；移动变压器停机断电。
29、本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
30、1、本专利技术提供了一种煤矿掘进工作面长距离供电系统及其组合调压控制方法，通过在掘进工作面的供电系统中增加智能调压装置、低压补偿装置和系统监控装置，一方面能够柔性调节供电系统的输出电压，保证掘进装备末端的电压稳定在合适的工作范围内，另一方面能够降低线路无功损耗引起的线缆发热和变压器饱和等问题，在相同长距离供电需求的前提下，本专利技术具有成本低和自动平滑调节的优势，能做到不需要移动变压器，从而提高掘进装备工作的效率，降低检修人员的工作量。
31、2、相比于现有方案中调节有限变比的方法，提升了电压调节的范围，间接增加了供电距离；相比于直接提升掘进工作面配电系统和掘进装备工作电压的方法，本专利技术节约了掘进成套装备的电气系统升级费用，降低了供电电缆的耐压等级和供电线缆中的无功线路损耗。
32、因此，本专利技术能够体现出较大的技术优势和经济优势。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种煤矿掘进工作面长距离供电系统，其特征在于，包括：系统监控装置、智能调压装置和低压补偿装置；
2.根据权利要求1所述的一种煤矿掘进工作面长距离供电系统，其特征在于，所述低压补偿装置的工作电压范围大于掘进装备的工作电压范围；其还用于提升掘进装备启动时的功率因数和降低无功损耗引起的压降。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿掘进工作面长距离供电系统，其特征在于，所述系统监控装置和智能调压装置设置在移变侧的防爆壳体内。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿掘进工作面长距离供电系统，其特征在于，所述智能调压装置和低压补偿装置通过内含光纤的供电电缆通信连接，所述智能调压装置与所述系统监控装置通信连接，所述智能调压装置还用于给所述系统监控装置供电。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿掘进工作面长距离供电系统的组合调压控制方法，其特征在于，其开机过程包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种煤矿掘进工作面长距离供电系统的组合调压控制方法，其特征在于，所述步骤106的具体步骤为：
7.根据权利要求5所述的一种煤矿掘进工作面长距
8.根据权利要求5所述的一种煤矿掘进工作面长距离供电系统的组合调压控制方法，其特征在于，其停机过程包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种煤矿掘进工作面长距离供电系统，其特征在于，包括：系统监控装置、智能调压装置和低压补偿装置；
2.根据权利要求1所述的一种煤矿掘进工作面长距离供电系统，其特征在于，所述低压补偿装置的工作电压范围大于掘进装备的工作电压范围；其还用于提升掘进装备启动时的功率因数和降低无功损耗引起的压降。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿掘进工作面长距离供电系统，其特征在于，所述系统监控装置和智能调压装置设置在移变侧的防爆壳体内。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿掘进工作面长距离供电系统，其特征在于，所述智能调压装置和低压补偿装置通过内含光纤的供电电缆通信连接，所述智能调压装置与所述系统监控装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯高辉，金江，布朋生，程江涛，曹建文，田原，袁晓明，姜铭，刘继全，陈宁，岳晓虎，马福文，郭大武，毕跃起，崔京港，
申请(专利权)人：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。