[實用新型]一種大型煤礦直流供電拓撲結構

有效

• 申請號: 201621148612.6
• 申請日: 2016-10-22
• 公開（公告）號: CN206922428U
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 羅娟;高淑萍;高峰;趙建文;李忠;宋國兵;王曉衛
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: H02J1/06
• 分類號: H02J1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種大型煤礦直流供電拓撲結構，其特征在于：采用直流雙極供電系統，包括地面換流站、地面直流供電系統和井下直流供電系統3大部分，其中，地面換流站、地面直流供電系統和井下直流供電系統的連接關系和結構組成具體如下：

1)地面換流站為一種大型煤礦直流供電拓撲結構的總直流電源，包括：交流進線1和交流進線2、換流變壓器T1和換流變壓器T2、模塊化多電平換流器MMC-1和MMC-2、DC12kV高壓直流母線WI和WII以及地面直流供電電源S1、地面直流供電電源S2、地面直流供電電源S3、地面直流供電電源S4、井下直流供電電源S5-1、S5-2、S5-3、S5-4和井下直流供電電源S6-1、S6-2、S6-3、S6-4；交流進線1和交流進線2的交流電壓u_s1和u_s2，經換流變壓器T1和換流變壓器T2變換至與直流電壓DC12kV相匹配的交流電壓u_v1和u_v2，并分別由模塊化多電平換流器MMC-1和MMC-2整流成DC12kV直流電，并以雙極供電方式接于DC12kV高壓直流母線WI和WII，分別接于高壓直流母線WI和WII的地面直流供電電源S1、地面直流供電電源S2、地面直流供電電源S3、地面直流供電電源S4、井下直流供電電源S5-1、S5-2、S5-3、S5-4和井下直流供電電源S6-1、S6-2、S6-3、S6-4則從高壓直流母線WI和WII上取電，其中：地面直流供電電源S1、地面直流供電電源S2作為地面直流供電系統中的第I類直流變電站的電源進線，地面直流供電電源S3、地面直流供電電源S4作為地面直流供電系統中的第II類直流變電站的電源進線，井下直流供電電源S5-1與S6-1分別為井下直流供電系統中井下主直流變電站的電源進線，井下直流供電電源S5-2與S6-2分別為井下供電系統中大巷帶式輸送機機頭直流變電站電源進線，井下直流供電電源S5-3與S6-3分別為井下直流供電系統中盤區直流變電站的電源進線，井下直流供電電源S5-4與S6-4分別為井下直流供電系統中盤區水泵房直流變電站的電源進線；

地面換流站中的模塊化多電平換流器MMC-1和MMC-2，其橋臂串聯子模塊為半橋子模塊HBSM拓撲結構，其接地方式為MMC直流側經鉗位電阻R接地的接地方式；

2)地面直流供電系統包含第I類地面直流配變電站和第II類地面直流變電站兩種類型：

第I類地面直流配變電站采用雙直流電源供電，分別引自地面換流站高壓直流母線WI和WII地面直流供電電源S1和地面直流供電電源S2，并分別接于DC12kV高壓直流母線WI-A和WI-B，并經DC-AC變頻1、DC-AC變頻2、以及DC12kV/DC400V直流變壓器TI-1和TI-2分別給地面高壓電動機類負載1和地面高壓電動機類負載2以及DC400V低壓直流母線WI-C和WI-D供電，其中WI-A與WI-B由分段直流斷路器QFDI-1連接、WI-C與WI-D由分段直流斷路器QFDI-2連接；

第II類地面直流變電站采用雙回線直流供電，兩路電源分別引自地面換流站中的地面直流供電電源S3和地面直流供電電源S4，并直接由直流變壓器TII-1、直流變壓器TII-2降壓并匯總于DC400V低壓直流母線WII-A和WII-B，WII-A和WII-B由分段直流斷路器QFDII連接；

3)井下直流供電系統包括井下主直流變電站、大巷帶式輸送機機頭直流變電站、盤區直流變電站、盤區水泵房直流變電站、綜掘工作面直流變配電點和綜采工作面直流變配電點；其中井下主直流變電站、大巷帶式輸送機機頭直流變電站、盤區直流變電站、盤區水泵房直流變電站均由井下直流供電電源S5和井下直流供電電源S6供電，而綜掘工作面直流變配電點和綜采工作面直流變配電點的電源取自盤區直流變電站DC12kV高壓母線W3-A和W3-B；

井下主直流變電站的兩路直流電源進線S5-1和S6-1分別接于井下主直流變電站DC12kV高壓直流母線W1-A和W1-B，并經過DC-AC變頻3、DC-AC變頻4以及DC12kV/DC750V直流變壓器T1-1和T1-2分別為主排水泵1、主排水泵2以及DC750V直流母線W1-C和W1-D提供電源，其中W1-A與W1-B通過分段直流斷路器QFD1-1連接、W1-C與W1-D由分段直流斷路器和QFD1-2連接；

大巷帶式輸送機機頭直流變電站的兩路直流電源S5-2和S6-2接于DC12kV高壓直流母線W2-A和W2-B，經DC-AC變頻5、DC-AC變頻6、DC-AC變頻7以及DC12kV/DC750V直流變壓器T2-1和T2-2分別為大巷帶式輸送機主電機1和主電機2、配艙刮板機以及DC750kV直流母線W2-C、W2-D供電，其中W2-A與W2-B由分段斷路器QFD2-1連接、W2-C與W2-D由分段直流斷路器QFD2-2連接；

盤區直流變電站的兩路直流進線S5-3和S6-3分別接于DC12kV高壓直流母線W3-A和W3-B，為綜掘工作面局部通風、綜采工作面局部通風、綜掘工作面直流變配電點、綜采工作面直流變配電點提供DC12kV高壓直流電源，同時經直流變壓器T3-1和T3-2降壓至750kV，為直流母線W3-C和W3-D提供電源，其中W3-A與W3-B由分段斷路器QFD3-1連接、W3-C與W3-D由分段直流斷路器QFD3-2連接；綜掘工作面直流變配電點的電源引自DC12kV高壓直流W3-A，經DC12kV/DC1.5kV直流變壓器T3-3和DC12kV/DC750V直流變壓器T3-4分別為綜掘工作面DC1.5kV直流配電點W3-E、DC750V直流配電點W3-F提供電能；綜采工作面直流變配電點的電源引自DC12kV高壓直流母線W3-B，經DC12kV/DC4.5kV直流變壓器T3-5、DC12kV/DC1.5kV直流變壓器T3-6和DC12kV/DC750V直流變壓器T3-7分別為綜采工作面DC4.5kV直流配電點W3-G、DC1.5kV直流配電點W3-H、DC750V直流配電點W3-I提供電能；

盤區水泵房直流變電站的兩路直流電源S5-4和S6-4接入DC12kV高壓直流母線W4-A和W4-B，分別為盤區局部通風1、盤區局部通風2、經DC-AC變頻8及DC-AC變頻9驅動的盤區排水泵1和盤區排水泵2提供電源，同時DC12kV直流電經直流變壓器T4-1和T4-2降壓至DC750V，為直流母線W4-C和W4-D供電，其中W4-A與W4-B由分段直流斷路器QFD4-1連接、W4-C與W4-D由分段直流斷路器QFD4-2連接。