一种煤矿用应急电源系统的制作方法

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1.本实用新型涉及应急电源系统技术领域，尤其是一种煤矿用应急电源系统。

背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.现阶段煤矿主要依靠两路市电进行整个煤矿的运营、生产、生活用电。井下生产人员上下井主要通过副井提升机实现，而在电网“双停”的情况下，煤矿井下生产人员的生命安全就不再有保障，现有的发电机组只是针对普通场合发电用，并无逆功率产生，但是当市电故障，利用应急电源系统供电时，副井提升机在下放过程中会有重力势能转化为电能作用于发电机上，副井提升机下放产生的逆功率无法被发电机组完全吸收或转移，从而产生发电机烧毁现象。

技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种煤矿用应急电源系统，针对煤矿特殊工况设计以保障在网电“双停”情况下井下生产人员的生命安全，进而减少因停电带来的损失。
5.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
6.一种煤矿用应急电源系统，包括柴油发电机组，柴油发电机组输出端连接控制系统和母台，母台内安装有第一馈出柜、第二馈出柜和pt柜，pt柜和第一馈出柜均与逆功率吸收装置连接，第二馈出柜输出端连接配电室和pt柜，配电室输出端连接提升机，控制系统与提升机电性连接。
7.如上所述的一种煤矿用应急电源系统，所述控制系统包括直流屏、配电柜，配电柜连接直流屏和母台以为母台供电。
8.如上所述的一种煤矿用应急电源系统，所述直流屏与控制屏电性连接，控制系统还包括中性电阻柜，中性电阻柜与所述控制屏电性连接。
9.如上所述的一种煤矿用应急电源系统，所述配电柜与所述提升机电性连接。
10.如上所述的一种煤矿用应急电源系统，所述直流屏、配电柜、中性电阻柜并列设置。
11.如上所述的一种煤矿用应急电源系统，所述中性电阻柜设置在所述柴油发电机组和所述母台的线路之间。
12.如上所述的一种煤矿用应急电源系统，所述母台还包括进线柜，所述进线柜的输入端连接所述柴油发电机组，所述进线柜的输出端分别连接所述pt柜、所述第一馈出柜，所述第二馈出柜。
13.如上所述的一种煤矿用应急电源系统，所述pt柜与所述控制屏电性连接。
14.如上所述的一种煤矿用应急电源系统，所述柴油发电机组、所述控制系统、所述母
台设置于静音箱中。
15.如上所述的一种煤矿用应急电源系统，所述静音箱靠近所述柴油发电机组一侧设置进风百叶。
16.上述本实用新型的有益效果如下：
17.本实用新型通过pt柜和第一馈出柜均与逆功率吸收装置连接，第二馈出柜输出端连接配电室和pt柜，配电室输出端连接提升机，针对煤矿特殊工况设计以保障在网电“双停”情况下井下生产人员的生命安全，进而减少因停电带来的损失，同时检测到逆功率产生时，逆功率吸收装置自动按功率大小投入，消除逆功率对发电机组的损坏。
18.应急电源系统采用静音箱模式，降低了使用过程产生噪声对周围居民及工作人员影响，进风百叶设于发电机组一侧，便于提高散热效果。
附图说明
19.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
20.图1是本实用新型一种煤矿用应急电源系统的整体结构示意图。
21.图2是本实用新型一种煤矿用应急电源系统的启动流程示意图。
22.图3是本实用新型一种煤矿用应急电源系统的停止流程示意图。
23.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。
24.其中：1.柴油发电机组，2.直流屏，3.配电柜，4.中性电阻柜，5.进线柜，6.pt柜，7.第一馈出柜，8.第二馈出柜，9.进风百叶，10.逆功率吸收装置，11.提升机，12.配电室，13.静音箱。
具体实施方式
25.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
26.正如背景技术所介绍的，现有技术中副井提升机在下放过程中会有重力势能转化为电能作用于发电机上，副井提升机下放产生的逆功率无法被发电机组完全吸收或转移，从而产生发电机烧毁现象的问题，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种煤矿用应急电源系统。
27.实施例一
28.本实用新型的一种典型的实施方式中，参考图1-图3所示，一种煤矿用应急电源系统，包括柴油发电机组1，柴油发电机组1输出端分别连接控制系统和母台，控制系统用于控制整个煤矿用应急电源系统的运行，母台用于输出电能给提升机和控制逆功率吸收装置10。
29.其中母台内安装有进线柜5、第一馈出柜7、第二馈出柜8和pt柜6，进线柜5的输入端连接柴油发电机组，进线柜5的输出端分别连接pt柜6、第一馈出柜7，第二馈出柜8，从而实现通过进线柜5完成高压电源进线分断。
30.柴油发电机组、控制系统和母台整体安装于静音箱13中以降低噪声等级，其中静音箱靠近柴油发电机组一侧设置进风百叶9，从而保证散热效果。
31.pt柜和第一馈出柜均与静音箱外的逆功率吸收装置连接，其中pt柜与逆功率吸收装置电性连接，第一馈出柜为逆功率吸收装置输出电能，第二馈出柜的输出端连接配电室和pt柜，第二馈出柜用于将电能发配到配电室，配电室12输出端连接提升机从而为提升机11供电，逆功率续收装置用于消耗副井的提升机11处于下降状态是的反馈电能。
32.控制系统与提升机电性连接，具体的，控制系统包括直流屏2、配电柜3和中性电阻柜4，其中中性电阻柜设置在柴油发电机组和母台的线路之间以保护电路，配电柜连接直流屏和母台，直流屏作为总电源，实现配电柜为母台供电，直流屏2与控制屏电性连接，中性电阻柜4与控制屏电性连接。当中性电阻柜检测到柴油发电机组1的电流三相不平衡时中性线电流超出预设值，发报警信号给控制屏。
33.配电柜的作用是转接信号，同时提供各控制单元用电源，控制屏可以作为本实施例应急电源系统的显示器，能够显示系统运行的各个参数和数据，同时具备报警功能。
34.配电柜与提升机电性连接，从而能够检测提升机是否工作并将信号发送给控制屏。
35.本实施例的直流屏、配电柜、中性电阻柜在静音箱中并列设置，pt柜6还与控制屏电性连接，pt柜6主要完成对第二馈出柜输出的电压、电流等参数的测量，从而通过电流信号的方向判断提升机处于上升还是下降状态，并根据检测到的电压及电流大小通过控制屏判断投入逆功率大小，控制屏通过pt柜6控制逆功率吸收装置投入相应的逆功率。
36.如图2和图3所示，副井提升机同时连接和市电，控制屏与市电电性连接，当市电状态不正常时，控制屏控制副井的提升机11直接与本实施例的应急电源系统连通，提升机11在下井的过程中会有电能反馈现象，即产生负功率，此时控制屏控制柴油发电机组1启动，输出电能，进线柜5合闸，第一馈出柜7和第二馈出柜8合闸，配电室得电并将电能输送给提升机11，提升机的启动信号由配电柜获得，同时逆功率吸收装置根据pt柜6对第二馈出柜输出的电压、电流等参数的测量，通过电流信号的方向判断提升机处于上升还是下降状态，并根据检测到的电压及电流大小通过控制屏判断投入逆功率大小，从而控制逆功率吸收装置投入对应的逆功率，实现对反馈电能的全部吸收。
37.应急电源系统停止流程如图3所示，当提升机停止工作时，配电柜接收到提升机停止信号，进而通过控制屏控制第二馈出柜8使得逆功率吸收装置停止工作，第一馈出柜7和第二馈出柜8均分闸，进线柜5分闸，之后柴油发电机组1空载运行5min，由额定转怠速运行，柴油发电机组1停机.。
38.应急电源系统的整个运行过程可以由pid控制器(控制屏)控制，形成闭环控制系统，既可以吸收下放过程产生的逆功率，也可以准确投入相应数值，做到消耗逆功率同时不多消耗电能效果。
39.控制屏还连接柴油发电机组1，具备对电源系统的开关、急停、合闸/分闸、报警解除。防冷凝及水加热控制功能，同时具有显示功能，可以显示电压、电流、频率、功率因数、转速、机油压力、冷却水温度、机组运行时间、蓄电池电压、发电机绕组温度和轴承温度等参数。
40.在机组输出电缆末端发生短路时，保护措施可迅速可靠动作，保证机组无损，短路
包括单相、两相和三相短路。实时检测柴油发电机组的转速，当机组转速超过110％额定转速时，报警，超过115％额定转速时报警分闸停机，当机组转速低于80％时，控制报警分闸停机，当柴油机油压低于0.25mpa时报警，低于0.2mpa时报警分闸停机，当柴油机水温超过100+2℃时报警，超过103+2℃时报警分闸停机。此外还具备过电压、欠电压、过电流，缺相保护、过载等情况的报警分闸停机。
41.当机组缺相时，控制屏控制机组分闸并报警，当蓄电池电压过低时，蓄电池电压低于19v时，进行报警。当机组处于自动状态时，若连续三次启动不成功，控制屏报警，控制屏内部安装有蓄电池浮充电装置，保证机组在待机状态下通过市电对机组的蓄电池进行浮充电。
42.柴油发电机组1安装有电动预供油泵，在机组启动前对发动机进行预润滑，保证机组运行好的良好润滑。
43.控制屏能够控制柴油发电机组的自动启动和实现应急电源系统自动与市电并联，当机组检测到自动启动信号(市电故障信号)激活后，多台机组同时自动启动，一台机组首先完成启动、升速、合闸，另n-1台机组随后完成启动、升速后，自动同步合闸，如果市电侧开关未断开，则无法输出合闸信号，机组合闸失败，等待操作员手动操作。
44.当机组检测到自动停机信号(市电恢复信号)激活后，自动延时(时间可调节)完成下列动作,分闸/解列、降速，怠速冷机运转120s(可调)后停机进入待机状态，若机组在冷机运转过程中，机组检测到自动启动信号激活后，机组自动升速合闸进行供电。
45.控制屏具备远程遥控功能，方便工人操作，同时具有遥测和遥信功能，便于工人远程获取相应的系统运行参数信息。控制屏具有扩展数据接口：rs485数据接口，方便直接接入到煤矿调度室进行远程监控功能。
46.本实施例的应急电源系统针对煤矿特殊工况设计以保障在网电“双停”情况，第一时间(应急电源系统具备遥控、遥测、遥信功能)投入工作，第一时间检测提升机运行状态及功率情况，与逆功率吸收装置形成闭环控制系统，吸收多余负功率，保障应急电源系统的正常工作，进而提高整个系统的可靠性及发电效率。
47.应急电源系统充分考虑到噪声给煤矿工作人员与周围居民的影响，采用静音箱设计，将原来高于100db的噪声降低到85db以下，保障了工作人员与周围居民的工作及生活质量。考虑到应急电源系统的重复利用性，采用移动式设计，将应急电源系统设置在可移动车辆上，方便多个煤矿共用一套应急电源系统，方便运输，提高再次利用性。
48.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种煤矿用应急电源系统，其特征在于，包括柴油发电机组，柴油发电机组输出端连接控制系统和母台，母台内安装有第一馈出柜、第二馈出柜和pt柜，pt柜和第一馈出柜均与逆功率吸收装置连接，第二馈出柜输出端连接配电室和pt柜，配电室输出端连接提升机，控制系统与提升机电性连接。2.根据权利要求1所述的一种煤矿用应急电源系统，其特征在于，所述控制系统包括直流屏、配电柜，配电柜连接直流屏和母台。3.根据权利要求2所述的一种煤矿用应急电源系统，其特征在于，所述直流屏与控制屏电性连接，控制系统还包括中性电阻柜，中性电阻柜与所述控制屏电性连接。4.根据权利要求2所述的一种煤矿用应急电源系统，其特征在于，所述配电柜与所述提升机电性连接。5.根据权利要求2所述的一种煤矿用应急电源系统，其特征在于，所述直流屏、配电柜、中性电阻柜并列设置。6.根据权利要求5所述的一种煤矿用应急电源系统，其特征在于，所述中性电阻柜设置在所述柴油发电机组和所述母台的线路之间。7.根据权利要求3所述的一种煤矿用应急电源系统，其特征在于，所述母台还包括进线柜，所述进线柜的输入端连接所述柴油发电机组，所述进线柜的输出端分别连接所述pt柜、所述第一馈出柜，所述第二馈出柜。8.根据权利要求7所述的一种煤矿用应急电源系统，其特征在于，所述pt柜与所述控制屏电性连接。9.根据权利要求1所述的一种煤矿用应急电源系统，其特征在于，所述柴油发电机组、所述控制系统、所述母台设置于静音箱中。10.根据权利要求9所述的一种煤矿用应急电源系统，其特征在于，所述静音箱靠近所述柴油发电机组一侧设置进风百叶。

技术总结

本实用新型公开了一种煤矿用应急电源系统，属于应急电源系统技术领域，解决了现有技术中副井提升机下放产生的逆功率无法被发电机组完全吸收或转移，从而产生发电机烧毁现象的问题，具体方案如下：一种煤矿用应急电源系统，包括柴油发电机组，柴油发电机组输出端连接控制系统和母台，母台内安装有第一馈出柜、第二馈出柜和PT柜，PT柜和第一馈出柜均与逆功率吸收装置连接，第二馈出柜输出端连接配电室和PT柜，配电室输出端连接提升机，控制系统与提升机电性连接。提升机电性连接。提升机电性连接。