基于人体动能的井下后备电源应急充电系统研究

为了避险系统在紧急启用后,最大限度地延长井下后备电源的运行时间,研究了基于人体动能的井下后备电源应急充电系统。该系统能够将人体动能转化为电能,实现向后备电源的应急充电。设计了该充电系统中的升降压稳压电路、恒流恒压充电电路、电池管理系统。在设计电路的基础上,通过实验测试验证了该设计的可行性。     

煤矿井下变电所后备电源配置方案的选择

煤矿井下的高压配电装置需要有可靠的电源才能可靠地切除故障,以防止开关误动或拒动。矿用网络交换机、矿用电力分站等网络监控平台设备,有了后备电源才能在异常停电时确保信息上通下达,故后备电源是煤矿井下变电所实现无人值守的必备条件;同时,不同的设备对后备电源的要求不同,因此还须考虑后备电源的可靠性和安全性。因此,通过各类设备对后备电源的要求进行分析,以及对各类后备电源的优缺点进行分析,可为煤矿井下变电所后备电源的选择提供新的思路。     

矿用应急救援设备的大容量锂原电池系统研制

基于煤矿矿难的应急救援设备使用的大容量电源需求,综合考虑设备的安全性、质量、供电能力及其稳定性方面因素,尤其针对矿用救生舱以及避难硐室的设计需求,按照矿用隔爆(兼本安)型锂-二氧化锰原电池电源等安全技术规范,研制开发一款大容量锂原电池系统。该系统使用32位ARM LPC1758作为主控板的处理器,配合C8051F500单片机为从控制板的处理器,具有隔爆、安全可靠、自动控制程度高、组合灵活等优势,适合煤矿井下各类应急救援设备的能源需求。     

监控系统井下分站后备电源远程放电技术研究

本文介绍了同煤集团塔山煤矿使用的型号为KDW660/24BJ的监控系统供电电源后备电池远程放电技术。通过研究该电源电路结构及工作原理,经技术研究改造,实现了地面机房值机人员远程维护井下监控系统分站后备电池,延长了监控系统井下分站后备电池的使用寿命,经济效益显著。更重要的是通过提高监控系统设备供电稳定性,一定程度上提升了矿井监控系统运行的可靠性和稳定性。     

煤矿在用大容量锂离子蓄电池 安全性分析及管理措施

针对锂电池安全性能时间劣化问题,现场采集并分析煤矿监测通信系统后备电源及辅助运输设备动力电源管理使用数据和运行信息,开展在用大容量锂电池的容量衰减分析、EIS交流阻抗图谱分析、热失控扩展与安全性测试、挤压试验分析和电源管理系统精度测试等比对试验。试验结果显示:在用锂电池电性能、电池管理系统检测精度发生衰减,使用安全性下降。基于现场数据分析与试验结果,提出煤矿井下大容量锂电池安全管理针对性对策措施。     

矿井监控系统电源箱供电自动切换装置

淄矿集团公司西河煤矿是山东省三个高瓦斯矿井之一，装备有KJ95安全监控系统，井下安装分站12台，后备电源箱45台，瓦斯传感器68个，风速传感器12个，负压传感器2个，局扇开停传感器48个及设备开停、风门开关传感器等；采区变电所实现了分两段母线的高压双回路供电；掘进工作面局部通风机供电实现了双专用电缆，并实现了“双局扇、双电源、自动换机、自动分风”。而后备电源箱的供电一般只接在专一或者专二电源线上，一旦线路停电，后备电源箱失去供电电源，只靠后备电源箱本身的后备电源维持2h左右，为所负责的分站及传感器供电。由于后备电源的作用，供电线路停电后不容易被发现，当后备电源耗尽后，监控系统失去作用，直接危及到现场的安全和生产。为了解决井下监控设备的供电问题，研制了后备电源箱供电自动切换装置，通过使用解决了后备电源箱不能连续供电的问题。     

基于LT6803的大容量锂离子后备电源设计

为提升大容量锂离子电池后备电源被应用于煤矿生产过程的实际效果,依据相关规定和要求,设计了基于LT6803的大容量锂离子后备电源。该后备电源采用24支60AH磷酸铁锂电池相串联,进行了专门的隔爆箱体和电气设计,电池管理系统采用两片型号为LTC6803的电池管理芯片,并采用被动均衡方式对电池组的一致性进行管理。该设计硬件及软件系统简单明了,极大提高了系统的可靠性,减少了开发设计工作量,有效提高了后备电源的使用期限,值得进一步推广应用。     

一种新型矿用隔爆兼本质安全型电源的设计

针对目前煤矿井下本质安全型电源体积和质量偏大、带载能力较差、后备电池的带载时间较短等局限性问题,提出了一种新型矿用隔爆兼本质安全型多路电源的设计方案。该新型本质安全型电源采用高性能宽范围AC/DC开关电源替代原有的变压器加开关电源的方式,采用并联式双重过流过压保护电路,提高了电源的本质安全型过流保护值,增强了电源的带载能力,选用大容量的镍氢电池,满足后备电池长时间带载能力的要求,并增加了电源管理信息功能。该电源已投入井下使用,达到了设计要求,取得了良好的使用效果。     

避难硐室监控系统小功率备用电源设计

根据国家要求,常规煤矿安全监控系统要求在交流停电后能够保证不低于2 h的备用时间,避难硐室监控系统在无交流电的情况下需保证96 h的备用时间,对备用电源提出了更长时间的要求。国家防爆标准GB3836允许在隔爆腔内使用的电池种类只有镍镉和镍氢2种蓄电池,存在单体电压低、容量小等缺点,不适用于硐室监控系统。根据监控系统设备分布式的特点,提出分布式备用电源供电结构,设计出一种小功率的本安后备电源,安装在现有本安电源输出端到本安设备之间,为本安监测设备提供长时间的备用电源。测试结果表明,该后备电源具有电池利用效率高、体积小、质量轻、价格便宜等特点,可为避难硐室监控系统提供可靠的安全供电。     

5G设备煤矿井下电源供电技术

研究了煤矿井下5G设备的电源供电技术,结合现有供电方式的对比及存在的问题进行综合分析;详细的阐述了供电电源的设计方案,方案中主要包括电源大容量输出的充放电管理方式、备用电池升压方式、电源本安输出保护方式及电源5G数据传送方式等。     

井下大容量备用电源电池管理系统的设计

介绍了解决煤矿井下大容量镍氢电池的管理系统。本电池管理系统通过1个电控箱管理4个电池箱充放电,电控箱运用RS485总线和4个电池箱通讯,采集电池箱的状态参数。为煤矿井下紧急避险系统提供直流12V电源。     

一种高可靠的矿井局部通风机应急电源设计与实现

 近年来,由于煤矿供电安全的要求不断提高,井下局部通风机应急电源越来越成为学者们研究的热门,但从目前现有的方案来看多少存在一些不足之处。本文对目前应急电源的几种接入方式进行了分析对比,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。本文还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,在工业现场进行了试验,试验结果表明具有较高的推广价值。     

基于模糊优化算法的电力应急电源 设备自动化配置方法

针对当前电力应急电源设备自动化配置方法无法获取最优配置方案,造成电力系统运行成本较高且稳定性较差的问题,设计基于模糊优化算法的电力应急电源设备自动化配置方法。应用模糊C-均值聚类方法,计算节点线损灵敏度,确定电力应急电源设备位置。安装稳压电容,设定成本目标函数。计算不同目标函数容许度,选择最优配置方案。实验结果表明,模拟优化方法使用后,电力系统运行成本较低且运行平稳,电力应急电源设备自动化配置效果良好。     

大功率煤矿通风机隔爆应急供电电源的研制

为解决煤矿掘进工作面停电停风引起瓦斯事故问题,提出一套新的整体掘进工作面停电应急供风系统设计方案,并在此基础上研发了大功率隔爆应急电源。该电源通过一种无损均衡充电方法,采用新型矿用短时工作制隔爆型逆变器,使充电后的蓄电池组具有容量大、效率高等优点,可满足30 kW通风机正常工作60 min以上。该应急电源能适应于我国多数煤矿掘进工作面场合。     

磷酸铁锂电池用于煤矿蓄电池机车的可行性分析

煤矿井下铅酸蓄电池电机车存在主要问题有:使用寿命短、维护量大、充电时释放氢气,在隔爆、安全性、充电快速性、性价比等方面分析了磷酸铁锂电池用于煤矿井下电机车的可行性,研究了电池管理系统的技术要求及设计方案,提出了一种性价比较高均衡充电策略:即先用大功率充电机对电池组统一大电流快速充电,再用均衡充电模块对各单节磷酸铁锂电池小电流补充充电;针对传统煤矿充电机采用可控硅整流存在效率低、散热不好、体积庞大、成本高、无法智能充电等缺点,大功率充电机采用1种基于三电平直流高频变换器拓扑结构。     

新型高性能提升机智能电液制动系统的研究

为进一步提高大型矿井提升机安全制动性能,运用现代电液控制理论,设计了由高性能盘形制动器、制动器在线监控系统、恒减速度液压站、恒减速度电控柜,以及测速装置组成的智能电液制动系统。该系统在紧急制动时,能使制动减速不随负载、工况变化而变化,始终按预先设定的减速度值进行制动,既可提高矿井提升机的安全可靠性,又提高生产效率。     

高频高压双击射流快速破堵技术的研究

由于我国大中型火力发电厂、坑口电站普遍存在的管式空气预热器大面积堵塞,严重威胁设备安全的现象。研究试制的一种高压水射流与机械结合的高速破堵系统,对电厂锅炉设备大修、安全运行和提高设备热效率具有重要意义。     

煤矿高低压开关无线测温监测系统的实践应用研究

针对云冈矿各采区变电所采用手持式红外测温仪对电力设备监测时自动化程度低、监测结果误差大的现状,该矿决定采用XSJ-2000高低压开关无线测温监测系统,并进行工业性试验.结果表明:该系统可对电力设备进行实时、准确监测和预警,大幅提升监测效率,同时具有分区定位功能,故障预警更加明确,保障了该矿供电系统的安全性和稳定性.     

哈尔乌素露天煤矿联络路供电系统优化措施分析

国家能源集团准格尔能源有限责任公司哈尔乌素露天煤矿联络路供电系统是一个以电缆敷设形式的长距离供电系统,主要为露天煤矿地面用户供电,该供电系统的电压等级为6k V变400V。供电线路全部通过电缆耦合器将6k V矿用拖拽电缆连接起来,该供电系统所带负荷多、供电范围大,造成供电线路长、连接点和配电变电设备多,供电系统在运行过程中存在故障率高、供电可靠性差、稳定性差、安全性低、维护费用高等问题,优化该供电系统势在必行。本文对该供电系存在的问题进行分析,并提出一些优化改进措施和方案,有一定的借鉴意义。