云冈矿主井北部机房高压开关柜优化改造

申俊琰

（同煤集团云冈矿，山西 大同 037017）

1 概况

同煤集团云冈矿于1973年3月31日正式投产。该矿井在距离大同市西郊17km的位置，距云冈石窟较近，地理位置优越。井田南北走向大约长为 13.1km，东西大 约长 5.75km，面 积59km2，主要开采大同侏罗纪煤系，开采煤的合格率高达百分之百，远销国外。

2 高压柜方案

2.1 原方案与变更的理由

云冈矿主井北部提升机原高压开关柜使用的是KCD－1001型，为老旧淘汰产品，内部开关和保护虽然已进行改造，但仍不具备“五防”功能。原高压开关柜如图1所示。

云冈矿主井北部提升机原高压开关柜使用的是KCD－1001型，为老旧淘汰产品，内部开关和保护虽然已进行改造过，但仍不具备“五防”功能，而且主触头外露，安全性能差，防尘效果不好，不完全符合完整的双回路供电系统要求，故对云冈矿主井北部提升机高压开关进行优化改造。

图1 KCD－1001型高压开关柜

2.2 高压开关柜选择的原则

1）明确项目定位。高压开关柜是成套的组合产品，目前国内虽有数百家生产厂商，但核心部件仍采用进口产品为主，如果遇到技术问题，设备维护和更换都比较麻烦，因此，在预算充裕的情况下，应尽量选择知名的品牌。

2）柜体材料。高压开关柜体积较大，因此，柜体材料对价格影响很大，一般情况下，部件支架等都采用进口敷铝锌板，而门板则采用300系列优质钢板。

3）整组柜排列。制造厂应根据其排列次序等来制作柜内的各个部分，在设计平面布置图时要以实际的进出线位置为依据，柜体的操作面方向也应在平面布置图中正确反映，这样有助于安装的顺利进行。只有正确设计出平面布置图，才能保证在现场组装设备时可以顺利进行。

4）进出线方式。一般情况下，开关柜进出线的连接方式主要有：进出线电缆电缆室连接、进出线从柜顶穿出通过母线桥架和穿墙套管连接到架空线上。进出线由柜顶穿墙套管引出，并与母线桥架相连，母线桥架再经穿墙套管与架空线连接。由于订货的过程中，用户对进出线的描述较为模糊，使安装过程不很顺利，所以，应该在技术协议中将进出线的情况进行说明。

5）正确选择断路器的开断容量。系统图中应标明断路器的型号、额定的工作电压和电流，以及开断容量。如果断路器的开断容量没有明确表明，则会无法正确进行工程设计。制造商在选择开断容量时应以系统的短路参数为依据，因此，制造商应充分研究该系统的短路参数，并以此为依据来选择开端参数，一方面可以降低制造成本，另一方面可以有效保证安全的进行运作。

2.3 传统与智能开关柜的区别

传统的开关控制柜一般是通过断路器、控制继电器、主令电器以及电压表等各种电工仪表等组成以实现各种功能，由于传统的开关控制柜是人工操作，且具有众多的继电器以及指针仪表，所以，不仅在生产过程中会带来极大不利，而且在维修过程中也会有极大的困难，对于管理来说，与智能开关柜相比，处于显著劣势。

与传统开关柜相比，新型智能开关柜以普通的开关柜为基础，在不改变多种模拟继电器和模拟指针仪表的情况下，配上智能型的仪表，它们之间相互配合，通过接口连接到中央控制室的计算机系统，然后实现监测电流、电压、功率等各种参数，还可以监视断路器的闭合是否处于正常状态，是否出现故障等，通过控制断路器的闭合情况，加上智能开关柜的远程监控系统很完善，进而实现“遥测、遥信、遥控、遥调”。

2.4 优化方案

根据高压开关柜选择的原则和传统高压开关与新型智能高压开关的比较，云冈矿北部提升机原高压开关柜KCD－1001型优化换为新型智能高压开关柜型号为KYN28－12型。KYN28－12型智能高压开关柜由双进线柜、双变压器柜、提升机电源柜和PT柜组成，该型铠装移开式交流金属封闭开关柜系额定电压3.6～12kV三相交流50Hz的户内成套配电装置，用于频繁启动高压电动机等。

KYN28－12型智能高压开关柜，配用高开断能力和北海银河开关设备有限公司生产的VYG—12型固封式户内真空断路器作为主开关，结构先进、合理、紧凑，性能优越，安全可靠，同时具有“防止误操作断路器、防止带负荷推拉手车、防止带电关合接地开关、防止接地开关在接地位置时送电和防止误入带电间隔”等“五防”联锁功能。且改造后改善了原开关柜安全性能差和防尘效果差的现象，符合提升机双回路供电要求，功能齐备，目前运行状态良好。新型高压开关柜如图2所示，其中KYN28－12型智能高压开关柜和VYG－12型固封式户内真空断路器的具体技术参数分别见表1和下页表2。

图2 KYN28－12型高压开关柜

表1 KYN28－12型智能高压开关柜技术参数

2.5 改造后高压开关柜的优点

新型智能高压开关柜的主要优点：有可配用VYG系列12kV～24kV型固封式真空断路器；更换断路器简单，手车互换性好；实现配电线路的就地和远方控制、检测及自动保护等。

表2 VYG－12型固封式户内真空断路器技术参数

3 结语

通过对同煤集团云冈煤矿主井北部机房高压开关柜优化改造方案的探讨，得出结论：该矿主井北部机房高压开关柜由传统KCD－1001型高压开关柜变换为KYN28－12型新型智能高压开关柜，并配置与之配套的VYG—12型固封式户内真空断路器为主开关。至今已应用一段时间，具有显示准确、运行平稳、操作安全等特点。

［1］ 苏贤，魏伟，李改莲.浅谈高压开关柜辅助开关的改进［J］.山西电力，1997（2）：25－26.

［2］ 赵才宝.GC2－10（F）／1000型高压开关拒绝缘系统结构上的几点改进［J］.高压电器，1994（4）：54－55.

［3］ 连家骅，徐帆.高压开关柜智能化的思路［J］.福建电力与电工，1993，19（1）：1－2.

［4］ 耿伟，耿洁宇.固定式高压开关柜改造中存在的问题分析和改进方案［J］.电气开关，2011（4）：85－86.

［5］ 徐晓军.10kV高压开关柜改造实施方案［J］.科技传播，2012（5）：48－51.

［6］ 张杰，时统军，王立强.浅谈邢东矿井谐波站高压开关柜改造［J］.河北煤炭，2003（6）：35－36.

［7］ 孙广.高压开关柜的五防技术改造［J］.设备管理与维修，2002（9）：18－19.