XX省工业和信息化科技成果奖推荐书.docx

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XX省工业和信息化科技成果奖推荐书

XX省工业和信息化科技成果奖

推荐书

一、项目基本情况

类别：

技术开发

推荐奖励等级：

一等奖

编号：

项目名称

矿用隔爆型高压总进和联络开关闭锁装置的研究与应用

主要

完成人

主要完成单位

推荐单位（盖章）

项目名称可否公布

可

密级及保密期限

学科（专业）

分类名称代码

所属国民经济行业

省科技成果登记号

任务下达部门：

计划（基金）名称：

计划（基金）编号：

任务来源

A.国家计划；B.部委计划；C.省级计划；D．省辖市、省直委厅局计划；E.基金资助；F.企业；G.国际合作；H.自选√；I.其他

成果水平

评价证明编号

项目的评价方式

组织评价单位

取得评价证明的时间

二、项目简介

所属科学技术领域、主要内容、特点、应用范围及推广情况：

本项目针对目前煤矿供电系统分列运行可能引起的高压配电装置误操作的问题，研制了具有自动安全防护作用的矿用隔爆型高压总进和联系开关闭锁装置，为防止矿井供电系统误操作提供了可靠的技术保证。

主要研究内容：

1、开关状态检测与闭锁控制，分为三种情况闭锁联络开关或进线开关。

2、闭锁方式。

正常运行时闭锁装置始终处于闭锁状态，在两路进线电源均带电的状态下，能自动切断母联开关的操作电源、储能电源和自动切断母联开关的欠压脱扣器电源，使母联开关一直处于脱扣状态，从而闭锁母联开关的合闸操作。

3、满足联络开关合闸条件后闭锁的解除。

联络开关合闸条件为：

Ⅰ段进线开关处于分闸状态，Ⅰ段无电压，联络开关处于分闸状态；或者Ⅱ段进线开关处于分闸状态，Ⅱ段无电压，母联开关处于分闸状态。

当满足合闸条件时，通过三个步骤解除联络开关合闸闭锁。

4、联络开关手动解除闭锁功能。

如果特殊情况下，在不满足联络开关闭锁条件后仍然需要将联络开关合上，仍分三步解除操作电源闭锁、欠压脱扣器电源闭锁、储能电源闭锁，然后在两级密码锁控制控制解后，可电动合上联络开关。

5、装置具有联络开关控制电源及本体电源自动切换功能。

分别采集两段母线三相电压，根据Ⅰ、Ⅱ段PT电压值，以Ⅰ段电压为基准，自动确定向母联开关和闭锁装置的供电电源，并对出现的PT断线情况进行报警。

6、Ⅰ段进线开关处于合闸状态，母线开关在合闸状态，通过闭锁装置的可控接点，闭锁Ⅱ段进线开关；Ⅱ段进线开关处于合闸状态，母线联络开关在合闸状态，通过闭锁装置的可控接点，闭锁Ⅰ段进线开关。

共同研究的微机型矿用隔爆型高压总进和母线联络关闭锁装置属自主开发。

该装置在矿井供电系统的应用有效地防止了井下高压配电装置误操作的问题，具有自动安全防护作用。

依据当前煤矿现场应用需求，本次研究在国内已达到领先水平。

已在同煤集团公司所属矿井的井下变电所母线联络的隔爆型高压配电装置内安装、应用。

（不超过800个汉字）

三、项目详细内容

1．立项背景

近年来，为进一步增强煤矿供用电系统的安全防护能力，同煤集团公司煤矿供电系统已全部采用分列运行方式（地面变电站内两台主变压器带电运行，平均分带井下负荷，地面至井下各级变电所内的母线联络开关都在断开位置），这种运行方式有效的抑制了全矿井停电事故的发生。

同时，随着自动化与IT技术的快速发展，以及人机工程观念的绵延深入，井下供电监控和保护系统的得以进一步改造与完善，使矿井的供电安全可靠性有了较大的提高。

但矿井供电系统全部采用分列运行方式后，由于各母线段电源取自两个不同的系统且所带负荷有较大的差异，分列运行的两个系统中每一个母线联络开关的闭合，都是一次两个系统的合环操作，母线联络开关（简称联络开关）的投入将造成较大的系统环流流过母线段而造成保护装置误动或其它问题，对设备、人身及电网造成危害。

为了避免工作人员在实际运行中误操作联络开关的情况发生，遵循“凡有可能引起误操作的高压电气设备，均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路”的原则，在技术装备上，我们研究、应用了具有自动安全防护作用的矿用总进线和联络开关闭锁装置，强制工作人员必须按照规定的程序操作，使母线联络开关始终是在操作系统控制下进行操作，确保母线联络开关能按照要求的方式运行。

（不超过800个汉字）

2．详细科学技术内容（应着重说明其技术难易程度或复杂程度，技术创新程度）

矿用隔爆型高压总进和母线联络开关闭锁装置闭锁装置接入隔爆型高压真空配电装置的控制腔内，采集母线段的三相电压和Ⅰ、Ⅱ段进线开关和母线联络开关控制回路中的常开接点和常闭接点，作为判据。

并以操作逻辑为核心，实现防误闭锁，同时所有的信息可通过RS485通讯接口接入供电系统通讯网络，传至地面监控系统。

闭锁装置的工作原理：

在Ⅰ、Ⅱ段母线都带电的状态下，自动切断母线联络开关的操作电源和弹簧储能机构电动合闸单元的储能电源，并切断母线联络开关欠压脱扣器电源，从而保证母线联络开关的合闸操作功能不起作用，并对可能出现的异常工作情况或PT断线情况进行报警。

正常运行时闭锁装置始终处于闭锁状态，闭锁装置分为三种情况闭锁母线联络开关合闸：

第一闭锁母线联络开关的操作电源；其次通过合闸出口接点闭锁母联开关的储能电源回路；第三通过分闸出口接点切断母联开关的欠压脱扣器电源回路。

正常运行时欠压脱扣回路可控接点处于打开状态，使欠压脱扣器一直处于脱扣状态。

矿用隔爆型高压真空配电装置的合、分闸操作回路接入母联闭锁装置中，由母联闭锁装置的内部可控接点控制其合、分闸操作。

联络开关的合、分闸操作，由闭锁装置已设定的闭锁程序进行过程控制。

解除闭锁每一步操作，装置均将进行提醒并做详细的记录，经确定后进入母联开关合闸操作程序。

对于其它运行方式下，满足母联开关合闸条件后装置闭锁的解除操作，同样是在可控条件下，强制操作人员必须按规定的操作程序去操作设备，使母线联络开关操作自始至终都是在操作系统控制下进行。

母联闭锁装置基本功能：

1、采用单母线分段接线的变电所，Ⅰ、Ⅱ段进线开关处于合闸状态，Ⅰ、Ⅱ段母线带电，闭锁联络开关，联络开关的合、分闸操作，都由闭锁装置已设定的闭锁程序进行过程控制。

2、Ⅰ段进线开关处于合闸状态，Ⅰ段母线带电，联络开关在合闸状态，Ⅱ段进线带电，闭锁Ⅱ段母线进线开关。

3、Ⅱ段进线开关处于合闸状态，Ⅱ段母线带电，联络开关在合闸状态，Ⅰ段进线带电，闭锁Ⅰ段母线进线开关。

4、装置具有PT断线告警功能。

5、三相电压自动切换功能。

装置接入Ⅰ段电压及Ⅱ段电压后，通过内部的切换回路，分别向外输出三相电压，并给装置本体供电。

6、自动判断投入闭锁功能。

任何时候装置采集到母线联络开关由合变分，将延时两秒后自动闭锁母联开关。

首先切断母线联络开关操作电源，然后切断母联开关储能电源，致使母联开关不能合闸。

母线联络开关的合、分闸操作：

母线联络开关可通过键盘操作分三步解除母联开关合闸闭锁，输入正确密码后，装置提示已满足合闸条件解除闭锁，进行母线联络开关合闸操作。

母线联络开关手动解除闭锁功能：

如果特殊情况下，在不满足母线联络开关闭锁条件后仍然需要将母线联络开关合上，也可以通过菜单操作解除母线联络开关的闭锁。

此时需输入双重密码，正确输入密码后，即可电动合上母线联络开关。

闭锁装置的组成

硬件结构：

微机母联闭锁装置的硬件设计在电路布局上严格做到强、弱电分开。

主板为弱电部分，安装有工业级CPU、硬件看门狗、实时时钟、通讯接口、光耦、键盘、液晶显示模块和信号灯及附属的专用抗干扰电路。

整块主板上总线不出芯片，CPU与外围电路的连接均采用输入输出接口来实现，使装置的硬件具有良好的抗干扰性能。

底板为强电部分，安装有宽输入范围的电源模块、高精度小型电压互感器、大功率继电器、开关量输入回路及专用抗干扰电路。

强电的走线短、间距宽，进入装置后马上进行去藕，再进行变压器隔离、继电器隔离、光电隔离，从而切断由强电至弱电部分的干扰通道。

在各种继电器线圈回路中采用双驱动电路，保证某一元器件的损坏及短路不会造成装置误动而跳闸。

所选用的CPU包含有FlashROM、RAM、EEPROM、AD转换器、定时器、串行口等微机保护需要的所有资源。

整套装置总线不出芯片，与外部设备的连接均通过驱动能力很强的IO口来实现，使装置元器件少，运行稳定可靠，抗干扰能力强。

装置与外部的所有连接部分均采用隔离措施，开关量输入、输出、通讯接口通过光电隔离，模拟量通过变压器隔离，使经过输入输出线上过来的干扰减到最小。

采用大屏幕汉字液晶显示及菜单操作方式。

软件部分：

母联闭锁装置的软件均采用模块化设计，每个模块均经过反复测试，通用性强。

所有通用模块共享程序代码，只是运行在不同的数据区，使程序运行速度快，运行效率高，维护工作量小，修改快速方便。

装置软件模块主要分为：

系统初始化模块、数据采集模块、数据运算模块、逻辑判别模块、继电器输出模块、开关量输入模块、人机接口模块、自检模块、通讯模块、程序监视模块。

并且在数据采集、数据运算、开关量输入、逻辑判别、继电器输出模块中采用多项冗余措施，不会因为某些点采样数据的错误、某一次运算数据的错误、某一个开出量的变化、某一次干扰后程序跑飞等异常情况而引起保护装置误动。

主要研究内容

1、开关状态检测与闭锁控制。

分为三种情况闭锁联络开关或Ⅰ、Ⅱ段进线开关：

⑴Ⅰ、Ⅱ段进线开关处于合闸状态，Ⅰ、Ⅱ段母线带电，闭锁联络开关（不允许联络开关合闸）；⑵Ⅰ段进线开关处于合闸状态，Ⅰ段母线带电，母线联络开关在合闸状态，闭锁Ⅱ段进线开关；⑶Ⅱ段进线开关处于合闸状态，Ⅱ段母线带电，母线联络开关在合闸状态，闭锁Ⅰ段进线开关。

2、闭锁方式。

正常运行时闭锁装置始终处于闭锁状态，分为三个方法闭锁开关合闸：

⑴联络开关的操作电源无电压输出；⑵通过可控接点切断开关的合闸储能电机回路；⑶通过可控接点切断开关的欠压脱扣器电源回路，使欠压脱扣器一直处于脱扣状态。

在两路进线电源均带电的状态下，能自动切断母联开关的操作电源、储能电源和自动切断母联开关的欠压脱扣器电源，使母联开关一直处于脱扣状态，从而闭锁母联开关的合闸操作。

3、满足联络开关合闸条件后闭锁的解除。

联络开关合闸条件为：

Ⅰ段进线开关处于分闸状态，Ⅰ段无电压，联络开关处于分闸状态；或者Ⅱ段进线开关处于分闸状态，Ⅱ段无电压，母联开关处于分闸状态。

当满足合闸条件时，通过三个步骤解除联络开关合闸闭锁。

⑴首先解除联络开关操作电源闭锁，向联络开关供电；⑵解除联络开关的欠压脱扣器电源闭锁，可控接点闭合向联络开关的欠压脱扣器供电；⑶在前两步闭锁解除的基础上，由可控接点接通联络开关的储能电源，储能电机储能后即将联络开关合上。

4、联络开关手动解除闭锁功能。

如果特殊情况下，在不满足联络开关闭锁条件后仍然需要将联络开关合上，仍分三步解除操作电源闭锁、欠压脱扣器电源闭锁、储能电源闭锁，然后在两级密码锁控制解除后，可电动合上联络开关。

5、装置具有联络开关控制电源及本体电源自动切换功能。

不管是联络开关的控制电源还是闭锁装置电源，装置均具有两路电源自动切换功能。

分别采集两段母线的A、B、C三相电压，根据Ⅰ、Ⅱ段PT电压值，以Ⅰ段电压为基准，自动确定向母联开关和闭锁装置的供电电源，并对出现的PT断线情况进行报警。

6、Ⅰ段进线开关处于合闸状态，Ⅰ段母线带电，母线开关在合闸状态，通过闭锁装置的可控接点，切断Ⅱ段进线开关的合闸储能电机回路，闭锁Ⅱ段进线开关；Ⅱ段进线开关处于合闸状态，Ⅱ段母线带电，母线联络开关在合闸状态，通过闭锁装置的可控接点，切断Ⅰ段进线开关的合闸储能电机回路，闭锁Ⅰ段进线开关。

（纸面不够、可另增页）

3．发现、发明及创新点

技术路线及技术关键点

1、根据井下供电系统，准确判断、显示供电线路的实际工作状态，并根据进线开关和联络开关状态、ⅠⅡ段进线电压等条件，完成联络开关的闭锁功能。

正常运行情况下，闭锁装置确认2秒后，自动完成联络开关操作电源闭锁、储能电源闭锁和欠压脱扣器闭锁。

并可在一定条件下，实现联络开关闭锁、联络和进线开关闭锁和受控状态下联络开关的可控程序操作。

2、实现联络开关在受控状态下的合闸功能。

在满足母联开关自动闭锁条件后仍需要将母联开关合上的情况下，通过闭锁装置设置的程序，根据相应的可控条件，依照可控操作步骤电动合上联络开关。

3、装置具有联络开关控制电源Ⅰ、Ⅱ两段进线控制电源自动切换和投入功能。

不管是联络开关的控制电源还是闭锁装置电源，装置均具有两路电源自动切换功能。

分别采集两段母线的A、B、C三相电压，根据Ⅰ、Ⅱ段PT电压值，以Ⅰ段电压为基准，自动确定向母联开关和闭锁装置的供电电源，并对出现的PT断线情况进行报警。

4、装置具有PT断线告警功能，断线的判据为：

⑴Uab1>Uy1，Ucb1Uy1，Uab1

当满足上述任何一个条件后，装置确认2秒后发出告警信号，液晶屏显示相应告警信息。

5、可将所有的信息通过通讯网络进行上传。

（不超过400个汉字）

4．保密要点

（不超过100个汉字）

5．与当前国内外同类技术、效益、市场竞争力的综合比较（应着重说明其主要技术经济指标先进程度、总体技术水平）

矿用隔爆型高压总进和联系开关闭锁装置的成功应用，在技术装备上，严格遵循了“凡有可能引起误操作的高压电气设备，均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路”的原则，确保母线联络开关能按照要求的方式运行，保证了矿井供电系统的安全运行，对矿井供电的微机防误操作方面具有重要的指导意义，达到国内领先水平。

（不超过800个汉字）

6．应用情况（应着重说明其转化、应用、推广程度；对产业结构优化升级或实现技术跨越的作用；对推动行业科学技术进步的作用）

闭锁装置在集团公司所属各矿井的应用，在技术装备上，强制工作人员必须按照规定的程序操作，使母线联络开关自始至终是在操作系统控制下进行操作，对母线联络开关的操作进行全方位的监控与报警，确保母线联络开关能按照要求的方式运行。

微机型矿用隔爆型高压总进和联系开关闭锁装置在井下供电系统的成功应用，完善了高压电气设备的防误装置和相应的防误电气闭锁回路，最大限度地减少人员误操作情况的发生，提高了矿井供电系统的安全可靠性，满足矿井安全高效的需要和促进了安全生产，其社会效益比较明显，具有良好的推广应用价值。

（不超过800个汉字）

应用情况

在公司各生产矿井应用

未达到推广应用面积和程度的原因

A.无接产单位B.缺乏资金C.技术不配套D.其他

7．经济效益

（人民币单位：

万元）

项目投资总额

回收期

年

栏目

年份

产量

新增产值

新增利润

新增税收

创收外汇

（美元）

节支总额

2006

2007

12．84

11．41

24．25

2008

18．5

13．75

32．．25

平均

15．67

12．58

28．25

28．25

各栏目的计算依据：

一、2007年：

每矿40400X6个矿X2=485000元。

2008年：

每矿53750X6个矿X2=645000元。

二、两年总经济效益：

1130000元。

8、社会效益、发展前景及潜在效益

该微机型矿用隔爆型高压总进和联系开关闭锁装置完全自主开发，该装置的应用，增强煤矿供用电系统的安全防护能力，配合供电系统的分列运行方式，有效的抑制了全矿井停电事故的发生，井下供电监控和保护系统得以进一步改造与完善，使矿井的供电安全可靠性有了较大的提高，带来的间接经济效益不可估量。

四、本项目曾获科技奖励情况

获奖时间

奖励名称

奖励等级

授奖部门

本表所填科技奖励是指：

1.国务院设立的科技奖励；

2.省、自治区、直辖市政府或国务院有关部门、中国人民解放军设立的科技奖励；

3.经科技部或省科技主管部门批准的社会力量设立的科技奖励。

五、本项目申请、获得专利情况

国别

申请号

专利号

项目名称

六、主要完成人情况表（每人一页）

第1完成人

姓名：

性别

政治面貌

出生地

出生日期

民族

毕业学校

文化程度

学位

专业、专长

毕业时间

职务

工作单位

职称

通讯地址

手机

单位性质

电子邮箱

办公电话

住宅电话

参加本项目的起止时间：

年月至年月

主要学术（技术）贡献：

对集团公司矿用隔爆型高压总进和联络开关闭锁装置的实施起到了决策性的作用，并指导研究与系统分析，确定了矿用隔爆型高压总进和联络开关闭锁装置的应用方案、内容及方式。

声明

声明：

本人对推荐书内容及全部附件材料进行了审查，全部内容和材料属实，并对推荐材料的真实性负责。

本人签名：

年月日

六、主要完成人情况表（每人一页）

第2完成人

姓名：

性别

政治面貌

出生地

出生日期：

1

民族：

毕业学校

文化程度

学位

专业、专长

毕业时间

职务

工作单位

职称

通讯地址

手机

单位性质

电子邮箱

办公电话

住宅电话

曾获奖励及荣誉称号情况：

参加本项目的起止时间：

主要学术（技术）贡献：

组织对矿用隔爆型高压总进和联络开关闭锁装置的研究与应用项目的实施、调查与论证，并指导研究与系统分析，确定了矿用隔爆型高压总进和联络开关闭锁装置的方案、内容及方式，对矿用隔爆型高压总进和联络开关闭锁装置的研究与应用项目的核心技术进行攻关。

声明

声明：

本人对推荐书内容及全部附件材料进行了审查，全部内容和材料属实，并对推荐材料的真实性负责。

本人签名：

年月日

六、主要完成人情况表（每人一页）

第3完成人

姓名：

性别

政治面貌：

出生地

出生日期：

民族：

毕业学校

文化程度

学位

专业、专长

毕业时间

职务

工作单位

职称

通讯地址

手机

单位性质

电子邮箱

办公电话

住宅电话

曾获奖励及荣誉称号情况：

主要从事煤炭行业防爆产品的研究、项目管理、工程管理等，获地方级科技进步奖2项。

参加本项目的起止时间：

主要学术（技术）贡献：

1、对矿用隔爆型高压总进和联络开关闭锁装置的研究与应用项目的实施进行调查、论证。

2、组织项目的研究与应用实施。

3．对项目的核心技术进行攻关。

4．参与编写技术方案。

5．参与系统软件的编写与设计。

声明

声明：

本人对推荐书内容及全部附件材料进行了审查，全部内容和材料属实，并对推荐材料的真实性负责。

本人签名：

年月日

七、主要完成单位情况表

第1完成单位

单位名称：

单位性质

国有企业E

联系人

联系电话

传真

电子信箱

邮政编码

通讯地址

对该成果的主要贡献

1.负责隔爆型高压总进和联络开关闭锁装置的研究与应用系统的架构与总体设计。

2.提出技术思路，制定技术研究方案，并负责组织项目实验。

3.提供研究场所、基础数据和相关资料。

4.参与技术指导，并组织安装、运行。

5.为该项目的实施负责现场试验研究，并在人、物和财力方面给以支持。

单位负责人签名：

（公章）

年月日

注：

单位性质按如下规范（连同相应的字母）之一填写：

A研究院所A1转制研究院所A2非转制研究院所B学校C社会团体

D事业单位E国有企业F民营企业G中外合资H集体单位I军队J其它

七、主要完成单位情况表

第2完成单位

单位名称：

单位性质

联系人

联系电话

传真

电子信箱

邮政编码

通讯地址

对该成果的主要贡献

1、负责隔爆型高压总进和联络开关闭锁装置的研究与应用的架构与总体设计；

2、负责装置硬、软件功能模块开发；

3、负责对项目关键算法研究。

单位负责人签名：

（公章）

年月日

注：

单位性质按如下规范（连同相应的字母）之一填写：

A研究院所A1转制研究院所A2非转制研究院所B学校C社会团体

D事业单位E国有企业F民营企业G中外合资H集体单位I军队J其它

八、推荐意见

1、第一完成单位意见：

该成果以操作逻辑为核心，充分利用已广泛应用的自动控制系统，通过模拟和结构优化，研制了具有自动安全防护作用的微机型矿用隔爆型高压总进和联络开关闭锁装置，最大限度地减少人员误操作情况的发生，为防止矿井供电系统误操作提供了可靠的技术保证，使供电安全环境得到了较大的提高。

同意推荐一等奖。

单位负责人签名：

（公章）

年月日

2、推荐单位意见：

单位负责人签名：

（公章）

年月日

九、附材料清单

1、技术评价证明

2、应用证明

3、其他证明

4、研究报告及相关资料