摘 要：利用自動化控制系統(tǒng)對煤礦變電站進行管理有著重要的意義。傳統(tǒng)的煤礦變電站普遍存在設(shè)備安全性差、監(jiān)控時效性差等一系列問題，這些問題的存在都會影響煤礦變電站的安全穩(wěn)定運行。本文首先介紹了煤礦35kV變電站無人值守自動化系統(tǒng)的組成部分，重點論述煤礦35kV變電站無人值守自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵裝置和煤礦35kV變電站無人值守自動化系統(tǒng)的通信協(xié)議，希望能給變電站今后的創(chuàng)新及發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦；35kV變電站；綜合自動化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.046

0 引言

煤礦35kV變電站的任務(wù)是管理、監(jiān)測、傳輸、控制、分配電能，變電站的穩(wěn)定工作能夠確保煤礦的安全生產(chǎn)。而煤礦科技進步的一個方向是變電站的無人值守和自動化，如此新的變電站能夠及時地對煤礦供電系統(tǒng)的無功功率、電壓、電流、有功功率等進行及時地監(jiān)測，其顯著的優(yōu)勢是抗電磁干擾性強、抗震性能良好、工作條件穩(wěn)定、環(huán)境溫度寬等，從而實現(xiàn)了煤礦生活用電與生產(chǎn)供電的穩(wěn)定性、安全性，大大地減少了煤礦事故。

1 煤礦35kV變電站無人值守自動化系統(tǒng)的組成部分

35kV變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)重點優(yōu)化設(shè)計變電站的遠動裝置、繼電保護、測量裝置、智能裝置等，根據(jù)超前的信號處理、通訊技術(shù)、電子等，智能化地控制、測量、監(jiān)督整個變電站的配電線路、輸電線路、關(guān)鍵裝置。

1.1 變電站電力管理和監(jiān)控系統(tǒng)

主要在煤礦供電系統(tǒng)和運行裝置的安保、控制、測量、監(jiān)督應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)今供電系統(tǒng)與裝置的及時參數(shù)監(jiān)控能夠使“五遙操控”實現(xiàn)，能夠確定故障位置、監(jiān)督故障預(yù)警，對資訊與故障數(shù)據(jù)的傳送能夠解決煤礦供電的一系列問題，像是經(jīng)常停電、漏電接地選線、越級跳閘、電壓波動跳閘等。并且，借助自動分析對故障的隱患進行預(yù)估，防止突發(fā)電力事故的出現(xiàn)，這樣才可以處理突發(fā)安全事故當(dāng)中控制電力預(yù)案的技能，可以在自動專家系統(tǒng)、分析專業(yè)圖表工具、大型安全事故處理、分析錄波工具、綜合與精確地計量監(jiān)測上應(yīng)用，可以提升管理能力、節(jié)省電能、減少事故出現(xiàn)次數(shù)、降低損耗、提升運行效率，根據(jù)系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)智能程控與遠距離操控技術(shù)，能夠自動化地監(jiān)控煤礦生產(chǎn)裝置和供電系統(tǒng)。

1.2 變電所管理和監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控管理系統(tǒng)借助安全、先進的場地監(jiān)控分站和多媒體綜合監(jiān)控站，可以對煤礦變電站裝置的信息進行報警顯示、管理操作、監(jiān)測、設(shè)置調(diào)整，可以組合而成獨立的統(tǒng)一控制機制，也能夠接入煤礦自動化網(wǎng)絡(luò)組合而成電子監(jiān)控子系統(tǒng)。多媒體綜合監(jiān)控站的通訊接口是多路的，可以連接變電站當(dāng)中的各種開關(guān)量和模擬量傳感裝置、電力保護裝置、供電裝置，可以動態(tài)地模仿演示監(jiān)控系統(tǒng)運行的畫面、演示監(jiān)控曲線和信息、收集資料信息、設(shè)計保護參數(shù)，以及對互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)咨詢和監(jiān)控站運行現(xiàn)狀進行查詢，并且可以連接語音廣播、電話通訊、視頻監(jiān)督等裝置。這樣一來，確保了落實語音報警以及遠距離操作和集控操作。

1.3 集控主站系統(tǒng)

集控自動化的主體是集控主站，需要確保其組成有視頻監(jiān)控主機、雙操作員工作站、雙SCADA服務(wù)器、WEB服務(wù)器、雙前置機等。集控站涵蓋綜合管理操作、遙巡、監(jiān)控等，其直接影響到受控子站與集控主站的管理維修、調(diào)度技術(shù)、運行技術(shù)。

1.4 受控站系統(tǒng)

作為集控自動化基礎(chǔ)的受控子站的組成部分是防誤閉鎖系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)。而受控子站自動化系統(tǒng)的組成部分是通訊管理機、微機保護測控、當(dāng)?shù)乇O(jiān)控等。可以控制變電站、采集和處理變電站數(shù)據(jù)，并且向集控站上傳信息，且對集控站的信息予以接收。當(dāng)前，受控子站自動化系統(tǒng)分為三種，即分散分布式、統(tǒng)一分布式、統(tǒng)一式。

2 煤礦35kV變電站無人值守自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵裝置

2.1 微機測控保護裝置

微機測控保護裝置的作用是良好的儲存記憶、迅速計算、防干擾、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波等，其跟固有的保護系統(tǒng)進行比較，具備可取性與速動性的優(yōu)勢，以及具備比較強大的生命力。并且微機繼電保護裝置還具備下面的好處：一是安全性，微機保護裝置可以自我診斷，可以實時地對自身的軟件與硬件問題進行檢查，如果存在故障，那么可以實時地發(fā)出警報。二是保護性，該裝置可以根據(jù)數(shù)學(xué)方法進行有效地保護。三是容易擴展性，其便于共享和控制信息。

2.2 微機防誤閉鎖裝置

微機防誤閉鎖裝置的組成部分是具備直控作用的數(shù)碼鎖、閉鎖控制器單元、綜合操作屏幕、遙控閉鎖單眼元、計算機鑰匙、防誤主機等。這樣一來，其可以實現(xiàn)電氣裝置需要的“五防”功能。

3 煤礦35kV變電站無人值守自動化系統(tǒng)的通信協(xié)議

管理和控制變電站的趨勢是變電站遠距離控制與無人值守，而其實施有效控制的關(guān)鍵在于通信協(xié)議。當(dāng)前，計算機技術(shù)持續(xù)發(fā)展，進而有助于將計算機智能化控制技術(shù)應(yīng)用于變電站中。該模式的組成部分通常是CPU分布式采集控制，其借助各種CPU單元的通信管理和控制變電站，確保變電站可以自動化地調(diào)整監(jiān)督、測量、傳遞、控制數(shù)據(jù)。變電站自動化系統(tǒng)中應(yīng)用通信協(xié)議具備非常大的價值與作用。倘若想確保上級控制中心與變電站自動化具備“五遙”的能力，那么務(wù)必保障各種控制裝置、CPU單元、主機、工作站、工程師站的準(zhǔn)確和全程通訊。在整個的系統(tǒng)通信當(dāng)中，通信協(xié)議屬于中心環(huán)節(jié)。少了通信協(xié)議，計算機自動化系統(tǒng)就難以體現(xiàn)相應(yīng)的功能，難以共享與溝通信息。電力系統(tǒng)搜集的信息指標(biāo)具備較高的安全性與實時性。為此，針對控制系統(tǒng)而言，通信協(xié)議顯得十分關(guān)鍵。當(dāng)今一般應(yīng)用的通信協(xié)議是IEC870-5-101通信協(xié)議、CDT 循環(huán)通信協(xié)議、DNPV3.00 通信協(xié)議等。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦機械化程度越來越高，基于新科技的持續(xù)進步，煤礦35KV變電站綜合自動化系統(tǒng)中會越來越多地應(yīng)用高科技，而新技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)變電站運行費用的降低與安全系數(shù)的提升。

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作者簡介：單旭（1987-），男，江蘇濱海人，本科，助理工程師，從事煤礦機電技術(shù)管理工作。