電力監(jiān)控系統(tǒng)在顧橋礦井下變電所的首次應(yīng)用

桂雷

摘要：礦用電力監(jiān)控系統(tǒng)能改變煤礦電力系統(tǒng)的傳統(tǒng)管理模式，它將煤礦電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)、歷史運(yùn)行參數(shù)、電力設(shè)備性能參數(shù)、電路運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)地顯示在計(jì)算機(jī)的屏幕上，從而能夠正確評(píng)估電力系統(tǒng)的安全狀態(tài)、電力設(shè)備性能偏差、故障隱患，可以在故障發(fā)生前指揮機(jī)電維修人員及時(shí)作出處理，避免事故發(fā)生。本文以淮南礦業(yè)集團(tuán)顧橋礦為例，詳細(xì)介紹礦用電力監(jiān)控系統(tǒng)在井下供電中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控系統(tǒng);顧橋礦;應(yīng)用

引言

礦用電力監(jiān)控系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、監(jiān)控分站為基本工具，對(duì)變配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和記錄，并提供遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)平臺(tái)，可以和檢測(cè)、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的控制系統(tǒng)。目前顧橋礦井下變電所均已實(shí)現(xiàn)保護(hù)微機(jī)化、傳輸接口化、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制。

1電力監(jiān)控系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)

1.1遠(yuǎn)程監(jiān)控，減人增效

顧橋礦地面110kV變電所安裝KJ360型礦用電力監(jiān)控主站系統(tǒng)，采用一臺(tái)工控機(jī)作為主機(jī)。井下中央變電所安裝一臺(tái)防爆計(jì)算機(jī)，并安裝KJ360監(jiān)控軟件，作為電力傳輸分站。通過(guò)安裝KJ360電力監(jiān)控系統(tǒng)，把井下變電所的各種數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)終端，引入到地面110KV變電所監(jiān)控主機(jī)，中央變電所監(jiān)控主機(jī)通過(guò)訪問(wèn)主機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)井下變電所集中控制。

在井下各變電所安裝1臺(tái)井下電力監(jiān)控通訊分站KJ360-F，變電所高爆開(kāi)關(guān)保護(hù)器和低壓開(kāi)關(guān)保護(hù)器通過(guò)通訊線，分別接入電力監(jiān)控分站上，電力監(jiān)控分站通過(guò)RS485總線讀取高低壓開(kāi)關(guān)保護(hù)器的相關(guān)數(shù)據(jù)。電力監(jiān)控分站通過(guò)變電所信息環(huán)網(wǎng)交換機(jī)把高低壓保護(hù)數(shù)據(jù)傳入110kV變電所后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。

井下防爆計(jì)算機(jī)通過(guò)中央變電所的環(huán)網(wǎng)交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口讀取電力監(jiān)控分站的數(shù)據(jù).系統(tǒng)主機(jī)、備用機(jī)安裝在地面110kV集控室，通過(guò)RJ45接口用網(wǎng)線連接到已有千兆以太網(wǎng)的交換機(jī)。井下通訊分站通過(guò)RJ45接口用網(wǎng)線連接已有礦千兆以太網(wǎng)的交換機(jī)。

保護(hù)器、系統(tǒng)監(jiān)控通訊分站、系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)已有千兆以太網(wǎng)傳輸平臺(tái)組成電力保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)。保護(hù)器完成數(shù)據(jù)采集、處理和電力線路綜合保護(hù)工作;通訊分站輪詢保護(hù)器獲得電力線路的各種參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，上傳到系統(tǒng)主機(jī);系統(tǒng)主機(jī)查詢通訊分站，獲得電力線路的各種數(shù)據(jù)，通過(guò)軟件處理，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)管理功能。下圖為顧橋礦北二11-2盤區(qū)中部變電所電力監(jiān)控供電示意圖。

1.2性能完善，功能強(qiáng)大

（1）系統(tǒng)主機(jī)

系統(tǒng)主計(jì)算機(jī)接收通訊分站上傳的電力線路的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、用電量等電力線路運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào);對(duì)開(kāi)關(guān)分、合閘狀態(tài)和開(kāi)關(guān)運(yùn)行中分、合閘操作、過(guò)流、短路、過(guò)壓、欠壓、漏電等保護(hù)跳閘的事件進(jìn)行記錄。并通過(guò)組態(tài)軟件對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、歸類、存貯、處理，形成電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、運(yùn)行事件、設(shè)備整定值數(shù)據(jù)表;歷史趨勢(shì)曲線、操作記錄等。在系統(tǒng)主機(jī)上進(jìn)行操作，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下達(dá)指令，可以修改井下通訊分站運(yùn)行程序、保護(hù)器定值整定;可以對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行分、合閘操作和故障跳閘后信號(hào)復(fù)歸操作等，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的監(jiān)控。

（2）主要技術(shù)參數(shù)

系統(tǒng)容量：系統(tǒng)最大容納32臺(tái)通訊分站;每臺(tái)分站掛接36臺(tái)設(shè)備;

最大巡檢周期：不大于10s;

控制執(zhí)行時(shí)間：不大于2s;

畫(huà)面響應(yīng)時(shí)間：調(diào)出整幅畫(huà)面85%的響應(yīng)時(shí)間不大于2s，其余畫(huà)面調(diào)出時(shí)間不大于3s;

誤碼率：誤碼率不大于10-8;

傳輸性能：計(jì)算機(jī)與通訊接口（以太網(wǎng)交換機(jī)）間：TCP/IP電信號(hào)（網(wǎng)線傳輸），傳輸速率10/100Mbps，傳輸距離100m。

（3）電力監(jiān)控分站基本功能

完成保護(hù)裝置與地面調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換功能，具有本機(jī)初始化參數(shù)設(shè)置、掉電保護(hù)功能、發(fā)送、接收和顯示功能;能接收并貯存地面調(diào)度中心的命令;根據(jù)地面監(jiān)控主站的命令，采集高開(kāi)綜合保護(hù)器的遙測(cè)量、遙信量、事件順序記錄、錄波數(shù)據(jù)等，處理、存儲(chǔ)并向監(jiān)控主機(jī)傳輸;對(duì)10kV、1140V或660V低壓開(kāi)關(guān)具備監(jiān)測(cè)、監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢功能;對(duì)10kV高壓真空配電裝置、1140V或660V低壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行分、合閘操作;對(duì)10kV、1140V或660V低壓開(kāi)關(guān)電力參數(shù)和故障狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、監(jiān)視、查詢;對(duì)10kV、1140V或660V低壓開(kāi)關(guān)額定參數(shù)遠(yuǎn)程、就地設(shè)定;具有時(shí)鐘同步功能實(shí)現(xiàn)與上級(jí)調(diào)度主站和下級(jí)綜合保護(hù)器的時(shí)鐘同步功能。主站每半小時(shí)與分站對(duì)時(shí)一次，分站每15分鐘與綜合保護(hù)對(duì)時(shí)一次，確保時(shí)鐘一致;分站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)綜合保護(hù)的投入運(yùn)行情況，一旦有新安裝的保護(hù)開(kāi)機(jī)運(yùn)行，分站就會(huì)主動(dòng)與保護(hù)對(duì)時(shí)。規(guī)約轉(zhuǎn)換功能：外掛式規(guī)約擴(kuò)充模塊，可以方便地接入第三方智能設(shè)備;遠(yuǎn)程維護(hù)功能：可以遠(yuǎn)程監(jiān)視通訊狀態(tài)，遠(yuǎn)程進(jìn)行軟件升級(jí)，遠(yuǎn)程進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)，遠(yuǎn)程下載錄波數(shù)據(jù);可通過(guò)主機(jī)登錄到分站的嵌入式工控機(jī)上，進(jìn)行應(yīng)用程序升級(jí)、錄波文件下載等。失電數(shù)據(jù)保持功能：在系統(tǒng)掉電的情況下，保證系統(tǒng)的各種信息存儲(chǔ)及傳輸。停電后可以工作4小時(shí)。各保護(hù)器通訊狀態(tài)監(jiān)視：當(dāng)保護(hù)器通訊中斷時(shí)，產(chǎn)生保護(hù)通訊中斷的事件記錄，除自己顯示外，還要送到地面調(diào)度監(jiān)控中心;實(shí)時(shí)監(jiān)視各種控制操作：來(lái)自主站的定值修改命令，在固化命令下發(fā)到綜合保護(hù)，且綜合保護(hù)已固化成功后，分站將產(chǎn)生一命令修改定值的事件記錄;來(lái)自主站的開(kāi)關(guān)控制命令，在綜合保護(hù)執(zhí)行后，分站也將產(chǎn)生一命令遙控開(kāi)關(guān)的事件記錄。分站具有自診斷和故障指示功能。分站具有與傳輸接口雙向通信及工作狀態(tài)指示功能。

2取得的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益

顧橋礦井下中央?yún)^(qū)變電所安裝KJ360型煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)行參數(shù)、歷史運(yùn)行參數(shù)、電力設(shè)備性能參數(shù)、電路運(yùn)行狀態(tài)，能夠正確評(píng)估電力系統(tǒng)的安全狀態(tài)、電力設(shè)備性能偏差、故障隱患，避免事故發(fā)生。同時(shí)井下變電所電力監(jiān)控能夠減人增效，實(shí)現(xiàn)了井下變電所無(wú)人值守，減少供電事故發(fā)生和縮短故障排除時(shí)間，節(jié)約了人力資源成本，提高了全礦井安全供電的穩(wěn)定性、可靠性，為供電系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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