劉發(fā)林

貴州省六盤水市六枝特區(qū)經(jīng)濟(jì)和信息化局，貴州六盤水 553400

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步，在日常工作中的應(yīng)用越來越廣泛，逐漸朝著智能化的方向發(fā)展，其中對(duì)于電能的使用越來越廣泛，電能的操作存在很大的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是變電站的操作，隨著我國(guó)目前煤礦企業(yè)的不斷發(fā)展，電能的應(yīng)用越來越廣泛，供電系統(tǒng)的操作也逐漸朝著智能化的方向發(fā)展，只有在實(shí)際調(diào)控的過程中，才需要相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行操作。煤礦企業(yè)發(fā)展中需要有一個(gè)龐大的供電系統(tǒng)，而且供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對(duì)比較復(fù)雜，需要對(duì)煤礦企業(yè)的智能供電系統(tǒng)進(jìn)行研究。

1 煤礦智能供電系統(tǒng)的構(gòu)成

煤礦企業(yè)生產(chǎn)的過程中，需要應(yīng)用到變電站，變電站的安全操作就會(huì)一直受到重視，操作的過程中，需要保障設(shè)備和人員的安全，需要對(duì)操作的技能進(jìn)行分析，保證操作的正確性和安全性。我國(guó)針對(duì)變電站的安全操作，還制定了專門的規(guī)章制度，隨著我國(guó)智能化技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，變電站也逐漸朝著無(wú)人值守的方向發(fā)展，但是在進(jìn)行實(shí)際操作過程中，還需要專門人員進(jìn)行實(shí)地操作，這樣也會(huì)浪費(fèi)人力和物力資源，如果操作不當(dāng)，也會(huì)造成人員的傷亡。我國(guó)目前的煤礦操作控制系統(tǒng)中，煤礦操作控制系統(tǒng)主要由微機(jī)操作、順序控制等功能獨(dú)立組成，而且相關(guān)配置都比較復(fù)雜，需要對(duì)煤礦智能供電系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，對(duì)操控系統(tǒng)的方案應(yīng)用進(jìn)行研究。

2 煤礦供電系統(tǒng)操作技術(shù)

我國(guó)煤礦企業(yè)當(dāng)前應(yīng)用的煤礦智能供電系統(tǒng)都是按照國(guó)家規(guī)定的《智能變電站技術(shù)指導(dǎo)》中的相關(guān)規(guī)則建立的，主要由站控層、間隔層和過程層三部分組成，而且每一個(gè)部分都是由三部分組成，其中包括區(qū)域集中控制中心、地面變電站和井下變電站。（1） 區(qū)域集中控制中心通常是利用光纖環(huán)網(wǎng)與地面和井下的變電站進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，屬于集中管理的核心部分，而且需要采用對(duì)時(shí)系統(tǒng)，保證各個(gè)系統(tǒng)時(shí)間的一致性。（2） 通過將各個(gè)變電站的信息收集之后，統(tǒng)一上傳到檢測(cè)裝置中，上傳的相關(guān)內(nèi)容，每一個(gè)智能變電站都會(huì)從集控中心獲取，按照相關(guān)的規(guī)定執(zhí)行任務(wù)。（3）煤礦智能供電線系統(tǒng)符合國(guó)家規(guī)定的相關(guān)條例，同時(shí)操控系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)圖形監(jiān)控、順序控制和模擬等功能。

2.1 圖形監(jiān)控功能

圖形監(jiān)控的方式是對(duì)煤礦供電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜖顟B(tài)信息的直觀表達(dá)，以圖形的方式對(duì)各種媒介進(jìn)行順序控制和開票模擬的操作。其中圖形界面的設(shè)計(jì)注重人機(jī)交互的原則，能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶的交流，用戶在實(shí)際操作的過程中，系統(tǒng)會(huì)給出操作提示。（1） 用戶在進(jìn)入登錄界面時(shí)，需要進(jìn)行身份的驗(yàn)證，輸入名稱或者是口令，在被賦予一定的權(quán)限之后，才允許登錄系統(tǒng)。然后進(jìn)入到主界面之后，點(diǎn)擊界面中的模塊，進(jìn)行相關(guān)任務(wù)的操作。（2）模塊操作界面是系統(tǒng)中各功能模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入輸出的界面。

2.2 防誤操作功能

防誤操作主要是利用閉鎖的方式控制失誤操作，在實(shí)際的操作中，會(huì)由于失誤造成操作的不當(dāng)，其中有誤拉、誤合隔離開關(guān)，檢修人員的誤操作有檢修和試驗(yàn)過程中的失誤操作，防止帶負(fù)荷拉閘和接觸開關(guān)，防止帶電時(shí)誤合接地開關(guān)。在煤礦供電系統(tǒng)中，能夠進(jìn)行強(qiáng)制閉鎖的一次設(shè)備有斷路器、自動(dòng)刀閘和網(wǎng)門等，防誤操作閉鎖主要通過獲知相關(guān)的設(shè)備狀態(tài)，判斷操作是否符合規(guī)定。

2.3 順序控制功能

順序控制操作主要是通過智能操控系統(tǒng)將煤礦供電系統(tǒng)中的程序預(yù)先設(shè)定好，然后對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行系列化操作。所有智能電子設(shè)備節(jié)點(diǎn)中模型的信息都是唯一的，能夠?qū)崿F(xiàn)各節(jié)點(diǎn)中信息的交互，利用引用名就能夠獲得標(biāo)準(zhǔn)操作控制接口的狀態(tài)信息。能夠?qū)崿F(xiàn)各種裝置的靈活配置，為智能化的操控提供便利的條件。煤礦供電系統(tǒng)中的相關(guān)電氣設(shè)備要按照順序操作，需要保證各個(gè)設(shè)備的電動(dòng)化操作，要具備較高的可靠性，而且一定要穩(wěn)定。

2.4 開票模擬功能

開票模擬主要是通過專門的系統(tǒng)自動(dòng)生成操作票的內(nèi)容，其中模擬功能區(qū)域包括數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)等部分，通過創(chuàng)建知識(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)區(qū)，能夠利用一定的策略進(jìn)行對(duì)知識(shí)庫(kù)空間的搜索，實(shí)現(xiàn)操作票內(nèi)容的自動(dòng)生成。在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，需要提前將開關(guān)等設(shè)備的正確操作方式存入到系統(tǒng)服務(wù)中，在進(jìn)行模擬操作的過程中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的步驟進(jìn)行操作，防止有誤操作，保證操作票的正確。

2.5 圖票防誤順控操作技術(shù)

圖票防誤順控操作是在圖形化的界面下，對(duì)操作票進(jìn)行模擬操作，驗(yàn)證防誤操作的相關(guān)要求，然后實(shí)現(xiàn)一鍵式操作，完成順序控制方法。操作人員根據(jù)生成的票據(jù)，在操作系統(tǒng)的后臺(tái)進(jìn)行仿真模擬練習(xí)，模擬預(yù)演的方式可以按照設(shè)定的步驟一步一步進(jìn)行，進(jìn)行模擬的過程中，需要做好防誤驗(yàn)證，按照操作票的順序執(zhí)行，如果不符合防誤要求，就需要暫停仿真模擬，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的模擬步驟。在預(yù)演模擬結(jié)束之后，需要輸入口令啟動(dòng)順序操作的進(jìn)程，系統(tǒng)也就會(huì)自動(dòng)生成操作流程，然后按照既定的程序進(jìn)行操作，執(zhí)行下一步的操作工作。在順序操作控制過程中，會(huì)很容易發(fā)生設(shè)備異?；蛘呤枪收系那闆r，其中的目標(biāo)設(shè)備檢查不符合要求，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)中斷順序控制操作，也會(huì)有相應(yīng)的提示。如果出現(xiàn)情況異常的操作，需要終止順序操作的進(jìn)程，如果異常情況能夠盡快處理，就需要暫停順序控制操作，處理完異常操作之后恢復(fù)順序控制操作。

3 煤礦智能供電線系統(tǒng)操作存在的問題

目前煤礦智能供電系統(tǒng)采用的是電源輻射網(wǎng)，供電的可靠性較低，如果發(fā)生故障，會(huì)大面積的停電，會(huì)影響到煤礦的安全生產(chǎn)。（1） 自動(dòng)化的水平較低，煤礦井下的綜合保護(hù)裝置和智能化系統(tǒng)，往往會(huì)受到井下環(huán)境條件、制造技術(shù)等因素的影響，其技術(shù)發(fā)展水平與地面的保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展有著很大的差距，而且保護(hù)裝置方面的技術(shù)水平也是沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，井下電網(wǎng)在運(yùn)行綜合保護(hù)裝置的整體性方面有著很大的差距，完全不能滿足智能化安全供電系統(tǒng)的相關(guān)要求。（2） 井下電網(wǎng)存在的故障很難恢復(fù)，井下電網(wǎng)在發(fā)生故障之后，不能對(duì)故障進(jìn)行精確定位，需要大面積的停電之后，對(duì)故障檢修和排查，這樣會(huì)帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。

煤礦企業(yè)一般設(shè)有地面變電站，是供電的樞紐，擔(dān)負(fù)著全礦的供電任務(wù)，但是當(dāng)?shù)V井較多而且比較分散時(shí)，可以設(shè)立兩個(gè)或者是兩個(gè)以上的變電站，這樣可以相互配合供電，井下的變電站主要設(shè)在車場(chǎng)，是井下供電的中心，主要向采區(qū)負(fù)荷和巷道的配電附近進(jìn)行負(fù)荷供電。（1） 深井供電線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，當(dāng)煤層埋藏較深時(shí)，井田范圍較大，井下的用電量較多時(shí)，需要采用深井供電系統(tǒng)，深井供電系統(tǒng)是由地面的變電站進(jìn)行供電，能夠沿著電纜送到中央變電所，然后再?gòu)闹醒胱冸娝鶎㈦娔茌斔偷礁邏河脩糇冸娝?，大型礦井采用的是三級(jí)供電方式，中小型礦井采用的是兩級(jí)供電方式。（2） 淺井供電系統(tǒng)適用于電力負(fù)荷較小和小型的礦井，井下的電力設(shè)備多是低壓，主要是由地面變電站通過井筒將電能輸送到井下的供電系統(tǒng)中，淺井供電的特點(diǎn)是兩級(jí)供電方式，主要是接受來自地面的低電壓。所有智能電子設(shè)備中的信息點(diǎn)都是唯一的，能夠方便裝置間信息的交換與使用，能夠獲得標(biāo)準(zhǔn)的操作控制系統(tǒng)和狀態(tài)信息。

礦井地面變電站的配置有高壓配電室、電容器室和資料備品庫(kù)等，地面變電站位置的確定，對(duì)供電的可靠性有著很大的影響，地面變電站位置的選擇，要靠近負(fù)荷中心，能夠縮短供電線路的長(zhǎng)度，能夠使電能損耗、電壓損失減少，而且進(jìn)出線要避免交叉和跨越，同時(shí)還要避免塌陷的區(qū)域。變電所的接線位置是指各種電氣設(shè)備的連接，其中有受電、變電和配電的線路系統(tǒng)，變電站設(shè)備的選擇和布置是保證變電站安全、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，繼電保護(hù)配置的設(shè)計(jì)是變電站設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。

井下供電系統(tǒng)主要是根據(jù)供電負(fù)荷中的整流裝置進(jìn)行設(shè)置的，各個(gè)用電負(fù)荷需要分散連接在不同的母線位置，能夠防止大面積的停電現(xiàn)象，為了滿足供電系統(tǒng)的可靠性，主變電所的兩回電源能夠同時(shí)工作，其中一部分的電源停止供電后，另一部分電源能夠保證提供全部的負(fù)荷用電。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和普及，智能供電系統(tǒng)的應(yīng)用和操作，將會(huì)節(jié)省很多的人力、物力資源，電力系統(tǒng)也會(huì)朝著智能化的方向發(fā)展，需要在智能供電系統(tǒng)的操作方面不斷進(jìn)行完善和更新，研究出各種新的技術(shù)。煤礦企業(yè)發(fā)展中需要有一個(gè)龐大的供電系統(tǒng)，而且供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對(duì)比較復(fù)雜，需要對(duì)煤礦企業(yè)的智能供電系統(tǒng)的操控靠技術(shù)進(jìn)行研究，要推動(dòng)供電系統(tǒng)朝著智能化方向發(fā)展。

[1] 董云凡.煤礦智能供電系統(tǒng)操控技術(shù)研究[J].黑龍江科技信息, 2016（11） ：50.

[2] 古鋒.電網(wǎng)智能技術(shù)在煤礦供電系統(tǒng)中的應(yīng)用展望[J].煤礦現(xiàn)代化,2013（5） ：65-67.

[3] 梁懷斌.煤礦智能供電系統(tǒng)操控技術(shù)研究[J].中國(guó)科技信息, 2013（18） ：144, 159.

[4] 崔志勇.煤礦智能供電系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用[J].山西焦煤科技, 2013,37（1） ：16-17, 56.

[5] 趙凱.祁南煤礦智能供電系統(tǒng)同步方法研究[J].中國(guó)科技信息, 2012（12） ：52-53.