殷 鵬

(太原西山房城建安有限公司，山西 太原 030000)

1 智能化煤礦高壓開關(guān)柜的設(shè)計思路

隨著煤礦供電系統(tǒng)以及煤礦電網(wǎng)的快速發(fā)展，煤礦用電系統(tǒng)對煤礦高壓開關(guān)柜的要求也越來越高，尤其是在一些自動化程度較高的電網(wǎng)中，礦用開關(guān)柜實現(xiàn)自我監(jiān)控以及自我故障檢測已經(jīng)成為了一種基本功能，在這樣的情形下，電子技術(shù)與傳統(tǒng)煤礦高壓開關(guān)柜的有機融合就能在一定程度上實現(xiàn)開關(guān)柜的智能化控制。這樣煤礦高壓開關(guān)柜就可以在實現(xiàn)傳統(tǒng)開關(guān)柜功能的基礎(chǔ)上，還能實現(xiàn)開關(guān)柜的自檢以及自我故障診斷功能，這樣智能化開關(guān)柜就能很好滿足現(xiàn)代配電電網(wǎng)的自動化需求。

2 新型高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)特點

1） 將母線放置在開關(guān)柜內(nèi)部，對于開關(guān)電源側(cè)的進線，采用封閉箱體橋式結(jié)構(gòu)進行連接，保證了線纜不外露，防止員工中電事故，提高了設(shè)備安全性能。2） 新型高壓開關(guān)柜內(nèi)部安裝電磁鎖和可靠的聯(lián)鎖裝置，能夠完全實現(xiàn)五防功能，同時設(shè)備之間能夠互鎖，提高了開關(guān)的安全性。3） 新型高壓開關(guān)柜采用保護測控設(shè)備，該設(shè)備可以將在線監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)交換、人機接口、通訊傳輸、操作控制、遠程在線編程等功能結(jié)合在一起。這些功能的使用能夠完全滿足礦井延伸對供電的要求。新型高壓開關(guān)柜利用微型計算機監(jiān)控，實現(xiàn)了開關(guān)動作靈敏可靠，為礦井的供電消除隱患。

3 KYN28A-12 新型高壓開關(guān)柜主要功能

1） 信號傳輸、閉鎖保護功能：由于KYN28A-12 新型高壓開關(guān)柜內(nèi)部有多功能繼電器，該結(jié)構(gòu)采用操作接口，通過遙控及本地操作對開關(guān)進行閉鎖，具有防跳閘閉鎖、拒動信號的輸出、對分合線圈的保護等保護功能；2） 人機接口功能：該功能可以在人機操作界面顯示主接線圈、開關(guān)的分合閘狀態(tài)、電壓大小、整定值、事故記錄、實時測量數(shù)據(jù)、設(shè)備運行參數(shù)等；3） 通信功能：可以在地面操作大廳對井下開關(guān)進行遙控、遙測、遙調(diào)，同時進入軟件，可以對開關(guān)的參數(shù)及整定值進行修改，可實現(xiàn)對變電所的無人值守功能；4） 保護功能：該開關(guān)內(nèi)的保護可以實現(xiàn)過載、斷相、反時限過流、定時限過流、漏電、短路、三相不平衡、接地、欠壓、過壓等22 種保護功能，確保人員與設(shè)備的安全。

4 KYN28A-12 新型高壓開關(guān)柜在煤礦中的應(yīng)用效果

1） 由于該裝置能夠提供安全可靠的供電，同時防止開關(guān)越級跳閘的發(fā)生，確保了礦井生產(chǎn)的穩(wěn)定性。雁崖礦傳統(tǒng)高壓開關(guān)在使用過程中，常常發(fā)生開關(guān)越級跳閘事故，特別是掘進的主扇停電會對人員造成巨大的安全隱患，據(jù)統(tǒng)計記錄2017 年全礦共發(fā)生23 起，有3 次停電為巷道主扇風機停運。在2018 年該裝置投入運行以后，全礦沒有發(fā)生一起越級跳閘事故。2018 年12 月三盤區(qū)瓦斯泵站高壓進線電纜頭爆炸，產(chǎn)生2000A 的零序電流，由于使用新型開關(guān)后及時防止了地面供電變壓器的燒損，解決了斷電對全礦其他用電設(shè)備造成的影響。2） 傳統(tǒng)高壓開關(guān)為貧油開關(guān)，貧油開關(guān)需每年定期更換油，只要跳閘10 次必須更換油開關(guān)；而KYN28A-12 新型高壓開關(guān)柜采用真空斷路器，設(shè)備的免維護可以高達50000h，動靜觸頭采用一體式更換方式，開關(guān)的故障率與設(shè)備的維護量大大降低。3） 新型開關(guān)柜可以在地面運用微機鼠標操控，進行整定值的投入與開關(guān)的分和閘，降低員工的勞動強度。4） KYN28A-12 新型高壓開關(guān)柜的使用，不僅實現(xiàn)了雁崖礦變電所無人值守，且在開關(guān)保護擴展方面還有良好的發(fā)展空間，在未來的現(xiàn)代化礦井建設(shè)中是不可或缺的重要設(shè)備之一。。

5 基于數(shù)據(jù)融合技術(shù)的故障診斷

數(shù)據(jù)融合技術(shù)的主要內(nèi)涵就是要針對整體系統(tǒng)的可靠性進行不斷提升，基于數(shù)據(jù)融合技術(shù)的故障診斷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集結(jié)果就更具有可信度，并且為后期故障診斷提供更加科學、可靠的數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)融合在最大程度利用多傳感信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了將傳感器觀測到的信息資源進行科學調(diào)配，將傳感器在不同的節(jié)點上采集的非常復(fù)雜信息進行有序組合，可以對被測量對象的一致性進行精確的描述。一般情況下，多傳感器的融合可以分為數(shù)據(jù)層、特征層以及決策層等幾個不同的層次。另外，在整個數(shù)據(jù)融合的過程中首先需要獲取傳感信號，對獲取的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，然后在數(shù)據(jù)融合中心將所有的信息進行診斷并提取出其中的特征數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)進行融合，最后將融合后的數(shù)據(jù)進行分析處理，并將處理后的結(jié)果進行輸出。層次診斷原理，一般情況下被診斷的對象都會在層次上具有一定的特征，因此就可以針對這一特征將被診斷的對象從結(jié)構(gòu)、功能以及故障形式等幾個方面進行分解。而煤礦高壓開關(guān)柜的故障診斷主要是針對開關(guān)柜的機械以及電氣兩個方面來進行的。因此通常會采用故障分解法來進行開關(guān)柜的故障診斷。

6 結(jié)語

智能化煤礦高壓開關(guān)柜的使用在很大程度上提升了系統(tǒng)的自我故障診斷能力。就我國目前在煤礦高壓開關(guān)柜故障診斷技術(shù)的發(fā)展水平來說，故障診斷的技術(shù)還有比較大的發(fā)展空間，希望通過研究能夠?qū)χ悄芑_關(guān)柜故障診斷技術(shù)的水平提升起到積極的促進作用。