李慶紅

摘要：目前，現(xiàn)代化建設(shè)迅速發(fā)展，智能化建設(shè)的發(fā)展也日新月異。井下變電所是礦井供電系統(tǒng)的重要組成部分，其能否穩(wěn)定運行直接關(guān)系到礦井供電質(zhì)量。由于井下大功率載荷多，分布范圍較為廣泛，設(shè)備運行環(huán)境較為惡劣，存在多種影響變電所穩(wěn)定運行的因素。隨著礦井機械化程度的大幅提升，更大功率的設(shè)備以及先進控制技術(shù)在礦井中應(yīng)用推廣，對礦井供電質(zhì)量也提出了更高的要求。

關(guān)鍵詞：變電所;無人值守監(jiān)控系統(tǒng);應(yīng)用實例分析

引言

對于礦井開采工程而言，供配電系統(tǒng)是十分關(guān)鍵的一個組成部分，變電所是否安全穩(wěn)定運行關(guān)乎礦井開采能否順利進行。因為礦井之下存在較多的負荷種類和廣泛的分布區(qū)域，其地質(zhì)條件和工作環(huán)境都較為復雜，一些不穩(wěn)定要素存在，往往出現(xiàn)停送電時間長等現(xiàn)象，這嚴重威脅礦井開采的安全。基于持續(xù)進步的礦井開采技術(shù)，礦產(chǎn)企業(yè)逐步應(yīng)用一系列先進控制系統(tǒng)和大型機電裝置，這提升了供電質(zhì)量標準。

1礦井變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計原則

一是作為電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，礦井變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)務(wù)必遵循整體的電網(wǎng)調(diào)度自動化設(shè)計標準，以及需要根據(jù)電網(wǎng)安全、資源共享、信息傳輸?shù)脑瓌t布置設(shè)備的功能。二是需要根據(jù)下放的原則配置系統(tǒng)的功能，一切可以在間隔層執(zhí)行的控制和保護功能，勿需通過網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控主機。三是不禁止同時存在就地和遠方控制操作，遵循以遠方為主導、就地為輔助的設(shè)計原則，且由設(shè)計及制造上保障僅僅有一種控制方式在相同的時間有效。四是一體化設(shè)計測控與保護，進而確保保護動作的可靠性和獨立性。五是注重交流采樣技術(shù)的應(yīng)用，以使測量精度提升，應(yīng)用計算機監(jiān)視信號，確保多次應(yīng)用和一次采集信息的原則，進而使信息的可靠性和實時性提升。六是礦井變電所的電磁干擾非常強，以抗電磁干擾作為視角而言，需要選擇光纖的通信介質(zhì)。

2煤礦井下無人值守變電所概述

2.1硬件的聯(lián)接以及構(gòu)成

煤礦井下無人值守變電所能夠結(jié)合相關(guān)的技術(shù)，實現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備，如開關(guān)的復位、分閘以及合閘的遠程控制。其中在進行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時，主要是對分布與集中式開放式結(jié)構(gòu)進行選取，從而進一步讓計算機與網(wǎng)絡(luò)進行相應(yīng)的聯(lián)接，從而獲取有效的資源共享以及高速通訊等功能，同時也能夠?qū)碌墓╇娤到y(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進行相應(yīng)的監(jiān)測。井下變電站無人值守所的主要構(gòu)成部分，包括如遠距離通訊設(shè)備、供電遠程測控系統(tǒng)以及地面控制中心。通過收集相關(guān)的井下無人變電所的相關(guān)信息、相應(yīng)設(shè)備從而利用通訊電纜傳輸相應(yīng)的數(shù)字系統(tǒng)，之后利用電纜對數(shù)字信號進行傳輸，將其傳輸?shù)降孛婵刂浦行摹?/p>

2.2供電遠程測控系統(tǒng)在礦井下的作用

供電遠程測控系統(tǒng)主要是對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行收集，能夠?qū)⑾鄳?yīng)的記錄和管理統(tǒng)計報表進行形成，將管理效率和質(zhì)量進行有效的提升。同時供電遠程測控系統(tǒng)的屬性是進行遠程分布式監(jiān)測和控制的系統(tǒng)，其中煤礦井下的供電管理模式以及生產(chǎn)供電的特點是煤礦供電遠程測控系統(tǒng)的主要依據(jù)，基礎(chǔ)是計算機數(shù)字通訊。在對供電遠程測控系統(tǒng)進行應(yīng)用的過程中，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對重點設(shè)備包括遙信、遙調(diào)、遙控以及遙測，從而對相關(guān)的設(shè)備進行控制，從而有效實現(xiàn)井下無人值守的最佳狀態(tài)，促進相應(yīng)的生產(chǎn)發(fā)展，提升工作人員的人身安全。此外，對于相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)的問題，也能夠進行及時的監(jiān)測，從而能夠?qū)Τ霈F(xiàn)問題進行技術(shù)有效的處理。

3煤礦井下變電所無人值守的運行與管理

3.1礦井變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用功能應(yīng)用

無人值守監(jiān)控系統(tǒng)具備非常多的功能，如保護功能、測控功能、報警功能、軟件功能等。一是保護功能。礦井變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)不但能夠使電流的限時和瞬時速斷實現(xiàn)，而且可以很好地防止漏電現(xiàn)象形成，實現(xiàn)電機保護和電流保護的功能。二是測控功能。礦井變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)能夠使交流采樣遙測、遙調(diào)、遙信、遙控等一系列測控功能實現(xiàn)。三是報警功能。變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置了電流參數(shù)，如果電流超限可以自主報警。四是軟件功能。變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)不但可以遠程監(jiān)視設(shè)備運行現(xiàn)狀和主接線圖、實時呈現(xiàn)綜合自動化裝置傳輸?shù)囊幌盗羞b測以及遙信數(shù)據(jù)，而且能夠及時監(jiān)測設(shè)備的現(xiàn)狀，借助邏輯識別控制自動分合閘和下達命令。五是其它功能。礦井變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)不但具備以上的保護、測控、報警、軟件功能，而且還有事故錄波的功能，結(jié)合交流采樣實施動態(tài)跟蹤，可以將直流變送器部分省去，對故障波型進行系統(tǒng)地記錄，辨別故障的區(qū)域與類別，從而對變電所的實際情況實施遠程監(jiān)控。

3.2系統(tǒng)功能分析

借助構(gòu)建的變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)，A礦實現(xiàn)了井下中央變電所的無人值守作業(yè)，其作業(yè)人員僅需在地面監(jiān)控中心便可實現(xiàn)以下功能：a）對井下變電所設(shè)備運行狀態(tài)進行遠程遙測和模擬分析，隨時調(diào)取各類數(shù)據(jù)歷史曲線和實時曲線;b）實時打印遙測量日報表、遙測量報警表、遙信量報警表、斷電報表等;c）整個系統(tǒng)具備自我診斷功能，可及時發(fā)現(xiàn)運行中設(shè)備的異常情況，并發(fā)出預警信息;d）系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)可進行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，其他具備相應(yīng)權(quán)限的使用者可通過網(wǎng)絡(luò)對變電所運行狀況予以了解;e）系統(tǒng)具備雙機切換與數(shù)據(jù)備份功能，可從最大程度上保障作業(yè)的連續(xù)性。

3.3監(jiān)測功能實現(xiàn)

通過點對點光纖上送至安裝于變電所內(nèi)的礦用光傳輸接口，同時能接收礦用光傳輸接口下發(fā)的出口命令，通過這種工作方式，有效實現(xiàn)了供電系統(tǒng)的開關(guān)跳閘、合閘，并且對其中不同的智能化安全保護裝置收集到的數(shù)據(jù)進行收集和處理，通過高速光纖傳輸?shù)降孛婵刂剖壹杀Ｗo監(jiān)測裝置當中。在該系統(tǒng)中可以在不停止運轉(zhuǎn)的情況下，通過安裝在地面上的集成保護裝置，對礦井中存在的各種潛在問題進行監(jiān)測，該煤礦無人值守變電站監(jiān)控技術(shù)，使用了6個變電所分控中心來進行監(jiān)控，電力分控中心配置了服務(wù)器來進行連接，同時其中還存在屬性服務(wù)器、客戶端服務(wù)器以及視頻服務(wù)器等，同時在工程師工作站與超級操作員平臺上配置了AC800M控制器的實現(xiàn)，從而實現(xiàn)了電力監(jiān)測控制數(shù)據(jù)相互之間的傳輸，其中所有的電力操控基本上都是通過超級操作人員來進行控制的。

3.4語音及視頻聯(lián)動

當監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測到中央變電所出現(xiàn)異常時，監(jiān)控中心后臺將于變電所內(nèi)的語音通話設(shè)備以及監(jiān)控設(shè)備進行聯(lián)動，通過語音是設(shè)備故障進行情況撥報，并提醒有關(guān)人員及時進行故障處理;采用的高清工業(yè)攝像頭有網(wǎng)絡(luò)傳輸接口，視頻傳輸數(shù)據(jù)通過聯(lián)動裝置，以UDP方式將視頻數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)后臺，系統(tǒng)軟件采用SDK視頻解碼器以及視頻顯示控件，并結(jié)合有關(guān)邏輯控制算法，實現(xiàn)對變電所內(nèi)的視頻監(jiān)控，確保變電所內(nèi)設(shè)備運行安全。

結(jié)語

通過對煤礦井下變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的分析和探討，總結(jié)出當前在我國煤礦開采過程中，對供電質(zhì)量要求越來越高，這就需要保證井下變電所具有一套穩(wěn)定的供電系統(tǒng)，實現(xiàn)變電所智能化電力控制，對提升變電所穩(wěn)定供電、減少安全事故都有著重要意義。

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