提高礦井礦業(yè)的電力安全 筑造全面電力監(jiān)控系統(tǒng)

    一、前言

    現(xiàn)狀介紹:

    井下供電是煤礦“六大件”之一,但是井下供電系統(tǒng)的安*穩(wěn)定性一直是困擾煤礦安*的一項重*因素,煤礦企業(yè)本身也采取了很多方法和措施進行解決。國內(nèi)外學(xué)者也對其進行了大量研究,從整個系統(tǒng)的安*方面,通過分析煤礦井下目前狀況下存在的安*問題,提出了諸多能提高井下可靠性的方法;分析井下供電系統(tǒng)跳閘的原因,提出了一種防止供電跳閘的監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)采用“三位一體”防越系統(tǒng),能有效提高整個供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性;分析陽煤集團井下出現(xiàn)過的常見供電故障,并將其分類,針對各類型提出了相應(yīng)的保護供電系統(tǒng)的方法和措施;針對煤礦井下高壓供電系統(tǒng)失壓保護,分析了其具體的原因,并針對其原因,對綜合失壓保護裝置進行了改造和升級,保證了井下供電系統(tǒng)的安*和可靠。通過研究,**了大量研究成果,但是這些針對井下供電系統(tǒng)都是泛泛而談,沒有從根本上解決井下供電系統(tǒng)安*可靠性問題。

    文章宗旨:

    本研究基于馬蘭礦研究井下變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù),該技術(shù)是在地面綜合自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,同時也是基于井下實際條件專門針對供電系統(tǒng)的一種監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備。井下變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)為井下供電安*提供了保護和監(jiān)控等功能,通過可靠的信號將井下情況反應(yīng)到井上,從而使得井上技術(shù)人員能清晰準(zhǔn)確的判斷井下供電情況,保證井下供電系統(tǒng)的供電安*。因此,2017年5月在馬蘭礦井下變電所、南一下組煤變電所、南翼變電所、南五變電所、麻家口變電所、南七變電所、南六變電所、北三下組煤變電所、北翼變電所安裝了井下電力監(jiān)控分站,并**了良好的效果,有效保證了井下供電系統(tǒng)安*可靠性。

    二、井下變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)

    2.1 參數(shù)介紹

    2.1.1 額定工作電壓及整機輸入視在功率

    額定工作電壓:AC127V;整機輸入視在功率:≤150VA

    2.1.2 交換機或監(jiān)控分站的傳輸口

    與地面MIE**208工業(yè)以太網(wǎng)交換機或同型號電力監(jiān)控分站的傳輸口如下。

    (1)傳輸口數(shù)量為2路。

    (2)傳輸方式為TCP/IP以太網(wǎng)光信號傳輸。

    (3)連接形式為SC。

    (4)傳輸速率為10/100Mbps自適應(yīng)。

    (5)傳輸距離上限。10km(**功率-13~3dBm,接收靈敏度-28dBm,使用MGTSV4B礦用單模光纜;光纖接點總數(shù)22個,其中熱熔接點10個,冷熔接點10個,活動連接點2個)。

    2.1.3 高壓配電裝置的傳輸口

    與PBG型礦用隔爆兼本安型永磁機構(gòu)高壓配電裝置(內(nèi)置ZBT-11高開綜合保護器)的傳輸口(本安)如下。

    (1)傳輸口數(shù)量為2路(P3和P4口)。

    (2)傳輸方式為主從式,半雙工,RS485。

    (3)數(shù)據(jù)傳輸速率為9600bps。

    (4)傳輸距離。1km(使用MHYVR電纜或MHYVP電纜,導(dǎo)線截面不小于1.5mm2)。

    (5)監(jiān)控容量上限。每個傳輸口可掛接8臺PBG型礦用隔爆兼本安型永磁機構(gòu)高壓配電裝置(內(nèi)置ZBT-11高開綜合保護器)。

    2.1.4 真空饋電開關(guān)的傳輸口

    與KJZ16型礦用隔爆兼本安型真空饋電開關(guān)的傳輸口(本安)如下。

    (1)傳輸口數(shù)量為2路(P5和P6口)。

    (2)傳輸方式為主從式,半雙工,RS485。

    (3)數(shù)據(jù)傳輸速率為9600bps。

    (4)傳輸距離。1km(使用MHYVR電纜或MHYVP電纜,導(dǎo)線截面不小于1.5mm2)。

    (5)監(jiān)控容量上限。每個傳輸口可掛接8臺KJZ16R型礦用隔爆兼本安型真空饋電開關(guān)。

    2.1.5 RS485光信號傳輸口

    (1)傳輸口數(shù)量為1路×2纖(P3口,可改配為RS485電傳輸)。

    (2)傳輸方式為主從式,半雙工,RS485光傳輸。

    (3)連接形式為單模、SC。

    (4)傳輸速率為為9600bps。

    (5)傳輸距離上限。

    10km(**功率-13~3dBm,接收靈敏度-28dBm,使用MGTSV4B礦用單模光纜;光纖接點總數(shù)22個,其中熱熔接點10個,冷熔接點10個,活動連接點2個)。

    2.1.6報警聲強

    報警聲強為不小于80dB(A)

    2.1.7視頻信號輸入口。

    1路視頻信號輸入。連接方式:ST。接收靈敏度:-28dBm(單模光信號,光波長1310nm)

    2.1.8 后備電池參數(shù)

    使用2組鎳氫電池串聯(lián)作為備用電源。電池數(shù)量為2節(jié)串聯(lián)。電網(wǎng)斷電后,后備電池保證設(shè)備連續(xù)工作時間不小于2h。

    2.1.9顯**圍

    (1)單相電流。0~630A(過流120%,ZBT-11型保護器采集);顯示單相電壓:0~10kV(過壓120%,ZBT-11型保護器采集)。

    (2)單相電流。0~630A(過流120%);顯示的單相電壓:0~1140V(過壓120%)。

    2.1.10模擬量傳輸處理誤差

    高低壓保護器的電流、電壓傳輸誤差不大于0.5%(F.S.)。馬蘭礦井下變電所、南一下組煤變電所、南翼變電所、南五變電所、麻家口變電所、南七變電所、南六變電所、北三下組煤變電所、北翼變電所安裝了井下電力監(jiān)控分站。通過實踐發(fā)現(xiàn),該井下變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)具有以下幾個功能特點:

    ①,具有與上位機雙向通信功能;

    ②,具有與高低壓保護器雙向通信及工作狀態(tài)顯示功能;

    ③,具有顯示高壓保護器和低壓保護器采集的電流、電壓值;

    ④,具有顯示高壓保護和低壓保護的分、合閘狀態(tài);

    ⑤,具有預(yù)告報警和事故報警功能,報警方式為聲音報警;

    ⑥,電力監(jiān)控分站能與**配合使用,通過控制,可直接下發(fā)指令信息到高低壓保護器?,F(xiàn)以上各變電所,均能在電力調(diào)度中心實現(xiàn)、遙調(diào)、遙信、遙測、遙視。

    三、應(yīng)用情況及效益分析

    3.1 應(yīng)用情況

    該系統(tǒng)為實現(xiàn)變電所打下了基礎(chǔ)。節(jié)約人工每天約15人,人均一天費用按照200元,則全年節(jié)約人工費用為1095000元。同時該監(jiān)控系統(tǒng)是一次性投資,長久性使用。

    3.2社會效益

    該系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)研,設(shè)計,現(xiàn)場使用和多次改進、完善,達(dá)到預(yù)期設(shè)計目標(biāo),大大地提高了供電系統(tǒng)的運行質(zhì)量,為礦井的安*生產(chǎn)提供了有力的**。

    (1)實現(xiàn)了減員增效。實現(xiàn)井下變電所,每個變電所可以節(jié)約用工半數(shù)以上。

    (2)可以及時發(fā)現(xiàn)故障。通過該系統(tǒng)的語音報警、視頻監(jiān)視和界面顯示能夠及時發(fā)現(xiàn)故障點和故障類型,便于現(xiàn)場值班維護人員及時予以處理,減少了事故處理時間,提高了礦井供電的安*可靠性。

    (3)方便電量統(tǒng)計和系統(tǒng)運行情況分心。通過調(diào)閱、打印電量和運行情況的小時、日、月等報表,對供電系統(tǒng)運行情況分析,為提供供電管理水平提高依據(jù)。

    (4)提高安*意識,避免違章操作。應(yīng)用井下電力監(jiān)控系統(tǒng),規(guī)范了各項電氣試驗、檢查的操作程序,并有詳細(xì)的記錄備查,提高了現(xiàn)場人員的安*意識,可有效避免違章操作。

    (5)可實現(xiàn)快速故障診斷,保證控制的實時性、確定性和可靠性。

    四、推廣應(yīng)用前景

    該系統(tǒng)為井下供電系統(tǒng)提供了各種保護監(jiān)視和控制功能,并且通過可靠的井上,井下通訊,將監(jiān)視與控制延伸到地面電力調(diào)度中心,使地面值班人員可以清楚的了解井下電網(wǎng)的供電狀況,可將井下固定值班方式轉(zhuǎn)變?yōu)樯贁?shù)人巡檢的方式。自從馬蘭礦各變電所安裝了井下電力監(jiān)控系統(tǒng)后,供電較加穩(wěn)定、可靠。為實現(xiàn)井下變電所無人值班打下基礎(chǔ)。同時,在煤礦井下電力自動化應(yīng)用中具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

    五、總結(jié)

    現(xiàn)階段,礦井下變電所實現(xiàn)的理念管理系統(tǒng)已經(jīng)有技術(shù)參考,應(yīng)用場景也較加廣泛。所以這類技術(shù)也值得推廣。


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  • 詞條

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