采区变压器硐室高低压供电远方监视监控系统

2010-01-01赵贺明

中国新技术新产品 2010年13期

赵贺明

（开滦唐山矿业分公司，河北唐山063000）

前言

KJ85煤矿供电远程测控系统，是根据煤矿企业生产供电的特点和管理模式专门设计的以计算机数字通讯技术为基础的远程分布式监测、控制系统。适用于煤矿高压供电系统的远程监测、监控，实现地面调度（指挥）中心对井下高压供电设备的遥测、遥调和遥控（三遥）。本系统可使煤矿井下高压供电管理实现无人职守，提高煤矿供电智能化调度和信息化管理。唐山矿业分公司安装的KJ85煤矿电力监控系统，通过井下变电所内安装电力监控系统和摄像系统对井下变电所进行监测、监控、监视，对井下岳胥区-680首采变压器硐室实现高、低压供电系统监测、监控，硐室情况视频监视，地面监控中心不仅能对高、低压开关的运行参数实时监控，还能实时通过视频观察变电所内的状况，在地面能全方位的了解井下变电所的各种情况，提高工作效率，真正实现井下无人值守变电所。为煤矿供电可追溯性提供第一手数据资料，进一步推进煤矿供电管理向数字化，智能化的发展。

1 系统构成

在地面变电站安装一个监视、监控中心站，包括电力监控系统和视频监视系统，井下－680变电硐室安装一个隔爆摄像仪和一台电力监控高压分站，一台电力监控低压分站，对井下变电硐室内高低压开关进行远程遥控（远程分、合闸操作）、遥测（远程监测电压、电流）遥调（远程整定）、遥信（远程监测分合闸状态，故障信息），在变压器硐室内安装摄像头，全天候监视变电硐室内情况，形成井下供电系统的自动化，实现无人值守变电硐室。

2 系统结构

KJ85煤矿供电远程测控系统，采用树型结构，点对点实时通讯，适应性强。满足煤矿多支路供电网络及快速反应的要求。井下多台终端（设备）分别接在由监控分站引出的相互独立的通讯线上（又称点对点方式），高压开关信息同时传送至分站，响应时间快。若无命令下发时，分站便处于接收状态，保护器将信息随时上报分站，即使掉电也不丢信息。若有命令下发，分站立即迫使保护器接受命令，命令迅速执行。此种系统结构完全满足煤矿供电系统的快速反映的要求，同时故障点指示明确，故障范围不扩大。系统分站还具备下分支功能，便于系统扩展增容。

3 系统功能

3.1 KJ36A电力监控系统

KJ36A电力监控系统由监控计算机、变电所监控站、综合保护单元等组成，采用三层结构，第一层为监控计算机，第二层为电力监控站，第三层为智能隔爆高压开关。

3.2 系统采用工业以太网加现场总线的结构模式

主干信道是以光纤太环网到各变电所，通过网络交换机的数据接口将变电所开关数据接入主传输系统；在变电所内安装电力监控站，采用现场总线RS485方式采集变电所开关设备的运行参数和状态，实现就地集中数据监测和设备控制的功能，主站对采集到的信息进行处理，集中上传到系统主机。井下变电所内开关设备的运行参数和状态通过综合保护单元采集并输出，电力监控站和开关综合保护单元之间采用RS485接口（隔爆设备信号输出需通过安全隔离器作本安隔离处理），变电所的电力参数数据通过以太网传输到矿井电力监控系统后台。

3.3 遥控功能

遥控功能包括由地面远程控制高压开关完成分闸动作(实时监测开关是否拒分)；由地面远程控制高压开关完成合闸动作（实时监测开关是否拒合）；由地面远程控制高压开关综合保护器复位。

3.4 遥测功能

遥测功能包括对各高压开关当前的整定状态进行监测；对各高压开关进线电压实时监测；对各高压开关负载侧电流实时监测；对各高压开关负载侧出现故障跳闸的原因实时监测；实时监测高压开关综合保护器是否自检错误。

3.5 遥调功能

遥调功能包括由地面远程设定高压开关的整定权属于地面调度中心或者属于井下现场，当设定为井下优先时，按井下现场整定值进行保护；当由地面远程设定高压开关整定权为井上优先时，井下现场整定无效，由地面调度中心控制高压开关的整定值；地面调度中心可随时根据井下用电负荷对高压开关重新整定，通讯型电脑综保在高压开关负荷侧未出现过载和漏电时接受重新整定命令，自动修改整定值。

3.6 遥信功能

遥信功能包括对各高压开关的分/合闸状态实时监测；实时监测高压开关分/合闸时是否拒分或拒合。

3.7 保护器保护功能

系统中高压开关综合保护器具有过载反时限保护,短路速断保护和时限保护、电流型漏电保护、功率方向型漏电保护,高电压、低电压、低电压延时保护屏蔽电缆监视开路、瓦斯电闭锁、屏蔽电缆监视短路和开路的保护功能、记录短路故障电流功能。保护器为菜单式整定方式，只需两个按键就可完成整定，无需打开防爆门，可实现不停电整定。显示方式：LCD蓝屏全中文显示，分为工作界面和操作界面。操作界面下可进行参数整定，时钟校时，仿真试验，功能选择，可根据现场情况选择各种功能是开通或关闭等。保护器其他功能：故障跳闸保持功能；故障原因记忆功能；发生故障时间记忆功能；显示电压、电流功能；循环显示整定值功能；循环显示故障原因功能；显示分合闸状态功能；显示整定优先权功能。

3.8 系统原始数据记录功能

系统原始数据记录功能主要包括井下高压供电异常时可在地面调度中心实现声音报警；地面调度实时监测井下高压供电运行的原始数据，并按指定时间记录、打印；当监测到运行状态改变、发送命令、出现报警等情况时，进行实时记录；系统提供实时的电流曲线、电压曲线查询。

3.9 系统数据报表功能

系统数据报表功能包括故障月报：系统将监测到的故障内容实时显示并填入本月故障月报保存供工作人员随时查看本月系统故障；操作月报：系统记录远程操作的操作内容、操作人员、操作时间，同时系统记录现场的整定操作、分合闸操作和操作时间填入本月操作月报；电力日报：内容包括有功用电量、无功用电量、高峰比例、低谷比例、功率因数等；电力月报：内容包括有功用电量、无功用电量、高峰比例平均值、低谷平均值、功率因数平均值等。