無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)在井下盤(pán)區(qū)變電所的應(yīng)用

摘要：文章介紹了王莊煤礦井下盤(pán)區(qū)變電所無(wú)人值守監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成、主要功能及安裝調(diào)試注意事項(xiàng)，62盤(pán)區(qū)無(wú)人值守變電所的運(yùn)行，提高了井下盤(pán)區(qū)供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：盤(pán)區(qū)變電所；監(jiān)測(cè)監(jiān)控；無(wú)人值守；安裝調(diào)試

中圖分類(lèi)號(hào)：TD611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—8937（2012）23—0043—02

王莊煤礦62盤(pán)區(qū)供電網(wǎng)絡(luò)中主要以6 kV、660 V供電為主，占整個(gè)供電數(shù)量的95%以上。由于井下盤(pán)區(qū)供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且負(fù)荷場(chǎng)所環(huán)境條件差，導(dǎo)致其線損率高，供電可靠性差，供電事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了盤(pán)區(qū)安全生產(chǎn)。所以，根據(jù)王莊煤礦生產(chǎn)供電的特點(diǎn)和管理模式，實(shí)現(xiàn)井下供電遠(yuǎn)程測(cè)控，達(dá)到盤(pán)區(qū)變電所無(wú)人值守，提高煤礦供電的集中化、智能化、信息化管理，對(duì)實(shí)現(xiàn)王莊井下供電系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行，適應(yīng)62盤(pán)區(qū)生產(chǎn)設(shè)備向大型化、超大功率以及智能化方向發(fā)展具有重要意義。

1 無(wú)人值守監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)

王莊礦井下變電所無(wú)人值守監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)由地面控制總站（KJ85煤礦供電遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)）、KTG110礦用本安型光端機(jī)、KDW0.6/5礦用隔爆兼本質(zhì)安全型不間斷直流穩(wěn)壓電源、井下監(jiān)控分站（KJF40B煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸分站）、綜合保護(hù)器組成。

地面控制總站（KJ85煤礦供電遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)）的主要技術(shù)參數(shù)：傳輸速率為9 600 bps；傳輸距離不小于15.6km；誤碼率≤10—8；系統(tǒng)巡檢時(shí)間≤30 s；最大控制時(shí)間≤30 s。系統(tǒng)功能包括遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)。

井下監(jiān)控分站（KJF40B煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸分站）主要技術(shù)參數(shù)：監(jiān)控分站至綜保的距離不小于1.2km；傳輸速率為9 600 bps；傳輸誤差≤1%；傳輸方式為主從式、半雙工RS485。監(jiān)控分站功能是綜合保護(hù)器與地面控制總站之間的測(cè)、控信息傳遞（接收綜保信息并向集控中心發(fā)送，接收集控中心命令向綜保發(fā)送信息），監(jiān)測(cè)綜合保護(hù)器的連接狀態(tài)。同時(shí)承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展及網(wǎng)絡(luò)延伸。

集控系統(tǒng)采用樹(shù)型結(jié)構(gòu)，適應(yīng)性強(qiáng)。系統(tǒng)軟件由高級(jí)語(yǔ)言及匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和用戶(hù)操作界面的友好性、便捷性。監(jiān)控分站與綜合保護(hù)器間采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)實(shí)時(shí)通訊，由KDW0.6/5礦用隔爆兼本質(zhì)安全型不間斷直流電源供電，保證信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸。

2 系統(tǒng)的主要功能

①遙測(cè)。接收及顯示狀態(tài)信息和開(kāi)關(guān)設(shè)備綜合保護(hù)器當(dāng)前的整定狀態(tài)信息（過(guò)載、過(guò)載延時(shí)、短路、零序電流、零序電壓、漏電延時(shí)的當(dāng)前整定值）、接收并顯示綜合保護(hù)器檢測(cè)的進(jìn)線電壓值、負(fù)載側(cè)電流值、分/合閘狀態(tài)信息、接收并顯示設(shè)備負(fù)載側(cè)出現(xiàn)故障跳閘的原因信息（過(guò)載、短路、缺相、漏電、高電壓、低電壓、屏蔽電纜監(jiān)視開(kāi)路、屏蔽電纜監(jiān)視短路）、接收并顯示設(shè)備執(zhí)行分/合閘命令時(shí)是否拒分或拒合。

②遙信?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)視，實(shí)時(shí)顯示井下變電所設(shè)備的工作狀態(tài)。

③遙控。由地面遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān)設(shè)備綜合保護(hù)器的分（合）閘繼電器完成分（合）閘動(dòng)作和完成復(fù)位動(dòng)作。

④遙調(diào)。由地面遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān)設(shè)備的整定值，地面集控中心可隨時(shí)根據(jù)井下用電負(fù)荷對(duì)開(kāi)關(guān)重新整定；通訊型電腦綜保在開(kāi)關(guān)負(fù)荷側(cè)未出現(xiàn)過(guò)載和漏電時(shí)可接受重新整定命令，自動(dòng)修改整定值，在通訊中斷時(shí)綜保整定值保持不變。

⑤故障定位和報(bào)警功能。配有聲光報(bào)警提示功能，能夠精確顯示井下故障設(shè)備的位置和故障性質(zhì)，便于分析和快速處理故障。如系統(tǒng)可依據(jù)運(yùn)行情況形成的數(shù)據(jù)報(bào)表，包括五分鐘、一小時(shí)電流和電壓報(bào)表、電流和電壓日月報(bào)表、故障記錄、操作記錄。故障記錄內(nèi)包含系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到發(fā)生故障設(shè)備的編號(hào)、故障內(nèi)容和原因、發(fā)生的時(shí)間等；操作記錄內(nèi)包含系統(tǒng)記錄的遠(yuǎn)程操作的操作內(nèi)容（分、合閘、復(fù)位、修改整定、掛警示牌、井下分、合閘）、操作原因、操作人、操作時(shí)間等。系統(tǒng)可查看各個(gè)開(kāi)關(guān)的各種屬性、整定設(shè)置、操作記錄、故障記錄。

⑥系統(tǒng)有自檢功能。用于測(cè)試和診斷系統(tǒng)功能和硬件工作狀態(tài)，出現(xiàn)故障實(shí)現(xiàn)定位，方便維護(hù)，地面上位機(jī)退出工作，不影響井下測(cè)控系統(tǒng)正常運(yùn)行。如在井下停電檢修期間，可以通過(guò)在系統(tǒng)界面對(duì)檢修的設(shè)備懸掛“有人工作，禁止合閘”警示牌，限制對(duì)檢修設(shè)備的操作，使檢修工可以安全放心地在井下處理問(wèn)題，既及時(shí)預(yù)防了事故的擴(kuò)大與發(fā)生，又有效地保證了維護(hù)工的人身安全。

3 設(shè)備安裝調(diào)試分析與日常維護(hù)

綜合自動(dòng)化變電所設(shè)備與常規(guī)所設(shè)備有很大差異，在其安裝與調(diào)試的時(shí)候，一定要熟悉設(shè)備，不要等到問(wèn)題出現(xiàn)以后再解決，諸如遠(yuǎn)程控制方面的問(wèn)題；由于保護(hù)電源和控制電源是分開(kāi)裝置的，當(dāng)保護(hù)裝置發(fā)生失電故障后，一般后臺(tái)發(fā)出的是通訊故障，在遠(yuǎn)程監(jiān)控上，不好判別現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的情況，所以，針對(duì)一些保護(hù)設(shè)備，要裝置失電的遠(yuǎn)程控制；一定要考慮到任何一個(gè)影響到關(guān)系設(shè)備正常運(yùn)行的細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)主要包括遠(yuǎn)程控制的正確、遠(yuǎn)程控制信號(hào)的完整及五防閉鎖。

二次回路是工作檢驗(yàn)的重點(diǎn)，在綜合自動(dòng)化變電所，關(guān)鍵問(wèn)題也是系統(tǒng)的裝置和回路，所以，在工作當(dāng)中，除了要做傳動(dòng)試驗(yàn)和校驗(yàn)邏輯功能外，同時(shí)，必須要注意以下一系列問(wèn)題：

①所接電壓互感器的二次回路和電流互感器中性線必須是一點(diǎn)接地。

②控制電纜屏蔽層關(guān)系到微機(jī)保護(hù)的抗干擾性能，必須保證兩點(diǎn)接地。

③一定要區(qū)分出保護(hù)、控制等直流電源，為防止直流電源的公用回路短路而燒毀熔斷器，在切換直流電源的供電回路時(shí)，一定不要使用自動(dòng)裝置進(jìn)行切換。

④進(jìn)行線路改造時(shí)，首先必須核查圖紙，在施工過(guò)程中，堅(jiān)決執(zhí)行相關(guān)規(guī)定。

為確保保護(hù)設(shè)備完好、可靠及以前整定裝置整定值是否發(fā)生變化，在綜合自動(dòng)化變電站設(shè)備日常維護(hù)時(shí)，要對(duì)其保護(hù)裝置進(jìn)行定期試驗(yàn)。以前所使用的設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量不過(guò)關(guān)，且例行試驗(yàn)條目較多且時(shí)間間隔段，導(dǎo)致試驗(yàn)技術(shù)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，在試驗(yàn)過(guò)程中易發(fā)生認(rèn)為造成的事故，隨著微機(jī)保護(hù)裝置安全可靠性提高及其在礦井的規(guī)模應(yīng)用，試驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)化了許多，同時(shí)，各種自動(dòng)化試驗(yàn)裝置的應(yīng)用，大大降低了技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，例行試驗(yàn)的時(shí)間間隔長(zhǎng)，這是變電所現(xiàn)在化發(fā)展的趨勢(shì)，由于綜合自動(dòng)化變電所的微機(jī)保護(hù)裝置試驗(yàn)有其自身特點(diǎn)，在試驗(yàn)過(guò)程中，不是使用過(guò)去的測(cè)試晶體管保護(hù)裝置的方法，這就要求，在變電所保護(hù)裝置試驗(yàn)中，技術(shù)員人要改變過(guò)去的思維方式和所依賴(lài)的經(jīng)驗(yàn)，且微機(jī)保護(hù)裝置本身存在強(qiáng)大的自檢功能，目前，微機(jī)保護(hù)樁的采樣值精度校驗(yàn)和其本身的邏輯功能是定期例行試驗(yàn)的重點(diǎn)，同時(shí)也必須保證二次回路的檢查，其線和螺絲出點(diǎn)松動(dòng)，就會(huì)可能造成嚴(yán)重的后果，必須在試驗(yàn)過(guò)程中引起重視。

在綜合自動(dòng)化變電所后臺(tái)過(guò)程中，雖然在理論上其出錯(cuò)概率不大，但在實(shí)際過(guò)程中，可能會(huì)發(fā)生其遙控信號(hào)不正常的事件，所以在其運(yùn)行過(guò)程中，要定期檢驗(yàn)其后臺(tái)運(yùn)行的情況。

另外，由于微機(jī)保護(hù)裝置的記錄過(guò)程較短，不能確保完整的記錄設(shè)備故障發(fā)生的全過(guò)程，所以必須使用故障錄波器加強(qiáng)微機(jī)保護(hù)動(dòng)作的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，特別是沒(méi)有完全采用微機(jī)保護(hù)的改造的變電所，要求有關(guān)技術(shù)人員要根據(jù)實(shí)際情況而制定出有效的方法，從訂貨、施工、投運(yùn)及維護(hù)，要保證每一個(gè)細(xì)小的環(huán)節(jié)都不能忽視，要求技術(shù)人員有扎實(shí)的知識(shí)，認(rèn)真的態(tài)度，保證綜合自動(dòng)化變電所的正常運(yùn)行。

綜合自動(dòng)化變電所的運(yùn)行管理是先進(jìn)的，其先進(jìn)性不是體現(xiàn)在不需要任何技術(shù)手段來(lái)維護(hù)其運(yùn)行上，而是體現(xiàn)在利用先進(jìn)的器材設(shè)備，互相協(xié)調(diào)，以達(dá)到降低技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減人增效的目的上，這反而要求其管理人員業(yè)務(wù)素質(zhì)更高，例如，為綜合自動(dòng)化變電所的安全運(yùn)行，其設(shè)備的一些操作必須有技術(shù)人員來(lái)完成；由于其設(shè)備的一些隱患不能通過(guò)自身系統(tǒng)檢測(cè)出來(lái)，也必須有技術(shù)人員在場(chǎng)監(jiān)測(cè)。

值班技術(shù)人員作為綜合自動(dòng)化變電所運(yùn)行的監(jiān)控人員，改變過(guò)去的技術(shù)人員進(jìn)行變電所正常運(yùn)行的模式，要求其在工作過(guò)程中，一定要認(rèn)真負(fù)責(zé)，明確分工，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員負(fù)責(zé)設(shè)備巡視、倒閘操作、兩票管理和辦理工作許可手續(xù)等工作。建立健全行之有效的運(yùn)行管理制度，崗位責(zé)任制：調(diào)度值守員、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員、電氣試修人員必須遵守各自的崗位責(zé)任制，做到分工清楚，責(zé)任明確，本崗位工作與其他崗位相互配合的原則。設(shè)備和專(zhuān)責(zé)維修制：有專(zhuān)人負(fù)責(zé)所內(nèi)一、二次設(shè)備、通訊、遠(yuǎn)動(dòng)/自動(dòng)化設(shè)備的大小修、預(yù)防性試驗(yàn)等工作。加強(qiáng)變電運(yùn)行技術(shù)管理確保人身設(shè)備安全，對(duì)防誤操作，建立了嚴(yán)密的組織措施和技術(shù)措施，且確保技術(shù)裝置的可靠。依靠先進(jìn)技術(shù)，推廣應(yīng)用微機(jī)管理，充分利用現(xiàn)代管理手段和方法，進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理和科學(xué)管理。不斷更新知識(shí)與加強(qiáng)人員培訓(xùn)，使人人具備最基本的要求，作到“三熟三能”，我們本著結(jié)合實(shí)際，突出重點(diǎn)，靈活多樣，講求實(shí)效，全面安排，循序漸進(jìn)的原則，把學(xué)習(xí)作為工作的一部分，不斷提高人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和思想素質(zhì)。

4 結(jié) 語(yǔ)

自從煤礦井下供電遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)在王莊煤礦62盤(pán)區(qū)投入運(yùn)行以來(lái)，大大降低了人員投入、減少了事故的發(fā)生，縮短了停電時(shí)間，保證了安全生產(chǎn)，提高了經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平，為王莊煤礦的集約高效、安全和諧、可持續(xù)發(fā)展提供了有力保證。具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 潘俊濤，孔慶軍.煤礦井下采區(qū)變電所無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2006，（4）.