變電所無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例分析

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(yùn)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(yùn)行環(huán)境較為惡劣，存在多種影響變電所穩(wěn)定運(yùn)行的因素。隨著礦井機(jī)械化程度的大幅提升，更大功率的設(shè)備以及先進(jìn)控制技術(shù)在礦井中應(yīng)用推廣，對(duì)礦井供電質(zhì)量也提出了更高的要求。

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

引言

對(duì)于礦井開(kāi)采工程而言，供配電系統(tǒng)是十分關(guān)鍵的一個(gè)組成部分，變電所是否安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)乎礦井開(kāi)采能否順利進(jìn)行。因?yàn)榈V井之下存在較多的負(fù)荷種類(lèi)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(fù)雜，一些不穩(wěn)定要素存在，往往出現(xiàn)停送電時(shí)間長(zhǎng)等現(xiàn)象，這嚴(yán)重威脅礦井開(kāi)采的安全。基于持續(xù)進(jìn)步的礦井開(kāi)采技術(shù)，礦產(chǎn)企業(yè)逐步應(yīng)用一系列先進(jìn)控制系統(tǒng)和大型機(jī)電裝置，這提升了供電質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

1礦井變電所無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

一是作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，礦井變電所無(wú)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(dòng)化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，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(hù)功能，勿需通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控主機(jī)。三是不禁止同時(shí)存在就地和遠(yuǎn)方控制操作，遵循以遠(yuǎn)方為主導(dǎo)、就地為輔助的設(shè)計(jì)原則，且由設(shè)計(jì)及制造上保障僅僅有一種控制方式在相同的時(shí)間有效。四是一體化設(shè)計(jì)測(cè)控與保護(hù)，進(jìn)而確保保護(hù)動(dòng)作的可靠性和獨(dú)立性。五是注重交流采樣技術(shù)的應(yīng)用，以使測(cè)量精度提升，應(yīng)用計(jì)算機(jī)監(jiān)視信號(hào)，確保多次應(yīng)用和一次采集信息的原則，進(jìn)而使信息的可靠性和實(shí)時(shí)性提升。六是礦井變電所的電磁干擾非常強(qiáng)，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(wú)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(wú)人值守變電所能夠結(jié)合相關(guān)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備，如開(kāi)關(guān)的復(fù)位、分閘以及合閘的遠(yuǎn)程控制。其中在進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)，主要是對(duì)分布與集中式開(kāi)放式結(jié)構(gòu)進(jìn)行選取，從而進(jìn)一步讓計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(shí)也能夠?qū)碌墓╇娤到y(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)。井下變電站無(wú)人值守所的主要構(gòu)成部分，包括如遠(yuǎn)距離通訊設(shè)備、供電遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)以及地面控制中心。通過(guò)收集相關(guān)的井下無(wú)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(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸，將其傳輸?shù)降孛婵刂浦行摹?/p>

2.2供電遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)在礦井下的作用

供電遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)主要是對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，能夠?qū)⑾鄳?yīng)的記錄和管理統(tǒng)計(jì)報(bào)表進(jìn)行形成，將管理效率和質(zhì)量進(jìn)行有效的提升。同時(shí)供電遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的屬性是進(jìn)行遠(yuǎn)程分布式監(jiān)測(cè)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(diǎn)是煤礦供電遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的主要依據(jù)，基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)數(shù)字通訊。在對(duì)供電遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)重點(diǎn)設(shè)備包括遙信、遙調(diào)、遙控以及遙測(cè)，從而對(duì)相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行控制，從而有效實(shí)現(xiàn)井下無(wú)人值守的最佳狀態(tài)，促進(jìn)相應(yīng)的生產(chǎn)發(fā)展，提升工作人員的人身安全。此外，對(duì)于相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題，也能夠進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)，從而能夠?qū)Τ霈F(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)有效的處理。

3煤礦井下變電所無(wú)人值守的運(yùn)行與管理

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

無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)具備非常多的功能，如保護(hù)功能、測(cè)控功能、報(bào)警功能、軟件功能等。一是保護(hù)功能。礦井變電所無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)不但能夠使電流的限時(shí)和瞬時(shí)速斷實(shí)現(xiàn)，而且可以很好地防止漏電現(xiàn)象形成，實(shí)現(xiàn)電機(jī)保護(hù)和電流保護(hù)的功能。二是測(cè)控功能。礦井變電所無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)能夠使交流采樣遙測(cè)、遙調(diào)、遙信、遙控等一系列測(cè)控功能實(shí)現(xiàn)。三是報(bào)警功能。變電所無(wú)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(bào)警。四是軟件功能。變電所無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)不但可以遠(yuǎn)程監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀和主接線(xiàn)圖、實(shí)時(shí)呈現(xiàn)綜合自動(dòng)化裝置傳輸?shù)囊幌盗羞b測(cè)以及遙信數(shù)據(jù)，而且能夠及時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的現(xiàn)狀，借助邏輯識(shí)別控制自動(dòng)分合閘和下達(dá)命令。五是其它功能。礦井變電所無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)不但具備以上的保護(hù)、測(cè)控、報(bào)警、軟件功能，而且還有事故錄波的功能，結(jié)合交流采樣實(shí)施動(dòng)態(tài)跟蹤，可以將直流變送器部分省去，對(duì)故障波型進(jìn)行系統(tǒng)地記錄，辨別故障的區(qū)域與類(lèi)別，從而對(duì)變電所的實(shí)際情況實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3.2系統(tǒng)功能分析

借助構(gòu)建的變電所無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)，A礦實(shí)現(xiàn)了井下中央變電所的無(wú)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(shí)現(xiàn)以下功能：a）對(duì)井下變電所設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙測(cè)和模擬分析，隨時(shí)調(diào)取各類(lèi)數(shù)據(jù)歷史曲線(xiàn)和實(shí)時(shí)曲線(xiàn);b）實(shí)時(shí)打印遙測(cè)量日?qǐng)?bào)表、遙測(cè)量報(bào)警表、遙信量報(bào)警表、斷電報(bào)表等;c）整個(gè)系統(tǒng)具備自我診斷功能，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中設(shè)備的異常情況，并發(fā)出預(yù)警信息;d）系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可進(jìn)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(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)變電所運(yùn)行狀況予以了解;e）系統(tǒng)具備雙機(jī)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(cè)功能實(shí)現(xiàn)

通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖上送至安裝于變電所內(nèi)的礦用光傳輸接口，同時(shí)能接收礦用光傳輸接口下發(fā)的出口命令，通過(guò)這種工作方式，有效實(shí)現(xiàn)了供電系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)跳閘、合閘，并且對(duì)其中不同的智能化安全保護(hù)裝置收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理，通過(guò)高速光纖傳輸?shù)降孛婵刂剖壹杀Ｗo(hù)監(jiān)測(cè)裝置當(dāng)中。在該系統(tǒng)中可以在不停止運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，通過(guò)安裝在地面上的集成保護(hù)裝置，對(duì)礦井中存在的各種潛在問(wèn)題進(jìn)行監(jiān)測(cè)，該煤礦無(wú)人值守變電站監(jiān)控技術(shù)，使用了6個(gè)變電所分控中心來(lái)進(jìn)行監(jiān)控，電力分控中心配置了服務(wù)器來(lái)進(jìn)行連接，同時(shí)其中還存在屬性服務(wù)器、客戶(hù)端服務(wù)器以及視頻服務(wù)器等，同時(shí)在工程師工作站與超級(jí)操作員平臺(tái)上配置了AC800M控制器的實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)了電力監(jiān)測(cè)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(guò)超級(jí)操作人員來(lái)進(jìn)行控制的。

3.4語(yǔ)音及視頻聯(lián)動(dòng)

當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到中央變電所出現(xiàn)異常時(shí)，監(jiān)控中心后臺(tái)將于變電所內(nèi)的語(yǔ)音通話(huà)設(shè)備以及監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，通過(guò)語(yǔ)音是設(shè)備故障進(jìn)行情況撥報(bào)，并提醒有關(guān)人員及時(shí)進(jìn)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(guò)聯(lián)動(dòng)裝置，以UDP方式將視頻數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)，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(shí)現(xiàn)對(duì)變電所內(nèi)的視頻監(jiān)控，確保變電所內(nèi)設(shè)備運(yùn)行安全。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)煤礦井下變電所無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)的分析和探討，總結(jié)出當(dāng)前在我國(guó)煤礦開(kāi)采過(guò)程中，對(duì)供電質(zhì)量要求越來(lái)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(shí)現(xiàn)變電所智能化電力控制，對(duì)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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