選煤廠低壓配電系統(tǒng)智能化改造實(shí)踐

李雨慕

(平頂山中選自控系統(tǒng)有限公司，河南 平頂山 467000)

隨著經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展不斷加快，選煤廠智能化建設(shè)規(guī)模日漸擴(kuò)大，選煤廠運(yùn)行期間的配電系統(tǒng)要保持更高的可靠性及智能化水平。通過重點(diǎn)開展選煤廠低壓配電系統(tǒng)分合閘智能化改造工作，可以切實(shí)加強(qiáng)低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行期間的質(zhì)量與效率管控效果，避免低壓配電系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)較多故障問題。相較于以往的遠(yuǎn)程分合閘控制，實(shí)現(xiàn)了視覺、聽覺的同步監(jiān)測(cè)，達(dá)到與現(xiàn)場(chǎng)操作感受基本一致。

1 改造目標(biāo)

針對(duì)存在于選煤廠運(yùn)行期間的設(shè)備故障問題，需要建立智能化低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)，確保該系統(tǒng)具有完備的檢測(cè)、操作功能，滿足低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行期間的安全可靠、管理便捷要求。低壓配電系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障判斷、動(dòng)作控制等功能，以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)運(yùn)行期間的數(shù)據(jù)監(jiān)管功能。

選煤廠低壓配電系統(tǒng)智能化改造目標(biāo)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)構(gòu)建更為可靠的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，切實(shí)提升現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備采集數(shù)據(jù)利用率；

(2)改造后的配電系統(tǒng)具備較高的保護(hù)功能；

(3)在低壓配電系統(tǒng)智能化改造期間，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)配電回路運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程分合閘、遠(yuǎn)程故障復(fù)位等功能[1]；

(4)完善停送電操作管理流程，確保低壓配電系統(tǒng)可以對(duì)選煤廠設(shè)備運(yùn)行全過程的操作次數(shù)、誤操作等情況進(jìn)行智能化判斷。

2 改造要點(diǎn)

根據(jù)選煤廠智能化改造統(tǒng)一規(guī)劃、分布實(shí)施的要求，配合使用計(jì)算機(jī)技術(shù)、可編程邏輯控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用軟件技術(shù)及通訊技術(shù)，不斷優(yōu)化低壓配電系統(tǒng)智能化改造方式。重點(diǎn)介紹該選煤廠低壓配電系統(tǒng)中遠(yuǎn)程分合閘的智能化改造工作。

2.1 低壓配電室遠(yuǎn)程分合閘改造要點(diǎn)

(1)開展配電改造工作。配電柜改造工作需要將原有手柄機(jī)械停送電裝置更改為電操作機(jī)構(gòu)。在抽屜單元上設(shè)置遠(yuǎn)程與就地選擇開關(guān)、分合閘按鈕。在開關(guān)位于遠(yuǎn)程位置的情況下，需要借助可編程邏輯控制系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程控制斷路器控制分合閘啟動(dòng)[2]。如開關(guān)位于就地位置的情況下，需要應(yīng)用分合閘按鈕，控制斷路器的分合閘；

(2)做好控制系統(tǒng)改造工作。要求在配電室內(nèi)增加1套CPU與遠(yuǎn)程停送電集控柜，配合使用當(dāng)前控制系統(tǒng)的同型號(hào)產(chǎn)品，對(duì)配電室進(jìn)行分站改造，設(shè)置65英寸顯示屏，確保能夠更加全面地展示出配電室系統(tǒng)圖、遠(yuǎn)程分合閘開關(guān)運(yùn)行實(shí)際情況。在配電室處設(shè)置后臺(tái)控制室，確保該控制室能夠?qū)崿F(xiàn)配電室視頻顯示功能。接入信號(hào)轉(zhuǎn)換功能以及新增的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，安裝調(diào)試畫面與信號(hào)切換操作應(yīng)當(dāng)在電腦終端完成。

(3)設(shè)置軌道巡檢機(jī)器人。配電室現(xiàn)場(chǎng)送停電的確認(rèn)工作還需要配合使用智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，借助該系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)停電、帶電指示燈的視頻信號(hào)傳輸給控制室。要求每臺(tái)配電柜處設(shè)置抽屜柜單元地址，在后臺(tái)設(shè)備操作停送電的情況下，可以自動(dòng)移送到抽屜柜處，對(duì)停電及送電單元運(yùn)行情況進(jìn)行自動(dòng)跟蹤。

2.2 低壓配電系統(tǒng)智能化改造審批

配電系統(tǒng)智能化改造時(shí)，需要做好停送電顯示審批工作，在上位機(jī)界面顯示各配電室配電柜單元的帶電情況，采集各類報(bào)警信號(hào)[3]。要求各設(shè)備電流數(shù)據(jù)需要在系統(tǒng)圖上實(shí)時(shí)顯示，并在畫面上生成歷史曲線。依照相關(guān)規(guī)定每天生成電流報(bào)表。對(duì)設(shè)備停送電情況進(jìn)行申請(qǐng)、審批，在流程結(jié)束后應(yīng)當(dāng)自動(dòng)生成停送電申請(qǐng)單，

在實(shí)際審批工作中，上位機(jī)停送電執(zhí)行結(jié)束后，還需要由申請(qǐng)人、審批人及調(diào)度上位機(jī)、移動(dòng)終端進(jìn)行反饋。在系統(tǒng)圖上設(shè)置停電設(shè)備及掛牌功能，顯示掛牌數(shù)量，在所有停電牌完全撤出后，才可以進(jìn)行送電操作。

2.3 停送電申請(qǐng)移動(dòng)操控平臺(tái)設(shè)置

設(shè)置停送電申請(qǐng)移動(dòng)操作平臺(tái)時(shí)，移動(dòng)管理平臺(tái)應(yīng)當(dāng)在停送電單位及微信企業(yè)號(hào)中進(jìn)行停送電申請(qǐng)與流程監(jiān)測(cè)工作。

該操作平臺(tái)不僅需要進(jìn)行單位手機(jī)微信企業(yè)號(hào)申請(qǐng)，停送電申請(qǐng)單位還可以通過電話與其他方式聯(lián)系調(diào)度，確保調(diào)度員能夠在調(diào)度審批上位機(jī)上代寫停送電申請(qǐng)。

設(shè)置停送電審批模塊，停送電設(shè)備應(yīng)當(dāng)具備下拉菜單、搜索功能，選取某臺(tái)設(shè)備的停送電申請(qǐng)單。停送電申請(qǐng)人員需要進(jìn)行細(xì)致的職責(zé)劃分，在收到停送電設(shè)備申請(qǐng)信息后，相應(yīng)操作環(huán)節(jié)還應(yīng)當(dāng)設(shè)置電腦語音提示。

合理規(guī)劃停送電程序，做好停送電單位申請(qǐng)、調(diào)度審批、停送電控制室操作人員配備、反饋至調(diào)度所、反饋至申請(qǐng)單位等各項(xiàng)流程，

在停送電執(zhí)行完畢后，還需要保存自動(dòng)生產(chǎn)停送電申請(qǐng)單，確保申請(qǐng)單內(nèi)具備詳盡的設(shè)備日期、設(shè)備編號(hào)、參與人員等，便于檢索查詢。

3 選煤廠低壓配電系統(tǒng)智能化改造經(jīng)濟(jì)效益分析

3.1 低壓配電系統(tǒng)智能化改造技術(shù)效果

在選煤廠低壓配電系統(tǒng)智能化改造過程中，還需要將停送電管理、停送電控制、視頻監(jiān)控、機(jī)器人等系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)整合，確保操作人員在接到停送電申請(qǐng)單后，在同一操作界面上顯示審批單、現(xiàn)場(chǎng)視頻、控制及操作信息等內(nèi)容[4]。

上位機(jī)畫面處點(diǎn)開停送電設(shè)施，彈出停送電畫面以及相應(yīng)的審查信息。在現(xiàn)階段配電室機(jī)器人移動(dòng)到設(shè)備回路前，視頻音頻信號(hào)傳輸?shù)皆摦嬅妗Ｔ谕Ｋ碗姴僮骺梢月牭较鄳?yīng)的合閘分閘聲音，由畫面顯示出來，分合閘控制效果能夠得到根本上保障。操作畫面如圖1所示。

圖1 操作界面示意

3.2 低壓配電系統(tǒng)智能化改造經(jīng)濟(jì)效益

在低壓配電系統(tǒng)智能化改造過程中，新增控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原系統(tǒng)同品牌同型號(hào)，由于通信協(xié)議一致，不必增加系統(tǒng)的通訊解析。要求上下位機(jī)編程軟件工作借助原有系統(tǒng)，無需重新設(shè)置，由維護(hù)人員簡(jiǎn)單進(jìn)行配置就可以運(yùn)行，無需重新學(xué)習(xí)其它新軟件。

相較于傳統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)而言，低壓配電系統(tǒng)智能化改造后現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)方便，線路可就近檢查，維護(hù)量較小。備件增加種類少，備件與原控制系統(tǒng)為統(tǒng)一品牌，采購(gòu)方便。

根據(jù)事先編制好的停送電審批流程，由各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)審批后，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳送給停送電人員后。該人員可依據(jù)停送電單對(duì)所需回路進(jìn)行相應(yīng)操作。通過數(shù)據(jù)融合操作界面嵌入配電室視頻信號(hào)，在操作過程中能夠直接觀察到所操作回路的視頻信號(hào)，聽到現(xiàn)場(chǎng)音頻信息，達(dá)到與現(xiàn)場(chǎng)操作感受基本一致。

實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)審批、移動(dòng)提醒、集中操作，停送電無紙化辦公，極大減少停送電操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境、提高工作效率，減少操作人員。

渦北選煤廠進(jìn)行低壓配電室遠(yuǎn)程分合閘改造前，每天由4人負(fù)責(zé)所有配電室的停電工作，另外需要檢修的車間為4個(gè)，每個(gè)車間由1人進(jìn)行停送電手續(xù)辦理。經(jīng)過對(duì)13個(gè)低壓配電室改造后，實(shí)現(xiàn)配電室無人值守，提高工作效率的同時(shí)，節(jié)省了人工費(fèi)用的支出，按年人均工資7萬元計(jì)算，節(jié)約人工成本約為：8人×7萬元=56萬元。

4 結(jié) 語

通過開展選煤廠低壓配電系統(tǒng)智能化改造工作，能夠切實(shí)保障選煤廠設(shè)備運(yùn)行期間的安全可靠性，增強(qiáng)選煤廠設(shè)備管控水平，實(shí)現(xiàn)故障與事故超前預(yù)防目標(biāo)。借助停送電管理流程、遠(yuǎn)程操控功能，在配電管理上進(jìn)行閉環(huán)管控，從根本上提高選煤廠設(shè)備運(yùn)行效率，減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，選煤廠也獲得了較好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。