煤礦井下電力監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實踐

摘要：針對現(xiàn)在陽煤集團開元煤礦在礦井開采中，井下供電系統(tǒng)發(fā)生事故時，無法對其進行及時的判斷和處理，很容易影響礦井安全生產(chǎn)的問題，提出引入煤礦井下電力自動化遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。介紹了此系統(tǒng)的開發(fā)背景、實際應用中的系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能、系統(tǒng)主要技術(shù)指標以及系統(tǒng)運行后的實用價值。
關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控；Wincc；實時數(shù)據(jù)庫；井下監(jiān)控分站

O 引言
隨著社會的發(fā)展與科學技術(shù)的進步，計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)也迅速的運用于煤礦的生產(chǎn)及安全管理。任何煤礦的安全問題都是重中之重，必須將其放在首位。煤礦井下供電系統(tǒng)的安全更是不容忽視，因此遵循可靠性、實用性和經(jīng)濟性的原則，參照國內(nèi)最先進的設(shè)計準則，在標準化的平臺上開發(fā)出一套功能實用、使用簡單、維護方便、易于擴展的煤礦井下電力自動化遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。顯得很
有必要。
在現(xiàn)在的礦井開采中，井下供電系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)開關(guān)保護誤動的現(xiàn)象，造成井下局部或者更大面積的停電事故。事故發(fā)生后，由于缺乏電網(wǎng)的實時監(jiān)測監(jiān)控，對事故發(fā)生的地點和原因不詳，恢復供電需要很長的時間，很容易影響礦井安全生產(chǎn)。因此，對井下電力實現(xiàn)自動化遠程監(jiān)測監(jiān)控管理，對供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)、故障診斷、技術(shù)參數(shù)以及停送電操作的管理很有必要。因此山西陽煤集團開元煤礦對其井下供電系統(tǒng)進行了改造，引入了煤礦井下電力自動化遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，使之更適合現(xiàn)代化煤礦發(fā)展的需要。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)主要由地面集控站、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換中心、井下監(jiān)控分站三大部分組成，可實現(xiàn)快速故障診斷，保證控箭的實時性、確定性和可靠性。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖l所示。


1．1 井下監(jiān)控分站
此部分主要由電力監(jiān)測單元(綜保)、井下電力監(jiān)控站和井下隔爆交換機組成。
電力監(jiān)測單元(綜保)：負責變電所設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)，并下發(fā)執(zhí)行中心發(fā)出的遙控命令。
通過調(diào)研確定原有礦用隔爆型高壓開關(guān)內(nèi)均有智能型綜合保護裝置，但大部分都不具備遠程控制及上傳接口?，F(xiàn)更換為具有智能通訊接口的華鑫公司的ZB-113系列綜合保護裝置。井下變電所隔爆高壓開關(guān)以現(xiàn)場485總線方式連接，直接進入KJ392-F礦用隔爆兼本安型分站。
井下電力監(jiān)控站：中心主站和電力監(jiān)測單元之間的橋梁，主要用于與井下高壓開關(guān)內(nèi)的綜合保護裝置的通訊。完成配電室／變電所的當?shù)乇O(jiān)控，同時完成綜合保護與地面中心主站之間的數(shù)據(jù)上傳及命令下達，其可靠性對整個系統(tǒng)的運行起著至關(guān)重要的作用。該系統(tǒng)選用的是陽煤集團華鑫公司的KJ392-F礦用隔爆兼本安型電力監(jiān)控分站。
井下隔爆交換機：主要完成井下各個電力監(jiān)控站的互聯(lián)及和地面數(shù)據(jù)交換中心的數(shù)據(jù)通訊。該系統(tǒng)選用了KJJ102礦用防爆(工業(yè)以太網(wǎng))交換機。