电力工程师职称范文矿井电力监控系统使用思考

　　摘要：煤矿电力监控系统能够实时检测煤矿电力系统的运行状态和各种技术参数，对电力系统自动进行各种保护，超限报警，停、送电控制，达到合理调配电力，提高电网运行质量，减轻电费支出;实现变电所的无人值守;指导电力系统及生产设备的维护与维修的目的。

　　关键词：实时检测,自动进行各种保护,调配电力,指导维护与维修

　　在2010年的博览会上，我听了关于煤矿电力监控系统的讲座，引发了我对新疆矿井电力监控系统的思考。

　　从新疆电力监控系统的使用上来看，新疆的电力系统都使用了电力监控系统，从实际的使用效果来看也是十分可行，为电力系统的经济合理的运行起到了很好的作用。现在新疆电力系统中所有新建的35kV变电所都是按“无人值守，少人值班”的要求进行设计和施工的。因此无论是在理论上还是在实践中，都为我们新疆的煤矿电力监控系统的使用打下了一定的基础。

　　煤矿电力监控系统由两部分构成：煤矿电力监控系统硬件系统和运行于其中的软件。煤矿电力监控系统的软件包括：数字滤波器，像有些不便于采用模拟滤波器的场合，如傅立叶滤波、小波变换等;继电器算法，像幅值和相位计算、选相算法、滤序算法等;保护动作判据，保护基本原理的具体体现;逻辑输出，执行跳闸、告警等数字信号输出。煤矿电力监控系统的硬件系统包括以下三大部分：数据采集系统(或称模拟量输入系统)：包括电压形成、采样保持、多路开关及数模转换;微型机(或微处理器)主系统：包括微处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时器、并串接口等;开关量输入输出系统：由微型机的并行接口、光电隔离器件及有触点的中间继电器等组成。完成保护需要的外部触点接入、出口跳闸、人机对话等功能。

　　从煤矿电力监控系统在国内的使用情况来看。KJ254煤矿电力监控系统在山西长治潞安集团、山西阳煤集团、神华集团、山西太原煤矿、山西晋城兰花集团、山西长治潞安集团、山东新汶矿业、神华新疆公司、河南神火集团、贵州盘江集团、平煤集团、唐山开滦集团、淮南矿业集团等许多煤矿都进行了使用。这也为煤矿电力监控系统在煤矿起到了很好的示范作用。煤矿是个特殊行业，矿井中有很多的一级负荷，如矿井的提升人员的设备、井下主排水泵、主通风机、井下的瓦斯监测、监控设备等。通过使用煤矿电力监控系统可以提高煤矿供电的安全性和可靠性对煤矿，不致因一、二级负荷事故停电造成的灾害。

　　从煤矿电力监控系统的功能来看。煤矿电力监控系统能够实时检测煤矿电力系统的运行状态和各种技术参数，对电力系统进行各种保护，超限报警，停、送电控制等，并能上传电力系统运行状态和各种技术参数的实时数据到井上计算机和矿局域网，达到合理调配电力，提高电网运行质量，减轻电费支出;及时发现故障,防止事故扩大,缩短停电时间;实现变电所的无人值守;指导电力系统及生产设备的维护与维修的目的。

　　从煤矿电力监控系统的使用技术基础上来看。矿用电力保护监控系统是以井下高、低压开关保护器为电力设备保护和电网运行参数、信号、状态采集元件，结合计算机技术，光纤通讯技术实现煤矿电力系统短路、过载、过压、欠压、漏电、断相、绝缘下降等各种保护;电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、用电量等参数遥测;电路运行/停止遥控;电路运行状态、故障信息遥信和电力设备运行参数定值遥调整定的电力综合自动化系统。它将井下供电自动化、电力设备保护自动化、电力调度自动化功能集成一体，从而实现全矿电力系统运行情况监控，运行参数超限报警和自动保护，预防和减少事故的发生。指导电力系统及生产设备的维护与维修。

　　从现在的矿井设备使用情况来看。煤矿井下的BGP系列矿用隔爆型高压真空配电装置、KBZ系列矿用隔爆型低压真空馈电开关都使用微机监控保护装置，具有短路、过载、过压、欠压、漏电、断相、绝缘下降等各种保护功能，微机监控保护装置的显示屏上对电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数等重要技术参数进行了很好的反应，都可以配套带有隔离RS-485/ RS-232标准异步通讯接口，可采用通信电缆线光纤通信通讯方式。(详见电力监控系统结构框图)

　　矿井远动信息的采集和传送必须保证直采直送，即远动信息的采集、传送和控制命令的执行整个过程不允许有其他中间环节，以保证电网调度自动化的实时性。需要向矿井变电所上级调度上传远动信息如下：

　　(一) 遥测：

　　矿井主变压器高、低压侧有功、无功功率及电流;矿井主变压器高压侧功率因数;线路有功、无功功率、有功电能量、无功电能量及功率因数;矿井主变压器高压侧母线各段电压;矿井主变压器高压侧母联电流;矿井主变压器低压侧母线电压;矿井高压无功补偿装置无功功率和电流。

　　(二) 遥信：

　　事故总信号;矿井主变压器高、低压两侧断路器位置及主保护动作信号;矿井主变压器有载调压开关位置信号;矿井主变压器高压侧线路断路器位置、主保护、重合闸动作信号;矿井主变压器高压侧线路母线隔离刀闸、出线间隔刀闸、接地隔离刀闸位置信号;矿井主变压器高压侧母线保护及失灵保护动作信号;矿井主变压器高压侧母联断路器位置、母联隔离刀闸、接地隔离刀闸位置信号;矿井高压无功补偿装置断路器位置信号。

　　(三) 遥控：

　　矿井主变两侧断路器合分;出线断路器合分;电容器组断路器合分。

　　(四) 遥调：

　　矿井主变压器分接头调整。

　　向矿井调度室上传远动信息如下：

　　(一)遥测：

　　矿井主变压器低压侧(包括井下主央变电所10kV侧)线路电流、有功、无功功率;矿井主变压器低压侧(包括井下主央变电所10kV侧)母线各段电压;主变压器上层油温;

　　(二)遥信：

　　矿井主变压器低压侧(包括井下主央变电所10kV侧)线路断路器位置及主保护、重合闸动作信号;矿井主变压器低压侧(包括井下主央变电所10kV侧)断路器控制回路断线信号;断路器操作机构故障信号;矿井主变压器低压侧(包括井下主央变电所10kV侧)线路、主变交流电压回路断线信号;矿井主变压器低压侧(包括井下主央变电所10kV侧)系统接地信号;

　　(三)遥控

　　矿井主变压器两侧断路器合分;矿井主变压器低压侧(包括井下主央变电所10kV侧)出线断路器合分;提高通讯和保护的响应速度，通常在变电所的开关柜之间或是综合自动化屏之间采用短光纤通信。

　　利用矿井自动化监控系统实现远动信息上传，自动化监控系统采用双机双网冗余配置，远动信息采集与自动化监控系统合用I/O测控装置，远动信息将通过自动化监控系统的双远动主机，经数据网络通道和专线通道将远动信息传送至调度中心。使每回线路配置完整的、独立的能反映各种类型故障、具有选相功能的全线速动保护。线路主保护、后备保护均起动断路器失灵保护。

　　从以上分析可见，无论是从煤矿电力监控系统的功能来看、还是煤矿电力监控系统的使用技术基础上来看或者是从现在的矿井设备使用情况来看煤矿电力监控系统都为使用提供了较好平台。目前我们常见的煤矿电力监控系统有光电防爆公司生产的KJ254、天地自动化公司生产的KJ36A等，因此，随着新疆大型矿井的建设，我们完全有理由相信煤矿电力监控系统也将会在新疆得到广泛的使用。