煤礦井下電力監測監控系統的設計與實(shí)踐

摘要：針對現在陽(yáng)煤集團開(kāi)元煤礦在礦井開(kāi)采中，井下供電系統發(fā)生事故時(shí)，無(wú)法對其進(jìn)行及時(shí)的判斷和處理，很容易影響礦井安全生產(chǎn)的問(wèn)題，提出引入煤礦井下電力自動(dòng)化遠程監測監控系統。介紹了此系統的開(kāi)發(fā)背景、實(shí)際應用中的系統軟硬件結構、系統能夠實(shí)現的功能、系統主要技術(shù)指標以及系統運行后的實(shí)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞：電力監控；Wincc；實(shí)時(shí)數據庫；井下監控分站

O 引言
隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，計算機技術(shù)、自動(dòng)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(wèn)題都是重中之重，必須將其放在首位。煤礦井下供電系統的安全更是不容忽視，因此遵循可靠性、實(shí)用性和經(jīng)濟性的原則，參照國內最先進(jìn)的設計準則，在標準化的平臺上開(kāi)發(fā)出一套功能實(shí)用、使用簡(jiǎn)單、維護方便、易于擴展的煤礦井下電力自動(dòng)化遠程監測監控系統。顯得很
有必要。
在現在的礦井開(kāi)采中，井下供電系統經(jīng)常出現開(kāi)關(guān)保護誤動(dòng)的現象，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(shí)時(shí)監測監控，對事故發(fā)生的地點(diǎn)和原因不詳，恢復供電需要很長(cháng)的時(shí)間，很容易影響礦井安全生產(chǎn)。因此，對井下電力實(shí)現自動(dòng)化遠程監測監控管理，對供電系統的運行狀態(tài)、故障診斷、技術(shù)參數以及停送電操作的管理很有必要。因此山西陽(yáng)煤集團開(kāi)元煤礦對其井下供電系統進(jìn)行了改造，引入了煤礦井下電力自動(dòng)化遠程監測監控系統，使之更適合現代化煤礦發(fā)展的需要。

1 系統結構
系統主要由地面集控站、以太網(wǎng)數據交換中心、井下監控分站三大部分組成，可實(shí)現快速故障診斷，保證控箭的實(shí)時(shí)性、確定性和可靠性。系統結構圖如圖l所示。


1．1 井下監控分站
此部分主要由電力監測單元(綜保)、井下電力監控站和井下隔爆交換機組成。
電力監測單元(綜保)：負責變電所設備的數據采集與轉發(fā)，并下發(fā)執行中心發(fā)出的遙控命令。
通過(guò)調研確定原有礦用隔爆型高壓開(kāi)關(guān)內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(kāi)關(guān)以現場(chǎng)485總線(xiàn)方式連接，直接進(jìn)入KJ392-F礦用隔爆兼本安型分站。
井下電力監控站：中心主站和電力監測單元之間的橋梁，主要用于與井下高壓開(kāi)關(guān)內的綜合保護裝置的通訊。完成配電室／變電所的當地監控，同時(shí)完成綜合保護與地面中心主站之間的數據上傳及命令下達，其可靠性對整個(gè)系統的運行起著(zhù)至關(guān)重要的作用。該系統選用的是陽(yáng)煤集團華鑫公司的KJ392-F礦用隔爆兼本安型電力監控分站。
井下隔爆交換機：主要完成井下各個(gè)電力監控站的互聯(lián)及和地面數據交換中心的數據通訊。該系統選用了KJJ102礦用防爆(工業(yè)以太網(wǎng))交換機。