KJ626煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

　　摘要： 介紹了KJ626煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，該系統(tǒng)是一套基于工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線智能通訊技術(shù)，采用WINCE嵌入式軟件、分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和MACS-SCADA工控組態(tài)軟件技術(shù)，對煤礦井下高低壓電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)記錄、故障診斷、故障記錄、自動化控制以及管理的大型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對井下供電系統(tǒng)及其用電設(shè)備的“四遙”（遙信、遙測、遙控、遙調(diào)）功能。同時(shí)介紹了該系統(tǒng)在同煤塔山煤礦的應(yīng)用情況。

　　關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控；MACS-SCADA；工業(yè)以太網(wǎng)；現(xiàn)場總線；

　　1 概述

　　如今煤礦機(jī)械化和自動化程度的不斷提高， 安全供電是保證各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的正常運(yùn)行的必要條件。煤礦供配電系統(tǒng)可靠的運(yùn)行對煤礦的安全生產(chǎn)顯得十分重要。盡管近年來煤礦供電管理部門在改進(jìn)井下配電裝備、應(yīng)用新技術(shù)成果的同時(shí)，不斷強(qiáng)化人員素質(zhì)的管理，使煤礦井下供電系統(tǒng)的可靠性得到了提高，但由于人為因素造成的供電事故時(shí)有發(fā)生，影響了煤礦的安全生產(chǎn)。另外，供電部門每天用于值班和線路維護(hù)的工作人員較多，勞動生產(chǎn)率較低。因而，對井下供電系統(tǒng)實(shí)施微機(jī)保護(hù)和監(jiān)控以及實(shí)現(xiàn)變電所無人值守就顯得十分迫切。就目前的煤礦供電系統(tǒng)而言，雖然微機(jī)保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)也得到了應(yīng)用，但主要是針對地面供電系統(tǒng)，用于井下的微機(jī)保護(hù)和監(jiān)控裝置還不多，大部分是在防爆開關(guān)中設(shè)置漏電保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)、欠壓保護(hù)、斷相保護(hù)等保護(hù)功能，采區(qū)內(nèi)配電設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)功能較弱。實(shí)現(xiàn)井下變電所無人值守， 就是要實(shí)現(xiàn)遙信、遙測、遙控、遙調(diào)四遙功能和各種保護(hù)功能。KJ626煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)針對煤礦供配電系統(tǒng)的特點(diǎn)，采用地面電力自動化系統(tǒng)的最新技術(shù)、嵌入式技術(shù)、分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等開發(fā)的新一代煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)，可對煤礦地面和井下供電系統(tǒng)實(shí)施一體化的實(shí)時(shí)監(jiān)控，該系統(tǒng)為礦井電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供了現(xiàn)代化的管理手段。

　　2 系統(tǒng)組成與功能

　　2.1 系統(tǒng)組成

　　KJ626煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)主要由井下電力監(jiān)控設(shè)備和地面中心站組成。在地面電力監(jiān)控調(diào)度中心安裝系統(tǒng)主機(jī)及相關(guān)設(shè)備，將井下供電監(jiān)控設(shè)備信號通過環(huán)網(wǎng)交換機(jī)傳送到地面電力監(jiān)控調(diào)度中心，集中控制管理。

　　本系統(tǒng)可分為四個(gè)層次：基礎(chǔ)設(shè)備層（高低壓綜合保護(hù)器）、中控層（KJ626-F電力監(jiān)控分站、傳輸通訊層（井下環(huán)網(wǎng)交換機(jī)）、地面監(jiān)視監(jiān)控層（地面電力監(jiān)控調(diào)度中心）可顯示供電系統(tǒng)運(yùn)行圖和各種圖表曲線等。其中基礎(chǔ)設(shè)備層主要完成高低壓開關(guān)數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、保護(hù)和控制執(zhí)行，并通過RS485總線接入電力監(jiān)控分站中，監(jiān)控分站與傳輸通訊層連接，通過傳輸通訊平臺將信號轉(zhuǎn)換成光信號高速傳輸?shù)降孛姹O(jiān)視監(jiān)控層（地面電力監(jiān)控調(diào)度中心）。

　　KJ626煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)框圖如下圖1。

　　圖1 KJ626煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)框圖

　　2.2 系統(tǒng)主要功能

　　圖2所示為KJ626煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)中的供電系統(tǒng)圖，它能實(shí)時(shí)反映饋電開關(guān)分/合狀態(tài)、電流、電壓、功率、溫度等模擬量數(shù)值、變壓器及電纜是否帶電等。該系統(tǒng)供電圖可局部放大。

　　圖2 KJ626煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)中的供電系統(tǒng)圖

　?。?） 遙信功能： 實(shí)時(shí)反映開關(guān)的分、合閘狀態(tài)，包括開關(guān)運(yùn)行參數(shù)、正常、事故遙信變位。

　　（2） 遙測功能： 實(shí)時(shí)監(jiān)測供電系統(tǒng)的電壓、電流、有功功率、無功功率、有功電量、無功電量、功率因數(shù)及絕緣監(jiān)視電阻等電力參數(shù)。如圖3所示。

　　圖3 KJ626煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)“四遙”功能