煤矿供电防越级跳闸保护系统.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：煤矿供电防越级跳闸保护系统——DMP5000数字式变电站介绍及架构供电系统是矿井安全生产的基础环节随着采煤工作面向井下延伸矿井供电距离较长供电级数多关系复杂继电保护计算难度大造成越级跳闸现象不可避免的发生威胁矿井安全生产。为预防越级跳闸减少事故跳闸的次数通过研究提出了对井下高爆开关更换了防越级跳闸保护系统预防越级跳闸的供电网络技术方案。这一方案的原理是借助数字化变电站技术通过使用高速大容量的最新处理技术及高精度同步时钟的专利技术及基于高速光纤通信网络的光纤纵差保护模块、全站零序电流的漏电保护模块来解决煤矿供电系统广泛存在的越级跳闸问题提高供电系统的供电可靠性。数字化变电站目前是由智能化一次设备、网络二次设备在IEC61850通信规范基础上分层构建能能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。我矿现设计装设的数字化变电站系统为DMP5000数字化变电站系统。现根据DMP5000数字化变电站系统架构过程对其进行介绍：1、概述DMP5000系列数字化变电站系统是基于IEC61850架构的新一代变电站自动化系统能实现变电站内智能电气设备间信息互享和互操作的现代化变电站。系统对变电站系统模型、二次功能模型进行描述对应用与通信技术进行分层处理由过程层、间隔层、站控层3个层次构成。过程层与一次设备紧密相连完成数据采集及执行操作、数据传递；间隔层实现变电站内设备的保护与控制并实现相关的控制闭锁和间隔级信息的人机交互功能；站控层完成对站内间隔层设备、一次设备的控制及与远方控制中心、工程师站及人机界面通信的功能。本系统具有以下特点：1、系统基于IEC61850的架构和应用模型及功能描述；2、过程层数据通信装置采集全站数据实现全站采样数据共享；3、系统能接入第三方装置系统扩容方便快捷；4、过程层采集装置高速采样速率达12.8K/S能满足录波装置及后续新的应用分析；支持光纤以太网能实现与电子式互感器通信；5、保护装置接收全站采样数据单台保护装置能完成48个间隔的保护及测量各个保护之间在装置内部互相配合大大提高保护的可靠性；6、保护双重化配置安全可靠任一设备故障能及时告警且不影响整个系统运行；7、大大减少一次电缆及二次设备降低前期投入及后期维护费用；8、系统改造简单易于扩充。2、系统架构在互感器和开关处就地加装智能终端装置实现模拟量数字化传输和开关、刀闸的数字化操作。过程层网络内采集装置与通信装置之间采用双光纤网通信数据速率value="3"UnitName="m">3M满足9通道实时数据传输；站控层网络采用单网或双网通信通信方式为工业以太网。保护装置与通信装置采用双重化。变电站采用两套复用的保护测控装置每套保护测控装置由两台独立的保护测控装置构成其中一台保护测控装置主要完成单间隔保护如线路保护；另一台保护测控装置主要完成跨间隔保护如主变、差动及备自投保护。数字化变电站系统整体架构：图中智能终端装置能就地采集8路模拟量和22路开入量8路开出量及操作回路。模拟量采样频率为256点/周期。分为户内、户外两种装置。数据通信装置通过value="3"UnitName="m">3M光纤接口汇总各采集装置的实时采样数据通过高速光纤传递给保护测控装置。保护测控装置通过光纤接收采样数据和发送控制命令能实现48个间隔的保护测控功能。采样数据通过光纤传递给数据通信装置A、B通信装置A、B分别把数据传递给保护测控装置A、B。其中装置A、B为双重化的两套设备。数据智能终端装置的数据汇总到数据通信装置每个通信装置向各自网络的保护测控装置传递全站数据采样数据使用由保护测控装置决定。智能终端装置接收来自保护测控装置的控制命令并执行出口。通信装置由同步机对时和同步并控制智能终端装置全站同步采样并对保护装置、测控装置和采集装置授时。3．过程层设备过程层设备主要包括电子式互感器、智能一次设备。本站改造没有选用电子式互感器使用传统互感器加智能终端实现模拟量数字化。过程层设备与过程层网络设备之间采用点对点的通信方式通信介质为光纤。过程层设备具有自我检测、自我描述功能。3．1互感器的配置：互感器按间隔配置每个开关间隔配置一组电流互感器。每段母线配置一组电压互感器；3．2智能终端：智能终端装置在本系统内为智能终端装置是将传统一次设备接入过程层总线的设备它输入开关位置、刀闸位置、状态信息及接收传统互感器的模拟量信号输出跳合闸命令及告警信号带有操作回路。3．3智能终端装置的基本功能：通过过程层网络给间隔层设备提供一次设备信息接受间隔层设备的控制命令；采集传统互感器的模拟量信息并进行AD转换接受电子互感器的光信号；采集开关及刀闸的位置信号、状态信息、输出跳合闸命令；本体智能终端输入非电量、档