煤矿无人值守电力监控系统的设计分析.docx

煤矿无人值守电力监控系统的设计分析摘要：此系统主要的功能是对矿井供电网络和用电设备的监控、停送电管理同时对煤矿井下供电系统和高低压设备的实时不间断监测、地面远方操作、运行数据统计分析、保护动作记录、井下各用电单位电度计量；并通过系统数据对比提前排查出供电系统存在问题有效防止供电事故的出现。具有煤矿井下电力系统事故性质、地点和原因监控能力和手段当发生煤矿发生瓦斯超限突出等事故时系统会按照瓦斯电闭锁预案进行远程操作避免安全事故发生；该系统具有精确计量、电参数数据处理工具、故障波形分析工具和现代故障诊断系统是信息化高效矿井井下供电系统现代化管理手段可实现煤矿供电网络和用电设备的系统自动化监控管理。关键词：在线监测；远程控制；数据分析；电量管理1系统概述2012年平煤股份六矿对现有电力系统进行了一次比较彻底的改造此次改造涉及面广、影响范围大是在原有工业环网基础上对所有涉及的井下变电所内高、低压开关进行改造采用以太网传输至地面监控中心实现地面对井下远方供电系统监测控制此次要求对山南地面变电所、二水平中央变电所、戊二皮上变电所、戊二下山变电所4个变电所进行全面技改和升级。此次建设内容包括：将山南地面变电所、二水平中央变电所、戊二皮上变电所、戊二下山变电所数据信息接入目前使用的电力监控管理系统；实现对上述变电所的视频监控；实现对上述变电所的环境监控包括对变电所内出入人员、变电所环境温度、变压器温度、变电所内烟雾等的在线监测。2原有供电系统概述我矿井下高压开关共计198台其中131台为电动操作机构53台为手动操作机构但内置保护器可靠性低、性能落后且各种规格型号繁多本次系统将所有井下高爆开关内保护器全部改造为具有网络通讯功能的新型保护装置具备实现供电自动化的条件。井下低压开关共计306台低压开关内置保护器可靠性低、性能落后且各种规格型号繁多本次系统将所有井下低压开关内保护器全部更换更换为新型保护装置具备实现供电自动化的条件。其中44台为手动操作机构无法实现远控操作需进行开关更换开关具备条件后更换为新型保护装置。照明综保不具备电动合闸机构待矿更换成智能型开关后进行更换新型保护装置。建立集图像采集、控制为一体的多媒体监控系统实现对各个变电所进行图像监控和摄录通过本系统实现对各个重要场所或部位进行全面监视。3自动控制系统架构地面远程控制中心：在调度室设置矿井供电系统调度中心对煤矿井下供电系统运行情况进行远程监测和控制实时储存高低压设备综合保护器的全部数据具有四遥功能。设备包括监控主机、备用主机、操作员站、打印机、UPS、工业光纤交换机、机柜及相关辅助材等。通讯平台接入：根据我矿交换机所在位置均在变电所内分别在本变电所内设置矿用本安型KJ326-F1数据传输分站和不间断本安电源箱分站提供多个以太网光口和以太网电口分站与交换机之间采用矿用阻燃护套网线通过以太网电口传输。通讯分站下行直接接保护装置具有本安型CAN和RS485接口新保护装置具有本安型CAN和RS485接口。工业千兆以太网：地面服务器有一台交换机、矿井光纤主通讯环网、经过100/1000M工业以太网将井下变电所监控分站的实时监测监控数据上传至地面服务器地面服务器控制命令经过环网发送至井下变电所监控分站实现地面与井下供电数据实时互换。电力监控系统结构如图1所示。4系统功能（1）确保供电的可靠性有效防止短路引起的越级跳闸问题。（2）实现井下供电系统的四遥功能、具有监测、故障波型记录、故障点位置确定等功能。（3）系统可实现高低压用电设备保护装置联网实现各项电参数保护功能确保高压供电不发生越级跳。（4）实现矿井供电网络供电设备参数在线监视、状态记录、故障报警。（5）实现供电网络重要线路的远方停送电操作、设定整体操作。（6）实现井下供电系统电量远方统计、分级、分类计量。（7）实现煤矿供电网络运行状况和参数、运行历史曲线不间断监视。（8）实现对矿井供电设备运行数据实时采集、分析。（9）实现供电网络参数及数据网络授权和分级用户共享。（10）采用红外线对保护器参数进行调整供电设备可不停机运行。在矿井恶劣环境下确保综合装置运行正常。计量精度高达到国家相关高级别计量标准要求。5软件集成平台（1）监控系统平台使用WindowsXP系统同时实现多个功能方式系统采用最可靠的网络防护功能（硬件防火墙、杀毒软件）采用不可逆的系统数据广播功能确保系统在任意状况下都不会被外部网络入侵。（2）主界面友好人际机界面不间断提供井下供电系统的状况和各种参数。