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浅谈煤矿企业中电力保护监控系统的应用

文章更新时间：2023-05-24　点击量：148

摘要：电力保护监控系统的应用可以实现全矿电力调度管理的标准化和科学化。以小青矿为例，通过电力保护监控系统，随时观察地面供电开关和电缆状态，开关跳闸或故障时随时报警。调度员可根据故障原因决定如何处理，有效防止事故扩大，地下变电站无人值守。

关键词：电力监控；工业技术；监控系统；

随着科技的进步，煤矿企业安全改造和现代化建设进程的不断深化和发展，国内煤炭行业悄然开展了“五优"矿山建设和数字化矿山建设。为保证矿山生产调度的可靠性，增设了矿山电力保护监测系统，实现全矿电力调度管理的规范化、科学化运行，在当前环境下尤为重要。

一小青矿原供电系统概况

小青矿供电系统包括井上和井下两部分；井上供电系统由10个高压配电点和56个高压开关柜组成，井下供电系统由9个变电站和219个高低压开关组成。每个开关的停电由矿山调度电话指挥变电器或电工操作，操作可靠性差。当电话通信不畅、表达不清时，会导致长时间不能及时送电，影响生产，甚至误操作造成事故。矿山调度无法及时掌握电网运行和线路故障、开关中的参数和故障。在处理顶电时，根据变电器的描述判断是否可以送电，送电后调度未显示。矿山调度不能实时监测供电情况，负荷调配和参数修改不能实时监测，全矿供电不能掌握。

二电力保护监测系统的构成

小青矿电力监控系统分别在井上和地下建设两个千兆以太环网，两个以太环网在控制室并网。电力监控系统覆盖矿山供电系统井上下19个变电站和配电点。电力监控系统采用KJ357型煤矿电力保护监控系统。

KJ357由计算机、通信界面(光纤交换机)组成、光纤通信以太网、通信分站、RS485总线和底层设备：底层设备：包括高爆开关保护器、馈电开关保护器、磁起动器保护器、照明综合保护器、移动高低压头保护器、组合开关保护器、电参变送器、防爆电度表等。；通过RS485总线连接到通信分站，完成电力设备保护和电路测量、数据采集、数据传输、控制执行；光纤通信环网：多台光纤交换机通过光缆连接形成光纤以太网作为地下通信传输平台；监控通信分站通过网络线连接以太网交换机，传输各种参数，数据和控制信号；监控通信分站：监控通信分站一方面通过RS485总线连接底层设备，另一方面通过光纤以太环网连接顶层计算机，作为井上监控计算机与各种井下保护器之间的信息转移、存储和处理站；完成数据包装、通信协议转换、信息本地显示、系统本地监控、操作和整定。

三矿用电力监测系统的作用

1矿山调度实时掌握供电情况

电力保护监控系统在计算机屏幕上显示各线路的电压、电流、零序电压、零序电流的实时数据、历史数据和运行曲线，通过实时参数、曲线、安全运行历史参数和曲线的比较，使值班电力调度了解电路运行的安全状态。

2提高了操作的安全可靠性

该系统具有遥控功能，在矿山调度计算机上进行电力系统的任何开关、磁起动器的停/送电操作和信号回归操作；开关停电由调度员操作。只有监控计算机一人操作、一人确认、检查后，才能关闭开关，取消变电器或电工操作，提高操作可靠性。

3故障报警显示功能

当配电室开关跳闸、保护动作等事件发生时，综合保护器发出音响报警，自动调出事故电路图片，监控系统显示故障跳闸时间、故障跳闸原因、故障跳闸电流值和故障跳闸前后电流、电压、零序电流、零序电压波形、保护动作报警、电压电流越限报警，并在事件记录中记录故障值，避免事故发生。

四电力监控系统安装

1以压风机房配电室为例

压风机房配电室有6台6kV高压开关柜；在压风机房配电室安装机柜和网络摄像机。机柜内安装以太网交换机、地面监控通信分站、光纤终端箱和在线直流不间断电源。高压开关柜保护器的通信信号采用屏蔽电缆连接到压风机房配电室监控通信分站的RS485接口，压风机房配电室的网络摄像机采用网线直接连接到以太网交换机的百兆电口。压风机监控系统的通信信号通过网线直接连接到以太网交换机的百兆电口。

2井下以中央变电站为例

在中央变电站安装一台防爆千兆以太网交换机、一台防爆监控通信分站和两台本安网络摄像机；在变流器室和南翼临时配电点安装一台本安网络摄像机。中央变电站27台高爆开关保护器采用矿用阻燃屏蔽电缆，接收防爆监控通信分站两个RS485接口（一个接口可连接16台设备）；变流器室和南翼临时配电点的6台高爆开关保护器采用矿用阻燃屏蔽电缆，接入防爆监控通信分站第三个RS485接口；中央变电站9台馈电开关保护器、1台照明综合保护器、1台馈电开关保护器、2台防爆低压电表采用矿用阻燃屏蔽电缆，接入防爆监控通信分站第四个RS485接口。

中央变电所两台本安网络摄像机的矿用阻燃网线直接连接到防爆千兆以太网交换机的百兆电口；变流器室和南翼临时配电点的本安网络摄像机的矿用阻燃光缆直接连接到防爆千兆以太网交换机的百兆光口。

3调度监控室安装

在控制室安装HP服务器专用42U机柜(机柜配备8个KVM切换器(RJ45)键盘鼠标显示共享器、17个“显示器、转接头、电缆等)。)，机柜内安装2个通信数据服务器(一主一备)、一台WEB服务器、一台视频服务器、一台核心千兆以太网交换机、一台在线UPS电源等作为主监控平台。

通信数据服务器(一主一备)、WEB服务器、视频服务器和调度室通过网络电缆连接到核心千兆以太网交换机的千兆电口。地面和地下的各种变化和配电站，各种监控系统数据通过地面和地下以太环网传输到服务器进行处理和存储。电力监控系统监控主机、综合自动监控主机和视频监控主机通过核心千兆以太网交换机调用数据进行查询、显示和监控。

五安科瑞电力监控系统产品介绍及选型

1概述

Acrel-2000Z电力监控系统是安科瑞电气有限公司根据电力系统自动化和无人值守要求，为35kV及以下电压等级开发的分层分布式变电站监控管理系统。该系统是一个开放式、网络化、单元化、组态化的系统，应用于电力自动化技术、计算机技术和信息传输技术，集保护、监控、控制、通信等多功能于一体。适用于35kV及以下电压等级的城市网络、农村网络变电站和用户变电站，可实现变电站方向的控制和管理，满足变电站无人值守或少人值守的需要，为变电站的安全、稳定、经济运行提供了坚实的保障。

2应用场所

办公楼（商务办公、国家办公楼等）

商业建筑（商场、金融机构建筑等）

旅游建筑(酒店、娱乐场所等)))

科教文卫建筑(文化、教育、科研、医疗卫生、体育建筑)

通信建筑(邮电、通信、广播、电视、数据中心等))

交通建筑(机场、车站、码头建筑等))

建筑（石油、化工、水泥、煤炭、钢铁等）

新能源建筑（光伏、风能等）

3系统结构

Acrel-2000Z电力监控系统釆用分层分布式设计，可分为三层：站控管理层、网络通信层和现场设备层，组网方式可为标准网络结构、光纤星型网络结构、光纤环网网络结构，根据用户用电规模、用电设备分布和占地面积等多方面的信息综合考虑组网方式。

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