论文导读：井下采区变电所是煤矿供电系统中一个重要的组成部分。煤矿生产安全经济的运行很大程度上取决于井下变电所的可靠运行。本文重点介绍KJ137采区变电所无人值守监测监控系统在煤矿中的应用情况。
关键词：采区，变电所，无人值守
0 引言
井下采区变电所是煤矿供电系统中一个重要的组成部分，煤矿生产安全经济的运行很大程度上取决于井下变电所的可靠运行。《煤矿安全规程》第465条规定：“⋯无人值班的采区变电硐室必须关门加锁，并有值班人员巡回检查，⋯”。科技论文，无人值守。 煤矿井下采区变电所供电服务对象为采煤、掘进、运输、排水等重要生产环节，供电负荷种类繁多，区域分布广。地质条件复杂，事故发生率高，故障排查、停送电周期长，影响了采区的安全生产，供电部门每天用于值班和线路维护的工作人员较多，降低了劳动生产率。因此对井下变电所进行无人值守改造既能达到减员增效的目的又能提高煤矿企业的生产效率。科技论文，无人值守。本文重点介绍KJ137采区变电所无人值守监测监控系统在煤矿中的应用情况。
1 系统方案组成
KJ137煤矿电网监测监控系统分为四个层次：设备层（即综合保护层ZBT-11系列综合保护）、变电层（即变电所内的当地监控和自动化设备—KJF81井下测控分站）、通讯平台层（即变电所与地面间的公共通讯平台—光纤以太网平台）、地面监控层。
设备层主要完成数据采集、计算、保护和控制执行，并通过RS485总线接入变电所的测控分站中。测控分站一方面完成数据转发，另一方面实现变电所综合选漏、录波存储、时钟同步和当地监控，并通过光纤以太网，完成与监控主站的通讯。通讯平台是由分站光端设备构成的光纤以太网或是专门的光纤以太网。监控主站是一套供电系统专业版组态系统，可按照供电系统的规范，对供电系统进行监测、控制、统计和分析。
一个变电所装设一台KJF81井下测控分站。变电所的高低压综合保护用双绞线接入变电所的KJF81测控分站，测控分站直接接入光缆，以以太网与地面监控主站通讯。
整个系统的系统构成图如下图所示：
2 地面监控主站的构成
在井上下各个变电所安装电力分站，构成变电所当地电力自动化子系统，各分站就近接入千兆网交换机，实现与地面调度中心的数据交换。在调度中心、机电科、机电队设置专门的监控工作站，安装KJ137供电专业版监控软件，能够进行开关远程监测、遥控、定值设定，录波分析，事故分析等，并进行网络发布，使全网所有计算机都可以经授权通过IE进行浏览。
地面工作站分布在三个地方：调度中心、机电科和运转队。科技论文，无人值守。这三个地方的工作站都可以进行运行监视和运行分析，但定值修改、开关遥控等操作，可以设定授权或限制操作。
其他专业子系统的工作站也放在调度中心，在调度中心以统一的组态王工控组态平台进行画面组态、实时监控和网络发布。
3 井下变电所高低压保护的接入
在井下各个变电所安装KJF81测控分站，将变电所的高低压开关的综合保护通过RS485口接入测控分站，测控分站通过以太网接口就近接入环网交换机，实现与地面电力监控主站的通讯。
测控分站主要做变电所与电力监控主站间数据通讯转发，并兼负变电所综合选漏和录波预处理，并提供OPCSERVER给综合自动化平台。测控分站内置后备电源，停电后可延续两小时的运行。
井下ZBT-11高开综合保护器可直接接入KJF81测控分站进行通讯，低压开关改造后，也可直接以RS485接口接入分站进行通讯。
每个变电所配置两只KJS9隔爆型红外遥控器，进行ZBT-11综合保护器和KJF81测控分站的查询、遥控等。科技论文，无人值守。
4井下测控分站的构成及主要功能
井下测控分站主要完成保护装置与地面监控系统间的数据交换，实现辖区当地监控，与综合保护一起，实现单相接地选线功能。科技论文，无人值守。
井下测控分站主要由高性能工业嵌入式通讯服务器、后备工作电源、光纤接续盒、工业光纤以太网交换机等组成。支持多规约、多波特率、多通讯方式。软件内核部分采用嵌入式实时多任务操作系统，通讯及监控软件采用外挂式软件模块，可方便地进行功能扩充。
井下测控分站具有以下重要功能：
（1）完成保护装置与地面调度监控系统间的数据交换功能
能接收并贮存地面调度中心的命令；根据地面监控主站的命令，采集高开综合保护器的遥测量、遥信量、事件顺序记录、录波数据等，并向中心站传输；具有按地面调度中心的命令控制高保开关的合闸、分闸功能。
（2）具有当地集中监控功能
具有开关状态监视、电流电压等的实时显示以及带时标的事件记录显示功能。
（3）网络综合选漏功能
与ZBT-11综合保护配合，实现辖区变电所单相接地选线功能，以适应高阻接地和有消弧线圈的情况，接地后，以事件记录和信号的形式表示出接地的线路和接地相。
（4）具有时钟同步功能
实现与上级调度主站和下级综合保护器的时钟同步功能。主站每半小时与分站对时一次，分站每15分钟与综合保护对时一次，确保时钟一致；分站实时监测综合保护的投入运行情况，一旦有新安装的保护开机运行，分站就会主动与保护对时。
（5）远程维护功能
可以远程监视通讯状态，远程进行软件升级，远程进行数据维护，远程下载录波数据；用Telnet和ftp可登录到分站的通讯服务器上，进行应用程序升级、录波文件下载等。
（6）实时监视各种控制操作
来自主站的定值修改命令，在固化命令下发到综合保护，且综合保护已固化成功后，分站将产生一命令修改定值的事件记录；来自主站的开关控制命令，在综合保护执行后，分站也将产生一命令遥控开关的事件记录。科技论文，无人值守。
5 结语
本文介绍的煤矿采区变电所无人值守监测监控系统，实现了采集量的纯数字化处理，硬件具有现场安装简单，性价比高，抗干扰能力强，自动化程度高等优点，能保证煤矿采区变电所的安全供电，值得在煤矿行业广泛推广。
|
