煤矿电力监控系统的发展与应用

煤矿电力监控系统的发展与应用

黄波

（中国平煤神马集团河南平顶山467000）

摘要：如果说通风是煤矿的呼吸系统，那么供电就是煤矿的神经系统。安全供电对煤矿的安全生产有着重要的战略意义，在保证安全生产的前提下，不断提高煤矿供电的可靠性，也已成为煤矿供电系统技术更新改造的首要任务。平煤股份某矿与鹤壁广大科技公司合作引进了KJ326A矿井电力监控管理系统，通过与现场实际的结合创新，实现了供电系统的遥测、遥信、遥控、遥调，提高了矿井供电的安全性、稳定性，增强了矿井供电的抗灾能力，减少了供电事故，保障了煤矿安全生产，但是在一些方面还存在不足，需要进一步改进。

关键词：安全供电；可靠性；稳定性；改进

随着矿井开采深度的逐步延伸和生产能力的不断提高，平煤股份某矿矿井的生产能力也由建矿初期的30万吨逐步提升到现在的150万吨，原来的供电系统由于设备陈旧、系统复杂、供电距离远，易发供电故障，查找排除故障不易，已不能适应现代化矿井的安全生产需要，因此如何提高供电系统的安全可靠性，对于保障煤矿的安全生产有着重要的战略意义。在保证安全的前提下，对变电所设备进行改造，实行远程监控操作已势在必行。平煤股份某矿与鹤壁广大科技公司合作引进了KJ326A矿井电力监控管理系统。监测管理系统通过对煤矿井上下供电系统主要用电环节的在线连续监测，提供全矿井各用电点的供电参数，供电记录和用电量情况统计全矿各类用电构成情况，自动生成各种记录表和考核表，建立全矿供电系统资料库，并可追溯查询任意时段的历史数据和资料，使供电管理人员随时掌握供电系统的运行情况和各运行数据，实现全矿井供电系统远程抄表记录和用电监测，用电考核管理微机化，帮助管理人员分析发现问题和隐患，并可扩展供电系统远程操作控制，实现变电所无人值守，为合理指挥生产预防避免事故，设备预防检修、事故调查分析、规划用电负荷，制定节电措施提供科学依据。

一、全矿电力监测管理系统的构成：

KJ326A煤矿电力监控管理系统的构成：

1.1系统结构图

二、电力监控系统的优点

系统基于千兆工业以太环网和CAN（RS485）现场总线网络，通过对设备供电系统的电气参数、环境参数、运转参数的在线采集监测，由系统监控管理软件，对监测数据进行多元综合统计分析，把生产、安全、供电、设备、用电等方面的实时运行状况和运行数据以模拟动画、数据报表、图形曲线等多种方式提供给管理人员。对异常和事故状态数据即时分析预测报警，使管理人员随时掌握生产、安全、供电、设备、用电等方面的运行情况和运行数据，为管理人员提供真实准确的、全面丰富的、实时的生产管理信息，对提高管理能力和水平有极大的帮助。

监测管理系统通过对煤矿井上下供电系统主要用电环节的在线连续监测，提供全矿井各用电点的供电参数，供电记录和用电量情况统计全矿各类用电构成情况，自动生成各种记录表和考核表，建立全矿供电系统资料库，并可追溯查询任意时段的历史数据和资料，使供电管理人员随时掌握供电系统的运行情况和各运行数据，实现全矿井供电系统远程抄表记录和用电监测，用电考核管理微机化，帮助管理人员分析发现问题和隐患，并可扩展供电系统远程操作控制，实现变电所无人值守，为合理指挥生产预防避免事故，设备预防检修、事故调查分析、规划用电负荷，制定节电措施提供科学依据。

解决了井下供电系统开关型号繁杂，保护不完善，管理困难，维护、维修量大等一系列问题，使管理人员随时能全面掌握供电系统的运行状况，故障自动预警、预报为安全供电打下坚实基础，为全矿的安全生产创造良好的条件。实现了以下功能：

2.1、遥测：监控系统地面主机实时显示三相电压、电流、零序电压、零序电流、视在功率、频率、绝缘电阻、功率因数、有功电量、设备温度等遥测数据。

2.2、遥信：实时在线监控开关变位，风电瓦斯开入量状态、控制输出状态、各种故障报警状态等信号量。

2.3、遥控：高低压开关的不合闸控制操作，保护信号复位操作，启动录波操作和挂接检修牌，提供并实现高低压开关的就地／远控两种操作控制方式实现变电所无人值守。

2.4、遥调：可远程在线进行保护定制整定、分时段整定、最达需要量周期整定、结算点整定、通讯设置整定等操作。

2.5、具有告警：事故画面显示，事件记录存储检索功能，并具有开关跳闸后能迅速准确判断事故所在范围，实现故障优先报警。

2.6、电路板采用多层表面贴装技术，减少了电路体积，减少发热，提高了装置可靠性；

2.7、产品中无可调节元件，无需在现场调整采样精度，大大提高运行稳定性。

三、电力监控系统的应用

通过对斜井变电所、中央变电所、己七上部变电所、己七中部变电所、己七下部变电所、三水平中央变电所、-150西大巷配电点等地点的高低压开关的改造，将原来的湖南湘潭生产的BGP9L-6AK和浙江恒泰产的PBG-400/6高压开关的综合保护器插件，进行更改为鹤壁广大的高压插件，将原来徐州产的KBZ-400和浙江恒泰产的KBZ-400的低压智能开关的综合保护插件更改为鹤壁广大的低压插件，并对接线方式进行了更改，在这些地点应用了监控管理系统，供电的安全可靠性有了很大程度的提高，使操作人员和维修人员随时掌握和查明跳闸原因及故障数值，极大地方便了故障判断和查找，实施对供电管理系统的运行状况，针对负荷大小做出负荷调整，在处理故障跳闸方面，可以实时、全面的了解每一次操作步骤，防止现场人员误操作，管理人员在开关负荷变化后，可通过远程操作及时调整保护整定值，减少现场人员操作上可能出现错误的机率。

解决了井下供电系统开关型号繁杂，保护不完善，管理困难，维护、维修量大等一系列问题，使管理人员随时能全面掌握供电系统的运行状况，故障自动预警、预报为安全供电打下坚实基础，为全矿的安全生产创造良好的条件。

四、存在不足：

因系统基于千兆工业以太环网和CAN（RS485）现场总线网络，因环网还未形成，现采用是树状网，只要是某一级的电力监控电源停电，及其以下的所有地点的监控系统都会发生信号中断，无法上传信息，在监控机房就失去了监控的作用。监控机房会出现死机现象，无法正常进行操作，还有报警信息不上传，都影响了正常监控监护，只有在今后的工作中不断总结改进，尽快将电力监控系统形成环网，对地面监控机房的主机进行软件优化，只有这样，才能更好的发挥电力监控系统在煤矿中的应用。

作者简介：

黄波（1985-），本科毕业，工程师，现在中国平煤神马集团从事煤矿机电运输管理工作。