“KJ36A電力監控系統”在煤礦供電系統中的應用

重慶天府礦業有限責任公司三匯一礦 王洪軍

一、概述

天府礦業公司三匯一礦位于重慶市合川區，由原三匯一礦、三匯二礦兩礦合為三匯一礦，設計生產能力90萬噸，核定生產能力120萬噸。從2009年開始，礦井將通過3年時間實施二次擴能，屆時達到180萬噸。目前礦井總儲量為10899.8萬噸，可采儲量為8830.4萬噸。主要煤種以電煤為主，瘦焦煤次之。

三匯一礦井下分為一井和二井，其中一井+280水平4個變電所，+465水平8個變電所；二井+290水平2個變電所，+525水平2個變電所，+550水平2個變電所，+590水平9個變電所，+674水平5個變電所，+770水平6個變電所。最遠的距離井口6千余米，井下變電所分布復雜且路途較遠.。

三匯一礦地處山區，地理環境特殊，當地供電網不穩定，特別是夏季雷雨季節，經常性的發生雷擊造成的井下停電事故，而安排井下值守人員前往各變電所送電往往需要幾個小時才能全部送完，對煤礦的安全及生產都帶來了很大的影響。鑒于此情況，三匯一礦對井下供電系統主回路中的31個變電所，其中一井9個變電所，二井22個變電所進行電力監控系統安裝，以達到掌握井下供電系統實時情況，停電后快速送電，提高礦井供電系統的安全性、可靠性、高效性。

二、KJ36A型煤礦電力監控系統結構

電力監控系統采用三層網絡結構，第一層為信息管理層，第二層為網絡通訊層，第三層為設備層。如圖1所示：

圖1 三匯一礦電力監控系統結構圖

設備層主要為智能綜合保護器，三匯一礦使用的CZB1智能高開綜合保護器是采用先進軟、硬件技術開發的新一代微機保護產品。主要適用于煤礦井下10kV、6kV和3.3kV電網中性點不接地供電系統或中性點經消弧線圈接地系統，是礦井高爆開關專用多功能綜合保護器，可對高爆開關進行監控和保護，可與監測分站以及調度主站一起構成煤礦電網安全監測監控系統。可以及時把井下電氣設備的電氣參數，運行參數，電量信息，設備工況以及故障信息發送到地面調度中心，同時也能夠接收地面調度主站發出的遙控、定值設定和信號復歸等命令，實現遠程操作。在抗震動、防腐蝕、抗干擾有著特殊的處理和優良的效果。

網絡通訊層主要為電力監控站，以監測和控制中產生的信息為來源，通過以太網直接參與對各開關的操作及相關環節之間的調度協調完成設備層與信息管理層的數據互換。KJF99隔爆兼本安型電力監控站屬于隔爆兼本安型設備，適用于井下有瓦斯、煤塵爆炸性危險的場所，作為井下電力監測監控系統中的數據交換、設備控制和數據顯示等過程的關鍵設備，它具有數據處理、遠程控制、圖形顯示及網絡遠程通訊等功能，是井下電力監測監控系統中的重要設備。

信息管理層設有工業計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。系統平臺安裝在計算機中，以VC++為工具，實現對SCADA系統平臺及平臺上的應用的管理，并對運行過程中的數據和功能進行調整。系統通過運行不同計算機或同一臺計算機上的多個進程進行信息交換，監視整個系統的運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。

系統采用工業以太網加現場總線的結構模式。在井下中央變電所和采區變電所安裝電力監控站，采用現場總線RS485方式采集變電所開關設備的運行參數和狀態，實現就地集中數據監測和設備控制的功能；電力監控站站對采集到的信息進行處理，并將主站接入光纖環網，通過光纖以太環網主干信道，集中上傳到系統主機。系統后臺可以用網絡方式將數據傳輸到全礦井綜合信息平臺，實現數據共享和網絡發布，使全網所有計算機都可以經授權通過IE進行瀏覽。

系統具有很強的擴展能力，在監控范圍擴大時，只需增加相應的監控分站，接入環網，并修改相應軟件即可。

三、系統主要功能與特點

1.地面主機實時顯示并監測開關設備的運行情況，在一個界面上按順序排列同時顯示變電所的每一臺開關的運行情況，通過操作可以直觀的觀察到設備的實時電壓、電流及分、合閘狀態等電力參數。

2.能動態的顯示越限、故障報警，工作人員可隨時掌握電網運行狀態，發生越限、故障時，系統能發出聲音報警，同時在報警信息窗口顯示其報警類型、報警狀態、報警時間等。

3.獲得授權的人員可通過地面監控中心站通過監控網絡對井下井下智能隔爆開關進行分/合閘控制、定值整定、故障診斷等，實現井下設備和供電系統無人值守，集中控制；

4.故障錄播功能。可分時段對監控設備進行故障記錄查詢和對各個監控開關的歷史數據查詢，用戶也可以在任何能連接上Internet網絡的地方通過IP地址查詢井下供電監控的實時情況，方便管理人員及時了解井下供電系統運行情況。

5.具有報表制作、顯示、打印功能，可統計和計算數據，包括故障統計、設備運行數據、點度量等

6.提供GPRS時鐘或計算機時鐘對時，包括對監控站、微機保護裝置等的統一對時，便于判斷電網開關越級跳閘等故障。

KJ36A型煤礦電力監控系統可以準確的反映出各變電所的實時數據，及時的給出變電所電力設備故障情況，具有可靠的遠控分合閘功能。系統安裝后，使送電時間從原來的幾個小時縮短到了現在的幾分鐘，大大的提高了井下供電的可靠性。同時值班管理人員可以參照系統給出的設備運行的情況進行負荷分析、合理調度，減少和避免誤操作、誤判斷。該系統具有實時性好、抗干擾能力強、可靠性高及維護簡單等特點。具有較好的推廣價值。