井下智能化數字變電所建設的要求與實施條件探析

謝進

摘 要：隨著社會的不斷發展，煤礦企業在新形勢下發展的越來越好，煤礦企業也因此被國家重視。然而，在煤礦企業發展如火如荼的情況下，井下生產力也在不斷的提高，用電設備也逐漸變得多樣化。煤礦事業要想得到更加光明的發展前途，就必須在井下用電設備方面多下功夫，用電設備是煤礦企業工作得到保障的前提，所以對于其用電供電設備會有更高的要求。針對這一問題，井下智能化數字變電設備也逐漸被開發出來，雖然它能夠有利于煤礦企業的采煤效率，但是其建設所需的條件和要求也是要注意的。本文就對井下智能化數字變電所建設的要求與實施條件展開分析，供參考。

關鍵詞：井下智能化數字變電；建設要求；實施條件

引言

根據相關的資料數據顯示，在煤礦企業當中發生爆炸、觸電的現象是比較多的，其中因為觸電引發身亡的人數就占據了64%。從這些數據當中可以看出，煤礦井下工作還沒有得到全面的保障，所以，還需要專業部門研發出一種能夠全力保障工作人員安全的設備。我國近幾年的井下變電設備要逐漸朝著智能化、數字化方向發展。煤礦企業在目前還是使用的較傳統的井下變電設備，其智能化的程度遠遠不夠，根本就不能滿足現社會對采煤情況的需求。于是，專業部門研發出了井下智能化數字變電設備，它能夠有效的對采煤事業帶來幫助，還能夠為工作人員的安全打下堅固的保障。但是，井下智能化數字變電的建設要求是比較多的，實施的條件也比較特殊，煤礦企業只有將其研究通透才能正確、合理的使用井下智能化數字變電。

1.井下智能化數字變電的建設

1.1優越性

煤礦事業在快速發展的同時，井下的變電設備也變得多樣化起來，所被覆蓋的區域也逐漸增多，隨著時間的推移，井下供電網絡也變得越來復雜，而井下供電網絡當中的服務對象主要就是開采、掘進、運輸、通風、照明以及信號等。在近幾年的數據當中可以看出，故障的排查難度相對而言比較困難，并且在排查過程當中還可能隨時發生安全事故，而傳統的變電設備完全已經不能跟上時代的步伐。井下智能化數字變電的出現，就能夠在很大程度上減輕安全傷亡事件，實現智能化設備間的信息共享，也成功的解決了變電設備自動化技術存在的不足。而井下智能化數字變電的優越性主要就是體現在它是使用的光纖或者無線通信技術，以此來在極大程度上減小電纜的使用量，從而滿足跳合閘命令和信號數字化的傳輸模式。并且，井下智能化數字變電使用統一的通信管理，也實現了快速的無縫通信，這是大多數井下變電設備無法比擬的，這一優勢成功彌補了變電網絡系統的弱互聯性。其次，井下智能化數字變電還能夠減小工作井下工作人員的傷亡概率，對任何一種工作設備都能夠進行實時的監控，將設備的工作狀態進行實時回饋。除此之外，井下智能化數字變電的使用，大大實現了變電站的無人監守，從而讓變電站實現了無人看守也能夠保證工作質量的目的，對所有情況都可以進行實時監控和遠控，為工作人員打造一個安全、無影響的工作環境。

1.2所具備的功能

煤礦事業要想得到更加好的發展前景，就必須先在變電設備和變電站上下功夫，將其推向數字化和智能化，這是其發展的前提，所以，其要先實現數字化的通訊。綜合數字保護裝置內的觸頭能夠及時測量出溫度，開關柜里面的監控視頻也能夠及時的反映出變電站內高壓設備的運行狀態，通過這些裝置就可以對其進行保護和測量以及自動報警。煤礦事業的智能化升級，在井下變電系統上都要進行全面的改造才有利于以后的發展。智能化數字變電站必須可以實現井下高壓設備的遠程控制，其系統能夠自動的手動或者遠程手動，這樣能夠對高低壓配電裝置的斷路器進行保護，以及參數的設置。在中心站上可以進行遠程的控制，這樣能夠滿足人工不在場操作權限和記錄等目的。其次，智能化數字變電系統還要實現高低壓設備在正常運行時出現的各種故障的預警、報警，如果高低壓裝置出現了過載或是短路等故障，在沒有解除報警之前，配電裝置都是在分閘閉鎖的狀態。如果報警解除了，就需要人工手動或者進行遠程操作復位分閘閉鎖。另外，其系統還要實現完善的儲存功能，將一些設備的故障信息和報警信息進行完整的記錄，由于很多故障都是及時發生的，如果是人工進行記錄就很難保證其準確性和可信度，于是就需要一種能夠及時反饋和記錄故障原因、故障情況的系統設備。不僅如此，新形勢對于數字化智能變電站的要求是比較高的，所以，其還需要具備自動傳輸數據的功能，按照上級指示將需要傳輸的數據傳輸到指定的地方，比如一些電壓、電流、功率因數等。與此同時，實時的顯示功能也是非常重要的，它能夠控制住整個系統，把監控的信息數據及時的整理出來再顯示，比如，高低壓配電裝置和各種類型的起動器的在線運行狀態等。

2.井下智能化數字變電的建設要求和實施條件

2.1變電站高低壓配電設備的改造

煤礦高低壓配電設備基礎上都是使用的一般型開關柜和隔離高壓真空配電裝置以及隔爆低壓真空饋電裝置，這是整個井下變電站的主要組成部分，也是最不能缺少的環節。高壓配電裝置當中有三個電壓等級，分別是10kV、6 kV、3.3kV，而低壓配電設備有1140V、660V、以及380V的電壓等級。每一個不一樣的電壓都有著不同的責任，他們的送電頻率和斷電頻率等都各不相同，但是它們的目標都是一樣的，都是為電網的負荷安全和經濟運行做出全面的保障。并且在近幾年，隨著井下采煤工作的不斷深入和拓展，高壓配電裝置的電纜和設備都在不停的深入和優化，低壓系統也逐漸呈現出來網絡分布狀態。在對變電站高低壓配電設備進行改造之后，其具備有著較高的性能和優點，比如，有著比較高等級的綜合智能化保護裝置，可以對井下供電設備的運行狀態進行及時的監控，就算發生任何井下設備糾紛也可以進行協調。并且，設備要有觸頭無線測溫系統，能夠快速的測量出斷路器觸頭或者另外觸頭的溫度，以防某些觸頭由于高溫影響造成設備的磨損。其次，設備一定要有視頻監控系統，這樣能夠為檢修人員或是工作人員的工作狀態進行監控。設備還應該有著比較統一的信息管理制度，都說無規矩不成方圓，制度的約束能夠更信息數據的共享更具效率，從而完成整個變電站點的運行監控，提高其工作質量。

2.2系統改造的方案

智能化的數字變電站技術是以后煤礦事業要發展的方向和目標，在現在原本有的基礎條件上，要想讓智能化變電站的建設有所促進，就必須要進行方案的設計和實施。通常情況下，井下智能化數字變電的改造包括了高低壓設備、配電硐室、井下和地面的遠程控制等，我國到目前為止還是有一些煤礦企業的自動化平臺是工業以太網，有著比較好的拓展性。在這基礎上再進行改造，將配置數據協議轉換成為采集分站，通過光纜來接入自動化的系統。在經過改造之后，配電柜可以把一些數據及時的傳入到環網當中，當遠動地面的服務器接收到井下的信息以后，再將其傳入神東供電中心的調度室以及操作站。綜合智能化保護裝置的實時監控，有著比較好的信息采集、處理、傳輸等功能，實現了信息處理的一體化操作，這也是煤礦事業將來發展的一大必要改造重點。我國的煤礦企業在未來基本上都要實現綜合自動化和平臺統一化以及監控設備的一致化，這能夠促進煤礦事業的自動化新技術發展的移植和推廣。

結束語

時代的不斷進步，必須要帶動經濟的發展，而煤礦事業在這種形勢之下，也要將井下變電設備進行更進和改良，井下智能化數字變電的建設為采煤事業做出了較大的貢獻，使得工作人員的安全性和采煤質量能夠得到提升。所以，煤礦企業一定要在保證時代性、統一性、智能化、數字化的前提下合理使用井下變電設備。與此同時，煤礦企業要不斷的發現供電設備和變電站的差異，將所出現的問題制定合理方案進行改善，只有這樣才能在最大程度上促進煤礦事業的未來發展，為我國經濟發展帶來推促作用。

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