煤礦井下DG736電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

劉俊華 鄭仁喜

中煤新集能源股份有限公司新集二礦/安徽省淮南市毛集實(shí)驗(yàn)區(qū) 安徽淮南 232180

中煤新集公司確定了以自動(dòng)化為核心內(nèi)容的第三次創(chuàng)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，使自動(dòng)化為煤礦安全生產(chǎn)管理保駕護(hù)航，新集二礦積極響應(yīng)公司戰(zhàn)略部署，充分發(fā)揮DG736電力監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，完成礦井5個(gè)變電所自動(dòng)化改造工程，實(shí)現(xiàn)井下變電所遠(yuǎn)程集中監(jiān)控和無(wú)人值守，DG736電力監(jiān)控系統(tǒng)基本架構(gòu)是：監(jiān)控主機(jī)、電力監(jiān)控分站、智能保護(hù)器三層設(shè)備結(jié)構(gòu)，在地面35kV變電所設(shè)立電力監(jiān)控主機(jī)，在井下每個(gè)變電所各安裝1臺(tái)電力監(jiān)控分站，底層設(shè)備變電所是智能保護(hù)器。電力監(jiān)控主機(jī)、電力監(jiān)控分站、智能保護(hù)器通過(guò)RS485總線和以太網(wǎng)組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。

1 DG736煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)概況

DG736煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)煤礦供電系統(tǒng)電力線路的運(yùn)行狀態(tài)和各種技術(shù)參數(shù)。DG736電力監(jiān)控系統(tǒng)上層采用以太網(wǎng)通信，下層采用RS485總線；組網(wǎng)方便，布置靈活，擴(kuò)展能力強(qiáng)，留有多種接口，可以與各種可用監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)縫連接。

1.1 DG736電力監(jiān)控系統(tǒng)組成

DG736由監(jiān)控主機(jī)、以太環(huán)網(wǎng)、電力監(jiān)控分站、RS485總線和底層設(shè)備幾部分組成：（1）底層設(shè)備：包括高爆開(kāi)關(guān)保護(hù)器、饋電開(kāi)關(guān)保護(hù)器、磁力起動(dòng)器保護(hù)器、照明綜保保護(hù)器、移變高低壓頭保護(hù)器，組合開(kāi)關(guān)保護(hù)器等等；通過(guò)RS485總線連接至電力監(jiān)控分站，完成對(duì)電力設(shè)備的保護(hù)和電路測(cè)量、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、控制執(zhí)行工作。（2）光纖通信環(huán)網(wǎng)：利用礦井通訊傳輸數(shù)據(jù)環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，將監(jiān)控電力主機(jī)和監(jiān)控分站之間，電力監(jiān)控分站與通訊接口之間，通過(guò)光纜相互連接組成光纖以太環(huán)網(wǎng)，作為井下通訊傳輸路徑，傳送各種參數(shù)，數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。（3）電力監(jiān)控分站：電力監(jiān)控分站一方面通過(guò)RS485總線連接底層設(shè)備，另一方面通過(guò)光纖以太環(huán)網(wǎng)連接頂層計(jì)算機(jī)，作為井上監(jiān)控計(jì)算機(jī)與井下各種保護(hù)器之間信息的中轉(zhuǎn)、存貯、處理站；完成數(shù)據(jù)打包、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換、信息本地顯示、系統(tǒng)本地監(jiān)控、操作和整定工作。（4）井上監(jiān)控主機(jī)：采用WindowsXP操作平臺(tái)，力控FCPower6.1電力版專業(yè)組態(tài)軟件。（5）主機(jī)、分站、保護(hù)器都能很方便地在設(shè)備上就地操作，進(jìn)行查詢、控制、整定。

1.2 DG736電力監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)

DG736電力監(jiān)控系統(tǒng)采用監(jiān)控主機(jī)、電力監(jiān)控分站、智能保護(hù)器三層結(jié)構(gòu)。監(jiān)控主機(jī)、電力監(jiān)控分站、智能保護(hù)器三層設(shè)備的工作都是獨(dú)立的，上層設(shè)備損壞、通信線路不通不影響下層設(shè)備的正常運(yùn)行（監(jiān)控設(shè)備和線路損壞不會(huì)影響開(kāi)關(guān)和供電線路的正常工作）。

1.3 電力監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)備技術(shù)指標(biāo)

（1）實(shí)時(shí)修改功能：能對(duì)系統(tǒng)所測(cè)控設(shè)備的名稱、安裝地點(diǎn)、測(cè)點(diǎn)性質(zhì)等參數(shù)進(jìn)行定義；完成系統(tǒng)中圖形畫(huà)面的定義；完成系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)表的生成。

（2）數(shù)據(jù)采集功能：主機(jī)實(shí)時(shí)采集各監(jiān)控分站傳送來(lái)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。實(shí)時(shí)測(cè)量與監(jiān)視功能：測(cè)量6kV系統(tǒng)每個(gè)回路的 Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、3U0、Ia、Ic、3I0、P、Q、COSФ、絕緣電阻、有功電量、無(wú)功電量；監(jiān)視開(kāi)關(guān)分合位置、保護(hù)信號(hào)情況。

（3）監(jiān)測(cè)控制功能：對(duì)6kV高壓真空配電裝置和660V低壓開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)程分、合閘操作；電力參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；額定參數(shù)遠(yuǎn)程、就地設(shè)定；運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視；有遠(yuǎn)方測(cè)試（包括速斷測(cè)試、漏電測(cè)試、過(guò)載測(cè)試、遠(yuǎn)方分合閘測(cè)試等）功能。

2 DG736系統(tǒng)軟件功能

2.1 DG736電力監(jiān)控系統(tǒng)主界面

該窗口反應(yīng)了DG736電力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通訊狀態(tài)。在界面上方是操作菜單，點(diǎn)擊菜單可以進(jìn)行各種操作。

2.2 系統(tǒng)運(yùn)行圖

點(diǎn)擊菜單或主界面上分站圖標(biāo)進(jìn)入運(yùn)行圖。紅色圖標(biāo)表示開(kāi)關(guān)合閘且通信正常，綠色表示開(kāi)關(guān)分閘且通信正常，灰色表示開(kāi)關(guān)沒(méi)有電（隔離開(kāi)關(guān)未合）。將鼠標(biāo)停留在開(kāi)關(guān)圖標(biāo)上，彈出開(kāi)關(guān)的電流定值。

圖1 新集二礦DG736煤礦電力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

2.3 設(shè)備窗口

單擊開(kāi)關(guān)圖標(biāo)打開(kāi)該設(shè)備窗口，在該窗口可看到該設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，設(shè)備狀態(tài)、實(shí)時(shí)曲線，以及可對(duì)該設(shè)備進(jìn)行遙控操作。

3 DG736煤礦電力監(jiān)控產(chǎn)生效益

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

實(shí)現(xiàn)煤礦井下變電所地面集中監(jiān)控和無(wú)人值守，完成井下變電所自動(dòng)化控制，井下5個(gè)變電所每小班5人、一個(gè)圓班15人，每人每月平均4000元，礦井每月節(jié)約人力成本6萬(wàn)元，一年節(jié)約人工成本72萬(wàn)元，三年可以收回變電所自動(dòng)化改造投入成本。

3.2 社會(huì)效益

礦井電力監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)投入運(yùn)行，供電技術(shù)管理人員不需要下井就能直觀了解井下各變電所供電系統(tǒng)運(yùn)行狀況，進(jìn)一步提升礦井綜合自動(dòng)化水平，為準(zhǔn)確分析、判斷、解決、處理井下供電事故提供大量的數(shù)據(jù)支持，提高了分析供電事故的能力、判斷供電事故的效率、供電系統(tǒng)安全管理水平。

4 結(jié)語(yǔ)

DG736電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅減少人員投入節(jié)約成本，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，而且還可以幫助及時(shí)準(zhǔn)確判斷供電故障，減少和防止供電故障發(fā)生，提升了礦井供用電系統(tǒng)協(xié)同和礦井自動(dòng)化程度。礦井各變電所的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、試驗(yàn)、操作控制管理均在地面35kV變電所監(jiān)控中心進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)全礦井下各變電所集中監(jiān)控，達(dá)到礦井供電系統(tǒng)運(yùn)行、控制、監(jiān)視一體化，為礦井減人增效、供電安全管理和減少供用電突發(fā)事件等方面提供可靠的技術(shù)保障。