變電所無人值守監控系統應用實例分析

李慶紅

摘要：目前，現代化建設迅速發展，智能化建設的發展也日新月異。井下變電所是礦井供電系統的重要組成部分，其能否穩定運行直接關系到礦井供電質量。由于井下大功率載荷多，分布范圍較為廣泛，設備運行環境較為惡劣，存在多種影響變電所穩定運行的因素。隨著礦井機械化程度的大幅提升，更大功率的設備以及先進控制技術在礦井中應用推廣，對礦井供電質量也提出了更高的要求。

關鍵詞：變電所;無人值守監控系統;應用實例分析

引言

對于礦井開采工程而言，供配電系統是十分關鍵的一個組成部分，變電所是否安全穩定運行關乎礦井開采能否順利進行。因為礦井之下存在較多的負荷種類和廣泛的分布區域，其地質條件和工作環境都較為復雜，一些不穩定要素存在，往往出現停送電時間長等現象，這嚴重威脅礦井開采的安全。基于持續進步的礦井開采技術，礦產企業逐步應用一系列先進控制系統和大型機電裝置，這提升了供電質量標準。

1礦井變電所無人值守監控系統的設計原則

一是作為電網調度自動化系統的一個子系統，礦井變電所無人值守監控系統務必遵循整體的電網調度自動化設計標準，以及需要根據電網安全、資源共享、信息傳輸的原則布置設備的功能。二是需要根據下放的原則配置系統的功能，一切可以在間隔層執行的控制和保護功能，勿需通過網絡和監控主機。三是不禁止同時存在就地和遠方控制操作，遵循以遠方為主導、就地為輔助的設計原則，且由設計及制造上保障僅僅有一種控制方式在相同的時間有效。四是一體化設計測控與保護，進而確保保護動作的可靠性和獨立性。五是注重交流采樣技術的應用，以使測量精度提升，應用計算機監視信號，確保多次應用和一次采集信息的原則，進而使信息的可靠性和實時性提升。六是礦井變電所的電磁干擾非常強，以抗電磁干擾作為視角而言，需要選擇光纖的通信介質。

2煤礦井下無人值守變電所概述

2.1硬件的聯接以及構成

煤礦井下無人值守變電所能夠結合相關的技術，實現對相關設備，如開關的復位、分閘以及合閘的遠程控制。其中在進行系統結構時，主要是對分布與集中式開放式結構進行選取，從而進一步讓計算機與網絡進行相應的聯接，從而獲取有效的資源共享以及高速通訊等功能，同時也能夠對井下的供電系統的相關參數進行相應的監測。井下變電站無人值守所的主要構成部分，包括如遠距離通訊設備、供電遠程測控系統以及地面控制中心。通過收集相關的井下無人變電所的相關信息、相應設備從而利用通訊電纜傳輸相應的數字系統，之后利用電纜對數字信號進行傳輸，將其傳輸到地面控制中心。

2.2供電遠程測控系統在礦井下的作用

供電遠程測控系統主要是對相關的數據進行收集，能夠將相應的記錄和管理統計報表進行形成，將管理效率和質量進行有效的提升。同時供電遠程測控系統的屬性是進行遠程分布式監測和控制的系統，其中煤礦井下的供電管理模式以及生產供電的特點是煤礦供電遠程測控系統的主要依據，基礎是計算機數字通訊。在對供電遠程測控系統進行應用的過程中，系統能夠實現對重點設備包括遙信、遙調、遙控以及遙測，從而對相關的設備進行控制，從而有效實現井下無人值守的最佳狀態，促進相應的生產發展，提升工作人員的人身安全。此外，對于相關設備出現的問題，也能夠進行及時的監測，從而能夠對出現問題進行技術有效的處理。

3煤礦井下變電所無人值守的運行與管理

3.1礦井變電所無人值守監控系統的應用功能應用

無人值守監控系統具備非常多的功能，如保護功能、測控功能、報警功能、軟件功能等。一是保護功能。礦井變電所無人值守監控系統不但能夠使電流的限時和瞬時速斷實現，而且可以很好地防止漏電現象形成，實現電機保護和電流保護的功能。二是測控功能。礦井變電所無人值守監控系統能夠使交流采樣遙測、遙調、遙信、遙控等一系列測控功能實現。三是報警功能。變電所無人值守監控系統設置了電流參數，如果電流超限可以自主報警。四是軟件功能。變電所無人值守監控系統不但可以遠程監視設備運行現狀和主接線圖、實時呈現綜合自動化裝置傳輸的一系列遙測以及遙信數據，而且能夠及時監測設備的現狀，借助邏輯識別控制自動分合閘和下達命令。五是其它功能。礦井變電所無人值守監控系統不但具備以上的保護、測控、報警、軟件功能，而且還有事故錄波的功能，結合交流采樣實施動態跟蹤，可以將直流變送器部分省去，對故障波型進行系統地記錄，辨別故障的區域與類別，從而對變電所的實際情況實施遠程監控。

3.2系統功能分析

借助構建的變電所無人值守監控系統，A礦實現了井下中央變電所的無人值守作業，其作業人員僅需在地面監控中心便可實現以下功能：a）對井下變電所設備運行狀態進行遠程遙測和模擬分析，隨時調取各類數據歷史曲線和實時曲線;b）實時打印遙測量日報表、遙測量報警表、遙信量報警表、斷電報表等;c）整個系統具備自我診斷功能，可及時發現運行中設備的異常情況，并發出預警信息;d）系統中的實時數據可進行網絡發布，其他具備相應權限的使用者可通過網絡對變電所運行狀況予以了解;e）系統具備雙機切換與數據備份功能，可從最大程度上保障作業的連續性。

3.3監測功能實現

通過點對點光纖上送至安裝于變電所內的礦用光傳輸接口，同時能接收礦用光傳輸接口下發的出口命令，通過這種工作方式，有效實現了供電系統的開關跳閘、合閘，并且對其中不同的智能化安全保護裝置收集到的數據進行收集和處理，通過高速光纖傳輸到地面控制室集成保護監測裝置當中。在該系統中可以在不停止運轉的情況下，通過安裝在地面上的集成保護裝置，對礦井中存在的各種潛在問題進行監測，該煤礦無人值守變電站監控技術，使用了6個變電所分控中心來進行監控，電力分控中心配置了服務器來進行連接，同時其中還存在屬性服務器、客戶端服務器以及視頻服務器等，同時在工程師工作站與超級操作員平臺上配置了AC800M控制器的實現，從而實現了電力監測控制數據相互之間的傳輸，其中所有的電力操控基本上都是通過超級操作人員來進行控制的。

3.4語音及視頻聯動

當監控系統監測到中央變電所出現異常時，監控中心后臺將于變電所內的語音通話設備以及監控設備進行聯動，通過語音是設備故障進行情況撥報，并提醒有關人員及時進行故障處理;采用的高清工業攝像頭有網絡傳輸接口，視頻傳輸數據通過聯動裝置，以UDP方式將視頻數據傳輸至監控系統后臺，系統軟件采用SDK視頻解碼器以及視頻顯示控件，并結合有關邏輯控制算法，實現對變電所內的視頻監控，確保變電所內設備運行安全。

結語

通過對煤礦井下變電所無人值守監控系統的分析和探討，總結出當前在我國煤礦開采過程中，對供電質量要求越來越高，這就需要保證井下變電所具有一套穩定的供電系統，實現變電所智能化電力控制，對提升變電所穩定供電、減少安全事故都有著重要意義。

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