煤矿供配电系统优化应用与探讨论文_姚爱利

陕西银河煤业有限公司 陕西榆林 719300

摘要：随着科技的发展煤矿各主要设备已经具备了无人值守的条件，现将煤矿供配电系统实现无人值守变电所监控系统的应用进行分析。重点分析和研究了煤矿存在供配电存在的问题、解决方案及实际效果，实施完善了煤矿无人值守变电所监控技术,提高了煤矿供电的安全性、可靠性和经济性。

关键词：煤矿；供配电；现状分析；解决方案

一、引言及现状

煤矿供配电系统是煤矿生产的命脉，关系到整个煤矿是否能够正常运行。近年来，随着煤矿机械化的快速发展，煤炭产量不断提高，为保证煤矿的平稳发展，电力保障问题逐渐上升为主要问题。用电量的明显增加，变电所负荷的明显增大，普遍存在越级跳闸、漏电保护装置选线不可靠、供电自动化水平不高等问题，某矿引进了无人值守智能供电系统。该系统还具备智能运维的高级功能，可根据实际需要进行选配，可在不停电情况下检测系统功能投退、定值、通信状态等是否正常。

二、存在问题

1、供配电设备

矿井供配电系统存在设备数量多，用电情况复杂，负荷变化大，人为监测难不及时和不精准。

2、值守人员

人的不安全因素占隐患的主导地位，造成工作效率低，企业运维成本高。操作人员的工作责任心不强，态度不认真是安全因素的重中之重。部分人员为了省事，对于巡视中发现的设备缺陷认为没有什么大不了的，不及时汇报，导致缺陷恶化，最终导致事故的出现；部分人员填写记录不及时，巡视设备草草了事，监盘不认真，对工作不热心，抱着混一天是一天的态度，最终酿成大祸。

3、继电保护

继电保护的整定和配置技术在当前的电力机构的输配电体系中的利用已经相对成熟。因此，在煤矿的供电系统本身运行结构与形式的基础上，合理引进供电机构配电系统有关继电保护整定与配置原则。可是煤矿供电系统的运营结构与形式都具备自身特点，供电线路相对较多，各条线路比较短，而且负荷量相对较大等问题。造成分析过程计算量大，过程繁琐复杂、准确难以保证。

三、实际应用

某矿地面变电所有KYN28中置式铠装封闭开关柜24台、高压无功补偿装置两台、直流控制系统一套，视频监控系统一套，设备多技术含量高，值守人员工作量大，素质低操作能力差。

1、解决方案

对某矿供电系统进行了可行性研究及分析针对矿井实际情况，矿井采用传统的供电管理模式：24小时安排人员值班。值班人员通过电话向地面调度员反馈供电系统运行状态及故障信息，一旦供电系统故障，不能很快确定系统故障程度、影响范围、造成后果等情况，不得不通过原始的方法推测故障点和故障性质，根据情况决定解决方法。整个过程中无法掌握电力系统的实时数据，不能防患，只能治患，引进无人值守系统可以有效的解决以上问题。

无人值守系统包括：系统主机中心、系统软件、交换机、信号采集装置、通信线路等组成。

系统图

2、原理及主要功能

工作原理

根据供电系统的实际情况和矿用电力监控系统的配置原则，结合矿井现有的装置力量，主要对监控范围内的变电所配置一台数据监控分站，通过分站对供电系统主要节点开关的运行状态数据进行采集、处理、存储、打包预上传，再通过井下、地面的工业以太环网将各监控分站进行组网，并与地面监控服务器进行通信和数据传输。监控分站至各综保之间利用RS485通信、各监控分站之间采用光纤通讯，遵循TCP/IP协议，地面中心站到各监控分站之间同样采用光纤通讯，遵循TCP/IP协议。

主要功能

1）数据采集与处理：实时采集模拟量、开关量、对实时数据进行统计、分析及计算；显示各回路的电流、电压；显示高压各回路的功率因数；显示各回路的有功功率值；显示各高压进线的频率；显示、统计各回路各时段的电度值；显示、统计各回路每日、每月的有功电度总值和无功电度总值。

2）报警功能：设置预告信号和事故信号，产生不同的音响报警，窗口提示事件内容。预告信号部分：线路过负荷、系统自诊断故障、母线电压越限、电流越限等。事故信号部分：保护装置的保护动作。

3）曲线及报表：该系统可以实现电压曲线、电流曲线、负荷曲线；运行日报，电能日报，电能月报，年报等报表。

4）控制方式：人员在监控中心可实现对高压开关的远程控制功能，现场人员可实现就地控制。

3、使用效果

某矿现地面变电所已经改造完成、井下正在施工，实现了无人值守达到了以下效果。

1、实现了井下变电所的无人值守；

2、实现了减人提效的目的，促进内部市场化工作的开展，经济效益每年节约人力成本约17万多元。

3、实现对矿井变电所电气设备的远程控制；

4、可生成各类报表，便于管理与考核；

5、使运行人员可以正确的评估供电系统的安全状态及故障隐患；

6、可以在故障发生的情况下很快的确定系统的故障点及故障性质，便于及时通知值班电工到现场进行故障的处理。

7、根据对各类监控数据及时进行分析，调整整定数值保证继电保护的合理。

四、结束语

无人值守现已广泛用于冶金、钢铁、煤炭等各行各业。无人值守技术可以满足煤矿使用的要求，所以在工程应用中，在有条件的场所应用无人值守是发展的必然趋势，积极研究分析各个系统实现无人值守，也为今后的智能控制集成化打下了良好的基础。某矿下一步预计将矿井：一段、二段变电所、压风机房、通风机房及2021年预计增加的三段变电所等接入电力监控系统，实现更多机房、变电所的无人值守,减少人力成本的投入，实现供电管理方式的转变。

作者简介：

姚爱利，1987年6月，男，汉族，陕西省榆林人。2011年毕业于陕西理工学院，物理学专业，助理工程师职称；现在陕西银河煤业有限公司，从事连采队电工工作。

论文作者:姚爱利

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/2

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