電力工程師職稱范文礦井電力監控系統使用思考

　　摘要：煤礦電力監控系統能夠實時檢測煤礦電力系統的運行狀態和各種技術參數，對電力系統自動進行各種保護，超限報警，停、送電控制，達到合理調配電力，提高電網運行質量，減輕電費支出;實現變電所的無人值守;指導電力系統及生產設備的維護與維修的目的。

　　關鍵詞：實時檢測,自動進行各種保護,調配電力,指導維護與維修

　　在2010年的博覽會上，我聽了關于煤礦電力監控系統的講座，引發了我對新疆礦井電力監控系統的思考。

　　從新疆電力監控系統的使用上來看，新疆的電力系統都使用了電力監控系統，從實際的使用效果來看也是十分可行，為電力系統的經濟合理的運行起到了很好的作用。現在新疆電力系統中所有新建的35kV變電所都是按“無人值守，少人值班”的要求進行設計和施工的。因此無論是在理論上還是在實踐中，都為我們新疆的煤礦電力監控系統的使用打下了一定的基礎。

　　煤礦電力監控系統由兩部分構成：煤礦電力監控系統硬件系統和運行于其中的軟件。煤礦電力監控系統的軟件包括：數字濾波器，像有些不便于采用模擬濾波器的場合，如傅立葉濾波、小波變換等;繼電器算法，像幅值和相位計算、選相算法、濾序算法等;保護動作判據，保護基本原理的具體體現;邏輯輸出，執行跳閘、告警等數字信號輸出。煤礦電力監控系統的硬件系統包括以下三大部分：數據采集系統(或稱模擬量輸入系統)：包括電壓形成、采樣保持、多路開關及數模轉換;微型機(或微處理器)主系統：包括微處理器、程序存儲器(ROM)、數據存儲器(RAM)、定時器、并串接口等;開關量輸入輸出系統：由微型機的并行接口、光電隔離器件及有觸點的中間繼電器等組成。完成保護需要的外部觸點接入、出口跳閘、人機對話等功能。

　　從煤礦電力監控系統在國內的使用情況來看。KJ254煤礦電力監控系統在山西長治潞安集團、山西陽煤集團、神華集團、山西太原煤礦、山西晉城蘭花集團、山西長治潞安集團、山東新汶礦業、神華新疆公司、河南神火集團、貴州盤江集團、平煤集團、唐山開灤集團、淮南礦業集團等許多煤礦都進行了使用。這也為煤礦電力監控系統在煤礦起到了很好的示范作用。煤礦是個特殊行業，礦井中有很多的一級負荷，如礦井的提升人員的設備、井下主排水泵、主通風機、井下的瓦斯監測、監控設備等。通過使用煤礦電力監控系統可以提高煤礦供電的安全性和可靠性對煤礦，不致因一、二級負荷事故停電造成的災害。

　　從煤礦電力監控系統的功能來看。煤礦電力監控系統能夠實時檢測煤礦電力系統的運行狀態和各種技術參數，對電力系統進行各種保護，超限報警，停、送電控制等，并能上傳電力系統運行狀態和各種技術參數的實時數據到井上計算機和礦局域網，達到合理調配電力，提高電網運行質量，減輕電費支出;及時發現故障,防止事故擴大,縮短停電時間;實現變電所的無人值守;指導電力系統及生產設備的維護與維修的目的。

　　從煤礦電力監控系統的使用技術基礎上來看。礦用電力保護監控系統是以井下高、低壓開關保護器為電力設備保護和電網運行參數、信號、狀態采集元件，結合計算機技術，光纖通訊技術實現煤礦電力系統短路、過載、過壓、欠壓、漏電、斷相、絕緣下降等各種保護;電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、用電量等參數遙測;電路運行/停止遙控;電路運行狀態、故障信息遙信和電力設備運行參數定值遙調整定的電力綜合自動化系統。它將井下供電自動化、電力設備保護自動化、電力調度自動化功能集成一體，從而實現全礦電力系統運行情況監控，運行參數超限報警和自動保護，預防和減少事故的發生。指導電力系統及生產設備的維護與維修。

　　從現在的礦井設備使用情況來看。煤礦井下的BGP系列礦用隔爆型高壓真空配電裝置、KBZ系列礦用隔爆型低壓真空饋電開關都使用微機監控保護裝置，具有短路、過載、過壓、欠壓、漏電、斷相、絕緣下降等各種保護功能，微機監控保護裝置的顯示屏上對電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數等重要技術參數進行了很好的反應，都可以配套帶有隔離RS-485/ RS-232標準異步通訊接口，可采用通信電纜線光纖通信通訊方式。(詳見電力監控系統結構框圖)

　　礦井遠動信息的采集和傳送必須保證直采直送，即遠動信息的采集、傳送和控制命令的執行整個過程不允許有其他中間環節，以保證電網調度自動化的實時性。需要向礦井變電所上級調度上傳遠動信息如下：

　　(一) 遙測：

　　礦井主變壓器高、低壓側有功、無功功率及電流;礦井主變壓器高壓側功率因數;線路有功、無功功率、有功電能量、無功電能量及功率因數;礦井主變壓器高壓側母線各段電壓;礦井主變壓器高壓側母聯電流;礦井主變壓器低壓側母線電壓;礦井高壓無功補償裝置無功功率和電流。

　　(二) 遙信：

　　事故總信號;礦井主變壓器高、低壓兩側斷路器位置及主保護動作信號;礦井主變壓器有載調壓開關位置信號;礦井主變壓器高壓側線路斷路器位置、主保護、重合閘動作信號;礦井主變壓器高壓側線路母線隔離刀閘、出線間隔刀閘、接地隔離刀閘位置信號;礦井主變壓器高壓側母線保護及失靈保護動作信號;礦井主變壓器高壓側母聯斷路器位置、母聯隔離刀閘、接地隔離刀閘位置信號;礦井高壓無功補償裝置斷路器位置信號。

　　(三) 遙控：

　　礦井主變兩側斷路器合分;出線斷路器合分;電容器組斷路器合分。

　　(四) 遙調：

　　礦井主變壓器分接頭調整。

　　向礦井調度室上傳遠動信息如下：

　　(一)遙測：

　　礦井主變壓器低壓側(包括井下主央變電所10kV側)線路電流、有功、無功功率;礦井主變壓器低壓側(包括井下主央變電所10kV側)母線各段電壓;主變壓器上層油溫;

　　(二)遙信：

　　礦井主變壓器低壓側(包括井下主央變電所10kV側)線路斷路器位置及主保護、重合閘動作信號;礦井主變壓器低壓側(包括井下主央變電所10kV側)斷路器控制回路斷線信號;斷路器操作機構故障信號;礦井主變壓器低壓側(包括井下主央變電所10kV側)線路、主變交流電壓回路斷線信號;礦井主變壓器低壓側(包括井下主央變電所10kV側)系統接地信號;

　　(三)遙控

　　礦井主變壓器兩側斷路器合分;礦井主變壓器低壓側(包括井下主央變電所10kV側)出線斷路器合分;提高通訊和保護的響應速度，通常在變電所的開關柜之間或是綜合自動化屏之間采用短光纖通信。

　　利用礦井自動化監控系統實現遠動信息上傳，自動化監控系統采用雙機雙網冗余配置，遠動信息采集與自動化監控系統合用I/O測控裝置，遠動信息將通過自動化監控系統的雙遠動主機，經數據網絡通道和專線通道將遠動信息傳送至調度中心。使每回線路配置完整的、獨立的能反映各種類型故障、具有選相功能的全線速動保護。線路主保護、后備保護均起動斷路器失靈保護。

　　從以上分析可見，無論是從煤礦電力監控系統的功能來看、還是煤礦電力監控系統的使用技術基礎上來看或者是從現在的礦井設備使用情況來看煤礦電力監控系統都為使用提供了較好平臺。目前我們常見的煤礦電力監控系統有光電防爆公司生產的KJ254、天地自動化公司生產的KJ36A等，因此，隨著新疆大型礦井的建設，我們完全有理由相信煤礦電力監控系統也將會在新疆得到廣泛的使用。