KJ626煤矿供电监控系统的设计和应用(一)

摘要：介绍了KJ626煤矿供电监控系统的设计方案，该系统是一套基于工业以太网和现场总线智能通讯技术，采用WINCE嵌入式软件、分布式实时数据库和MACS-SCADA工控组态软件技术，对煤矿井下高低压电网进行实时电力数据采集、数据记录、故障诊断、故障记录、自动化控制以及管理的大型网络监控管理系统，实现了对井下供电系统及其用电设备的“四遥”（遥信、遥测、遥控、遥调）功能。同时介绍了该系统在同煤塔山煤矿的应用情况。

　　关键词：电力监控；MACS-SCADA；工业以太网；现场总线；

　　1 概述

　　如今煤矿机械化和自动化程度的不断提高， 安全供电是保证各个生产环节的正常运行的必要条件。煤矿供配电系统可靠的运行对煤矿的安全生产显得十分重要。尽管近年来煤矿供电管理部门在改进井下配电装备、应用新技术成果的同时，不断强化人员素质的管理，使煤矿井下供电系统的可靠性得到了提高，但由于人为因素造成的供电事故时有发生，影响了煤矿的安全生产。另外，供电部门每天用于值班和线路维护的工作人员较多，劳动生产率较低。因而，对井下供电系统实施微机保护和监控以及实现变电所无人值守就显得十分迫切。就目前的煤矿供电系统而言，虽然微机保护和监控系统也得到了应用，但主要是针对地面供电系统，用于井下的微机保护和监控装置还不多，大部分是在防爆开关中设置漏电保护、过载保护、短路保护、欠压保护、断相保护等保护功能，采区内配电设备的联网功能较弱。实现井下变电所无人值守， 就是要实现遥信、遥测、遥控、遥调四遥功能和各种保护功能。KJ626煤矿供电监控系统针对煤矿供配电系统的特点，采用地面电力自动化系统的最新技术、嵌入式技术、分布式网络技术等开发的新一代煤矿电力监控系统，可对煤矿地面和井下供电系统实施一体化的实时监控，该系统为矿井电网的安全运行提供了现代化的管理手段。

　　2 系统组成与功能

　　2.1 系统组成

　　KJ626煤矿供电监控系统主要由井下电力监控设备和地面中心站组成。在地面电力监控调度中心安装系统主机及相关设备，将井下供电监控设备信号通过环网交换机传送到地面电力监控调度中心，集中控制管理。

　　本系统可分为四个层次：基础设备层（高低压综合保护器）、中控层（KJ626-F电力监控分站、传输通讯层（井下环网交换机）、地面监视监控层（地面电力监控调度中心）可显示供电系统运行图和各种图表曲线等。其中基础设备层主要完成高低压开关数据采集、计算、保护和控制执行，并通过RS485总线接入电力监控分站中，监控分站与传输通讯层连接，通过传输通讯平台将信号转换成光信号高速传输到地面监视监控层（地面电力监控调度中心）。

　　KJ626煤矿供电监控系统框图如下图1。

　　图1 KJ626煤矿供电监控系统框图

　　2.2 系统主要功能

　　图2所示为KJ626煤矿供电监控系统中的供电系统图，它能实时反映馈电开关分/合状态、电流、电压、功率、温度等模拟量数值、变压器及电缆是否带电等。该系统供电图可局部放大。

　　图2 KJ626煤矿供电监控系统中的供电系统图

　　（1） 遥信功能： 实时反映开关的分、合闸状态，包括开关运行参数、正常、事故遥信变位。

　　（2） 遥测功能： 实时监测供电系统的电压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量、功率因数及绝缘监视电阻等电力参数。如图3所示。

　　图3 KJ626煤矿供电监控系统“四遥”功能