“KJ36A电力监控系统”在煤矿供电系统中的应用

重庆天府矿业有限责任公司三汇一矿 王洪军

一、概述

天府矿业公司三汇一矿位于重庆市合川区，由原三汇一矿、三汇二矿两矿合为三汇一矿，设计生产能力90万吨，核定生产能力120万吨。从2009年开始，矿井将通过3年时间实施二次扩能，届时达到180万吨。目前矿井总储量为10899.8万吨，可采储量为8830.4万吨。主要煤种以电煤为主，瘦焦煤次之。

三汇一矿井下分为一井和二井，其中一井+280水平4个变电所，+465水平8个变电所；二井+290水平2个变电所，+525水平2个变电所，+550水平2个变电所，+590水平9个变电所，+674水平5个变电所，+770水平6个变电所。最远的距离井口6千余米，井下变电所分布复杂且路途较远.。

三汇一矿地处山区，地理环境特殊，当地供电网不稳定，特别是夏季雷雨季节，经常性的发生雷击造成的井下停电事故，而安排井下值守人员前往各变电所送电往往需要几个小时才能全部送完，对煤矿的安全及生产都带来了很大的影响。鉴于此情况，三汇一矿对井下供电系统主回路中的31个变电所，其中一井9个变电所，二井22个变电所进行电力监控系统安装，以达到掌握井下供电系统实时情况，停电后快速送电，提高矿井供电系统的安全性、可靠性、高效性。

二、KJ36A型煤矿电力监控系统结构

电力监控系统采用三层网络结构，第一层为信息管理层，第二层为网络通讯层，第三层为设备层。如图1所示：

图1 三汇一矿电力监控系统结构图

设备层主要为智能综合保护器，三汇一矿使用的CZB1智能高开综合保护器是采用先进软、硬件技术开发的新一代微机保护产品。主要适用于煤矿井下10kV、6kV和3.3kV电网中性点不接地供电系统或中性点经消弧线圈接地系统，是矿井高爆开关专用多功能综合保护器，可对高爆开关进行监控和保护，可与监测分站以及调度主站一起构成煤矿电网安全监测监控系统。可以及时把井下电气设备的电气参数，运行参数，电量信息，设备工况以及故障信息发送到地面调度中心，同时也能够接收地面调度主站发出的遥控、定值设定和信号复归等命令，实现远程操作。在抗震动、防腐蚀、抗干扰有着特殊的处理和优良的效果。

网络通讯层主要为电力监控站，以监测和控制中产生的信息为来源，通过以太网直接参与对各开关的操作及相关环节之间的调度协调完成设备层与信息管理层的数据互换。KJF99隔爆兼本安型电力监控站属于隔爆兼本安型设备，适用于井下有瓦斯、煤尘爆炸性危险的场所，作为井下电力监测监控系统中的数据交换、设备控制和数据显示等过程的关键设备，它具有数据处理、远程控制、图形显示及网络远程通讯等功能，是井下电力监测监控系统中的重要设备。

信息管理层设有工业计算机、显示器、UPS电源、打印机等设备。系统平台安装在计算机中，以VC++为工具，实现对SCADA系统平台及平台上的应用的管理，并对运行过程中的数据和功能进行调整。系统通过运行不同计算机或同一台计算机上的多个进程进行信息交换，监视整个系统的运行状况，以人机交互的形式显示给用户。

系统采用工业以太网加现场总线的结构模式。在井下中央变电所和采区变电所安装电力监控站，采用现场总线RS485方式采集变电所开关设备的运行参数和状态，实现就地集中数据监测和设备控制的功能；电力监控站站对采集到的信息进行处理，并将主站接入光纤环网，通过光纤以太环网主干信道，集中上传到系统主机。系统后台可以用网络方式将数据传输到全矿井综合信息平台，实现数据共享和网络发布，使全网所有计算机都可以经授权通过IE进行浏览。

系统具有很强的扩展能力，在监控范围扩大时，只需增加相应的监控分站，接入环网，并修改相应软件即可。

三、系统主要功能与特点

1.地面主机实时显示并监测开关设备的运行情况，在一个界面上按顺序排列同时显示变电所的每一台开关的运行情况，通过操作可以直观的观察到设备的实时电压、电流及分、合闸状态等电力参数。

2.能动态的显示越限、故障报警，工作人员可随时掌握电网运行状态，发生越限、故障时，系统能发出声音报警，同时在报警信息窗口显示其报警类型、报警状态、报警时间等。

3.获得授权的人员可通过地面监控中心站通过监控网络对井下井下智能隔爆开关进行分/合闸控制、定值整定、故障诊断等，实现井下设备和供电系统无人值守，集中控制；

4.故障录播功能。可分时段对监控设备进行故障记录查询和对各个监控开关的历史数据查询，用户也可以在任何能连接上Internet网络的地方通过IP地址查询井下供电监控的实时情况，方便管理人员及时了解井下供电系统运行情况。

5.具有报表制作、显示、打印功能，可统计和计算数据，包括故障统计、设备运行数据、点度量等

6.提供GPRS时钟或计算机时钟对时，包括对监控站、微机保护装置等的统一对时，便于判断电网开关越级跳闸等故障。

KJ36A型煤矿电力监控系统可以准确的反映出各变电所的实时数据，及时的给出变电所电力设备故障情况，具有可靠的远控分合闸功能。系统安装后，使送电时间从原来的几个小时缩短到了现在的几分钟，大大的提高了井下供电的可靠性。同时值班管理人员可以参照系统给出的设备运行的情况进行负荷分析、合理调度，减少和避免误操作、误判断。该系统具有实时性好、抗干扰能力强、可靠性高及维护简单等特点。具有较好的推广价值。