煤矿变电站供电系统防误操作技术

2015-03-20张瑞强

机械管理开发 2015年7期

关键词：防误误操作微机

张瑞强

（山西焦煤西山煤电西铭矿，山西太原 030052）

引言

煤矿变电站的供电系统是整个煤矿开采的动力源，其技术水平应该是相当高的，但是在实际运转过程中，由于煤矿开采具有很多不确定因素，煤矿变电站的供电系统会出现诸多的问题，从而威胁到煤矿开采人员的生命安全以及煤矿开采成本。

1 煤矿变电运行安全管理

煤矿变电站担负着整个矿井开采动力，是煤矿系统中的负荷中心，如果在运转过程中出现停电，那么将会对矿井下的煤矿开采人员以及煤矿企业的经济框架产生威胁，而由于失误操作出现的停电现象时有发生，因此，必须采用有效的防护措施来加以应对［1］。要想做好误操作的防范工作，就必须从电力行业领域电气运行的实践上出发，结合电力设备运转的相关理论，将电气闭锁防误系统和微机五防技术有效地结合起来，从而达到防止电气设备因误操作而出现的停电现象，有效规避煤矿开采危机［2］。电气设备中的误操作主要由三点组成，即变电站运行值班人员的误操作、变电站检修人员的误操作、其余工作人员的误操作。

1）变电站运行值班人员的误操作。从相关的统计报告来看，变电站运行值班人员的误操作主要会发生在误拉、误合断路器开关、误入间隔这三个方面，极容易导致恶性事故的发生，这三个由变电站运行值班人员造成的误操作主要会出现在早期的煤矿变电站中［3］。微机防误就是为了应对这些误操作而诞生的有效措施，这种技术从根本上实现了变电站供电系统开关操作的防误指标。但是这种防误措施是虚拟的，只能够在计算机上才能够实现，从而导致这种防误措施具有较大的局限性。微机防误只能够有效解决变电站运行值班人员的防误操作，却不能防止变电站检修人员和其余工作人员的误操作。

2）变电站检修人员的误操作。变电站检修人员的误操作主要会发生在变电站日常检修、预防性措施以及供电系统故障处理中，在这些过程中变电站的运行人员并不会做出任何操作。由于微机防误具有一定的局限性，并不能有效地进行变电站所有的倒闸工作，特别是变电站检修人员因工作需要而进行的相关操作。因此，微机防误的防误能力是非常有限的，选择其他的防误措施就显得非常有必要。当微机防误的能力不能达到时，电气回路闭锁就成为了变电站检修人员主要的防误方式，同时也是最后一道防线［4］。

3）其余人员的误操作。这里所指的其余人员，主要是指与变电站操作无关的工作人员。这类的误操作出现的次数相对较少，但是也会出现在变电站当中。当无关人员出现在变电站操作间或变电机箱时，可能会出现误碰等现象，从而导致误操作事故的出现，这种类型的误操作是不能够从根本上得到解决的，也可以说是不可能完全杜绝的。只有增强变电站的门禁制度，降低无关人员出入变电站的次数和时间，可以在一定程度上降低这类事故发生的几率。

2 现代微机五防技术和传统防误闭锁技术

2.1 传统电气防误闭锁技术的应用

电气防误闭锁技术主要是指电气开关结构的五防功能，即防止断路器因误操作开启和关闭；防止带负荷分合相应的隔离开关；防止带电挂接地线；防止带接地线断路器因误操作出现开闭和现象；防止误入带电的间隔。

传统的防误措施一般都是建立在二次操作回路之上，主要作用就是防止二次操作出现误操作，通常会通过开关的辅助节点来实现防误效果［4］。

2.2 微机五防技术的原理与应用

微机五防技术是建立在计算机技术上的一种电气防误措施，主要用于高压电气设备开关当中，防止电气设备出现人为或非人为的误操作。微机五防技术主要由计算机主机、显示屏、电脑钥匙以及机械编码等软硬件所组成［5］。目前的微机防误闭锁装置当中的闭锁设备主要有断路器、断路器开关、地线、遮拦网门，上述的所有设备都是由微机锁具来实现的，主要对上述设备进行软件编码从而实现防误闭锁效果。煤矿变电站微机五防技术见图1。

2.3 微机五防技术与电气闭锁防误技术的比较

电气防误闭锁这种传统的防误技术可以现场进行电气联锁技术，主要是通过相关设备的辅助节点实现闭锁过程。这也是电气闭锁最为基础的状态，闭锁效果较为可靠。但是这种电气闭锁防误措施需要接入大量的二次电缆，接入的环节较多，方式极为复杂，电气设备连接的数量较多，接触点增多会导致事故发生的几率，并且后期的维护也比较繁琐。在早期的煤矿变电站当中由于后期检修或检修工作不到位，导致接触点在运行时出现问题，排除故障时非常困难，从而延误供电系统的正常供电［6］。

图1 微机五防技术示意图

微机五防技术一般情况下不会进行现场设备的连接工作，连接方式较为简单，则可以很好避免上述问题的发生，可以通过五防系统中计算机数据库和现场设备闭锁进行防误闭锁保护措施。

电气闭锁回路一般只能够防止断路器、隔离、接地开关的闭合操作，对于带电间隔和接地线挂接等开关的操作则无法有效实施，因此，难以实现整体的五防理念。

3 优化煤矿变电站防误解决的方案

电气闭锁回路技术是电力技术不断发展后的技术成果，但是对于一些回路复杂，开采间距较大的大型煤矿变电站连接起来则需要多种不同类型的电缆，并且在变电站运行的过程中会出现辅助接点不可靠、户外电缆损坏等问题，再加上防误功能会随着二次接线而出现不稳定的现象，不容易进行修正作业，从而无法实现真正意义上的五防保护。

4 现代微机五防技术对煤矿开采的重要性

随着我国煤矿发展速度的加快，传统的防误技术早已不能进行有效的防误，煤矿变电站需要更加优秀的防误措施来保证变电站运行的问题。微机五防技术无论是从理论上还是实际上来看，其技术水平均高于传统的电器闭锁防误措施，传统防误措施中所不能做到的防误点，现代化的微机防误技术都可轻松得做好，从而形成完整的微机五防技术，全面提升煤矿变电站供电的安全、稳定和高效，保证了煤矿开采人员的生命安全和煤矿开采的成本。