高压无人值守系统在庙沟铁矿的应用

王建林 戚力林 贾英杰

(河北钢铁集团矿业有限公司庙沟铁矿，河北 秦皇岛 066000)

0 引言

庙沟铁矿高压配电室属于传统的高压室，缺少现代化的监控及安防设备，传统的继电保护高压柜使用的继电器等元器件较多，动作灵敏性低，查询故障比较繁琐，高压室无人值守改造已迫在眉睫。高压室无人值守改造成功后，岗位人员可通过后台操作实现高压柜的远程操作，必须通过程序二次确认才能够执行操作，最大限度地降低误操作的可能性，同时可通过远程监控等技术手段监视现场设备的运行状况，保证了无人值守配电室的运行环境和高压设备的安全。

1 庙沟铁矿高压配电室现状

目前，庙沟铁矿共有42面高压柜需要改造，配电柜柜体多为双层的老式高压柜，采用传统的继电器保护，高压柜门上安装了大量的电压、电流继电器，设备维护量大且保护动作灵敏性低，拒动、误动事件时有发生。而这种传统的继电器保护不具备通讯功能，变电站要求的“四遥”数据不能上传，需要大量运行人员进行监视。同时，当高压柜发生故障跳闸时，不能记录故障时的电压、电流和时间，不利于分析故障原因。从用电安全角度考虑，结合庙沟铁矿生产实际，高压配电室无人值守改造显得尤为重要。

高压室、控制室均未安装视频监控设备，运行人员无法对配电室实时运行状态进行有效监控。并且高压室没有加装烟雾报警器，无法满足配电室安全稳定运行的需求。

庙沟铁矿高压室电度表采用的是老式机械表，不能够记录峰谷比，通过无人值守改造之后，新安装的智能仪表能够实时记录各个支线的峰谷比变化情况，实时提供表格对比，对庙沟铁矿的“避峰填谷”工作提供数据支持，有利于降低电费成本。

2 高压无人值守系统的应用

2.1 无人值守改造的目的

本次高压室无人值守系统改造采用Windows操作平台控制，能够实现数据实时传送、监测设备、集中处理、后台监测等功能，真正实现四遥(遥控、遥信、遥测、遥调)，最终实现无人值守，主要对35KV变电站和高炉配电室两个高压配电室进行改造，共有42面开关柜需要升级改造。其中包括35KV变电站站内32面GG1A型老式开关柜和高炉配电室10面KYN28型开关柜。

高压室自动化优化升级改造主要涉及辅助设施系统改造、保护装置改造、通讯改造，通过本次高压配电室自动化升级改造，庙沟铁矿供电系统彻底实现无人值守。

2.2 辅助设施系统改造

35KV站内加装7个摄像头，分别是：III段6KV高压室、站内I、电容补偿配电室、II段6KV高压室、直流屏室、扩建I及II段6KV高压室、35KV变电站院内；高炉配电室分别在直流室和高压配电室内各加装1个摄像头，用于监控设备运行情况。将各配电室监控画面通过光缆传输，集中将视频资料上传到调度监控室，形成24小时监控体系，通过视频监控可以进行实时数据查询、历史数据查询、报警信息推送、报警信息查询以及模块及设备的运行情况；在高压室屋顶及电缆沟等重要部位安装烟雾传感器，要求烟雾传感器必须具备干接点，干接点接入综保装置开关量，发生火灾后台监控系统能及时报警提醒运行人员，见图1。

图1 变电站监控系统

2.3 保护装置改造

庙沟铁矿无人值守改造所用的微机型综合保护装置采用南京因泰莱系列产品，根据选用的综保装置说明书结合原高压柜图纸重新设计改造图纸；更换原高压柜二次面板，二次面板按照安装的综保装置、转换开关、指示灯等元器件的尺寸开孔，并完成二次面板的配线工作；对二次面板上安装的综保装置、仪表等设备接线回路的调试，以及确认各控制回路接线是否正确。

2.4 通讯改造

无人值守变电站通讯方式主要是串口和网口通讯，综保装置采用网口通讯，利用交换机实现综保数据上传至后台，多功能仪表与无线测温装置通过串口通讯，利用通讯管理机实现装置数据上传的功能；敷设各配电室至集中控制室的光缆；安装后台监控软件组态画面完成实时数据的上传实现配电室的无人值守。

图2 变电站远程操作界面

2.5 智能分析系统

变电站自动化无人值守基于internet和APP方式的智能分析系统，进行实时监控、数据查询和综合分析，实时监控可以实时查询配电室的运行情况以及各监控点的实时运行数据，数据查询可以写对实时与历史的在线数据监控功能以及各监控点报警信息的查询；综合分析可以采集数据、波形、故障预警、容错、用电质量和能效的数据从而进行综合分析。通过internet方式数据监控业务，以及APP实时快速锁定故障，从而及时处理故障，减少故障对生产的影响，降低损失。

2.6 改造之后运行效果

通过自动化改造，岗位人员能够随时掌握设备的负荷情况，对于短时间过负荷、单项过负荷、安全隐患等随时掌握。比如变压器低压出线为三项电，而照明为单项电，有时会发生整体负荷在额定范围内，但其中一项却已经严重超负荷的现象，这些现象在改造之前很难被发现。

充分利用计算机网络通信技术，建立配电室监控平台，把数据上传到云端，管理人员可通过电脑登录网站或者手机下载APP同步查看变电站所有实时数据，方便管理人员随时随地掌握变电运行情况，使变电站管理更方便。

建立配电室监控平台，采用变电所自动控制系统，把配电室的各类信号、运行数据通过采集及通信设备远传至中心监控室，由中心监控室对系统内的配电室实行远程、集中监控，可以大幅度提高供电可靠性，即使突然跳闸，也可立即自动重合闸试送电，并且在跳闸后可以查阅相关数据分析原因，有针对性地采取措施，防止同类事故再次发生。

通过本次自动化改造，庙沟铁矿用电系统安全性能得到了很大提高，同时大幅度提高了人工处理故障的效率，所有故障都能够直观地反应在电脑后台上，值守人员能够直观的看见报警和故障原因，并对操作人员的操作进行实时记录，为以后出现误操作等事故分析提供依据。

2.7 经济效益分析

通过对高压室进行自动化无人值守系统改造，将35KV站内32台GG1A开关柜完成升级改造工作后，实现自动化减人的目标，35 KV站原运行人员减少9人；高炉6 KV配电室10台KYN28开关柜完成升级改造工作后，高炉6KV配电室原运行人员减少5人。本次改造既节约了人工14人，又减少了不少的中间环节，大幅缩减了故障停车的故障查找时间。按人均工资8万元/年，年直接节约开支14人×8 万元/年=112 万元/年。

3 结语

庙沟铁矿对高压室进行自动化改造，实现无人值守，优化人员结构，消除了多年来存在的安全隐患，提高了供电系统的稳定性，同时解决了人员紧张的问题，具有良好的经济效益。高压柜的综保改造适用于比较恶劣的运行环境，具有可靠性强、稳定性好等优点，同时也为综合自动化系统平台的搭建提供了技术支撑。