变电所无人值守监控系统应用实例分析

李庆红

摘要：目前，现代化建设迅速发展，智能化建设的发展也日新月异。井下变电所是矿井供电系统的重要组成部分，其能否稳定运行直接关系到矿井供电质量。由于井下大功率载荷多，分布范围较为广泛，设备运行环境较为恶劣，存在多种影响变电所稳定运行的因素。随着矿井机械化程度的大幅提升，更大功率的设备以及先进控制技术在矿井中应用推广，对矿井供电质量也提出了更高的要求。

关键词：变电所;无人值守监控系统;应用实例分析

引言

对于矿井开采工程而言，供配电系统是十分关键的一个组成部分，变电所是否安全稳定运行关乎矿井开采能否顺利进行。因为矿井之下存在较多的负荷种类和广泛的分布区域，其地质条件和工作环境都较为复杂，一些不稳定要素存在，往往出现停送电时间长等现象，这严重威胁矿井开采的安全。基于持续进步的矿井开采技术，矿产企业逐步应用一系列先进控制系统和大型机电装置，这提升了供电质量标准。

1矿井变电所无人值守监控系统的设计原则

一是作为电网调度自动化系统的一个子系统，矿井变电所无人值守监控系统务必遵循整体的电网调度自动化设计标准，以及需要根据电网安全、资源共享、信息传输的原则布置设备的功能。二是需要根据下放的原则配置系统的功能，一切可以在间隔层执行的控制和保护功能，勿需通过网络和监控主机。三是不禁止同时存在就地和远方控制操作，遵循以远方为主导、就地为辅助的设计原则，且由设计及制造上保障仅仅有一种控制方式在相同的时间有效。四是一体化设计测控与保护，进而确保保护动作的可靠性和独立性。五是注重交流采样技术的应用，以使测量精度提升，应用计算机监视信号，确保多次应用和一次采集信息的原则，进而使信息的可靠性和实时性提升。六是矿井变电所的电磁干扰非常强，以抗电磁干扰作为视角而言，需要选择光纤的通信介质。

2煤矿井下无人值守变电所概述

2.1硬件的联接以及构成

煤矿井下无人值守变电所能够结合相关的技术，实现对相关设备，如开关的复位、分闸以及合闸的远程控制。其中在进行系统结构时，主要是对分布与集中式开放式结构进行选取，从而进一步让计算机与网络进行相应的联接，从而获取有效的资源共享以及高速通讯等功能，同时也能够对井下的供电系统的相关参数进行相应的监测。井下变电站无人值守所的主要构成部分，包括如远距离通讯设备、供电远程测控系统以及地面控制中心。通过收集相关的井下无人变电所的相关信息、相应设备从而利用通讯电缆传输相应的数字系统，之后利用电缆对数字信号进行传输，将其传输到地面控制中心。

2.2供电远程测控系统在矿井下的作用

供电远程测控系统主要是对相关的数据进行收集，能够将相应的记录和管理统计报表进行形成，将管理效率和质量进行有效的提升。同时供电远程测控系统的属性是进行远程分布式监测和控制的系统，其中煤矿井下的供电管理模式以及生产供电的特点是煤矿供电远程测控系统的主要依据，基础是计算机数字通讯。在对供电远程测控系统进行应用的过程中，系统能够实现对重点设备包括遥信、遥调、遥控以及遥测，从而对相关的设备进行控制，从而有效实现井下无人值守的最佳状态，促进相应的生产发展，提升工作人员的人身安全。此外，对于相关设备出现的问题，也能够进行及时的监测，从而能够对出现问题进行技术有效的处理。

3煤矿井下变电所无人值守的运行与管理

3.1矿井变电所无人值守监控系统的应用功能应用

无人值守监控系统具备非常多的功能，如保护功能、测控功能、报警功能、软件功能等。一是保护功能。矿井变电所无人值守监控系统不但能够使电流的限时和瞬时速断实现，而且可以很好地防止漏电现象形成，实现电机保护和电流保护的功能。二是测控功能。矿井变电所无人值守监控系统能够使交流采样遥测、遥调、遥信、遥控等一系列测控功能实现。三是报警功能。变电所无人值守监控系统设置了电流参数，如果电流超限可以自主报警。四是软件功能。变电所无人值守监控系统不但可以远程监视设备运行现状和主接线图、实时呈现综合自动化装置传输的一系列遥测以及遥信数据，而且能够及时监测设备的现状，借助逻辑识别控制自动分合闸和下达命令。五是其它功能。矿井变電所无人值守监控系统不但具备以上的保护、测控、报警、软件功能，而且还有事故录波的功能，结合交流采样实施动态跟踪，可以将直流变送器部分省去，对故障波型进行系统地记录，辨别故障的区域与类别，从而对变电所的实际情况实施远程监控。

3.2系统功能分析

借助构建的变电所无人值守监控系统，A矿实现了井下中央变电所的无人值守作业，其作业人员仅需在地面监控中心便可实现以下功能：a）对井下变电所设备运行状态进行远程遥测和模拟分析，随时调取各类数据历史曲线和实时曲线;b）实时打印遥测量日报表、遥测量报警表、遥信量报警表、断电报表等;c）整个系统具备自我诊断功能，可及时发现运行中设备的异常情况，并发出预警信息;d）系统中的实时数据可进行网络发布，其他具备相应权限的使用者可通过网络对变电所运行状况予以了解;e）系统具备双机切换与数据备份功能，可从最大程度上保障作业的连续性。

3.3监测功能实现

通过点对点光纤上送至安装于变电所内的矿用光传输接口，同时能接收矿用光传输接口下发的出口命令，通过这种工作方式，有效实现了供电系统的开关跳闸、合闸，并且对其中不同的智能化安全保护装置收集到的数据进行收集和处理，通过高速光纤传输到地面控制室集成保护监测装置当中。在该系统中可以在不停止运转的情况下，通过安装在地面上的集成保护装置，对矿井中存在的各种潜在问题进行监测，该煤矿无人值守变电站监控技术，使用了6个变电所分控中心来进行监控，电力分控中心配置了服务器来进行连接，同时其中还存在属性服务器、客户端服务器以及视频服务器等，同时在工程师工作站与超级操作员平台上配置了AC800M控制器的实现，从而实现了电力监测控制数据相互之间的传输，其中所有的电力操控基本上都是通过超级操作人员来进行控制的。

3.4语音及视频联动

当监控系统监测到中央变电所出现异常时，监控中心后台将于变电所内的语音通话设备以及监控设备进行联动，通过语音是设备故障进行情况拨报，并提醒有关人员及时进行故障处理;采用的高清工业摄像头有网络传输接口，视频传输数据通过联动装置，以UDP方式将视频数据传输至监控系统后台，系统软件采用SDK视频解码器以及视频显示控件，并结合有关逻辑控制算法，实现对变电所内的视频监控，确保变电所内设备运行安全。

结语

通过对煤矿井下变电所无人值守监控系统的分析和探讨，总结出当前在我国煤矿开采过程中，对供电质量要求越来越高，这就需要保证井下变电所具有一套稳定的供电系统，实现变电所智能化电力控制，对提升变电所稳定供电、减少安全事故都有着重要意义。

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