电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用

发布时间:2022-11-09
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:目前煤矿井下电力系统发生了各种各样的创新和变化。部分矿井使用更高的功率和配电电压较高的电气开关设备,通常使用可编程逻辑控制器(PLC)进行控制、监控和诊断应用,使用内置测试电路改进继电保护,在负载附近进行功率因数校正,以改进电压调节以及修改电力系统部件布置。电力监控系统是由于工作面设备(尤其是长壁设备)的功率需求显著增加所需要的。监测系统主要目的是改善动力系统的运行特性,提高了矿井生产安全性。介绍了利用ARM和以太网技术为核心的煤矿井下监控系统,并对系统进行测试分析,表明了系统稳定可靠且安全性较高。
 
关键词:煤矿;供电系统;监控系统;ARM技术;测试应用
 
5.安科瑞电力监控解决方案
 
5.1概述
       针对用户变电站(一般为35kV及以下电压等级),通过微机保护装置、开关柜综合测控装置、电气接点无线测温产品、电能质量在线监测装置、配电室环境监控设备、弧光保护装置等设备组成综合自动化的综合监控系统,实现了变电、配电、用电的安全运行和全面管理。监控范围包括用户变电站、开闭所、变电所及配电室等。
       Acrel-2000Z电力监控系统是安科瑞电气股份有限公司根据电力系统自动化及无人值守的要求,针对35kV及以下电压等级研发出的一套分层分布式变电站监控管理系统。该系统是应用电力自动化技术、计算机技术、网络技术和信息传输技术,集保护、监测、控制、通信等功能于一体的开放式、网络化、单元化、组态化的系统,适用于35kV及以下电压等级的城网、农网变电站和用户变电站,可实现对变电站全方位的控制和管理,满足变电站无人或少人值守的需求,为变电站安全、稳定、经济运行提供了坚实的保障。
 
5.2应用场所
       适用于轨道交通,工业,建筑,学校,商业综合体等35kV及以下用户端供配电自动化系统工程设计、施工和运行维护。
 
5.3系统架构
       Acrel-2000Z电力监控系统采用分层分布式设计,可分为三层:站控管理层、网络通信层和现场设备层,组网方式可为标准网络结构、光纤星型网络结构、光纤环网网络结构,根据用户用电规模、用电设备分布和占地面积等多方面的信息综合考虑组网方式。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
5.4系统功能
       (1)实时监测:直观显示配电网的运行状态,实时监测各回路电参数信息,动态监视各配电回路有关故障、告警等信号。
 电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (2)电参量查询:在配电一次图中,可以直接查看该回路详细电参量。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (3)曲线查询:可以直接查看各电参量曲线。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (4)运行报表:查询各回路或设备时间的运行参数。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (5)实时告警:具有实时告警功能,系统能够对配电回路遥信变位,保护动作、事故跳闸等事件发出告警。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (6)历史事件查询:对事件记录进行存储和管理,方便用户对系统事件和报警进行历史追溯,查询统计、事故分析。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (7)电能统计报表:系统具备定时抄表汇统计功能,用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (8)用户权限管理:设置了用户权限管理功能,可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (9)网络拓扑图:支持实时监视并诊断各设备的通讯状态,能够完整的显示整个系统网络结构。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (10)电能质量监测:可以对整个配电系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续性的监测。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (11)遥控功能:可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (12)故障录波:可在系统发生故障时,自动准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (13)事故追忆:可自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时稳态信息。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (14)Web访问:展示页面显示变电站数量、变压器数量、监测点位数量等概况信息,设备通信状态,用电分析和事件记录。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
       (15)APP访问:设备数据页面显示各设备的电参量数据以及曲线。
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
 
 
5.5系统硬件配置
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用
电力监控系统在煤矿井下配电管理中的设计与应用

6结语
 
       本文针对目前矿井电力系统发生的系列变化,设计了井下电力监测系统。该系统的主要特点:对存在塑壳断路器的替代产品进行了监控设计;改进了接地故障保护;测试模式、障碍和内置测试电路的接地保护有变化;改善电压调节的负载附近功率因数校正;增加可编程控制器在控制、监控和诊断应用中的使用。ARM和以太网技术为核心的煤矿井下监控系统提供低功耗平台,证明了像ARM7这样的控制器的更高级版本可以有更快的执行速度和极低的功耗。通过使用远程操作,该系统可以更实时对电力系统运行情况进行观察,并且在工程现场验证了该系统的安全性、可靠性、稳定性。
 
上一篇:SIEMENS白山西门子模块授权...
下一篇:亚德客气缸SCJ100X150-...