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安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:各地煤礦的生產(chǎn)房揭、運輸以及管理等各環(huán)節(jié)均需要來自電能的支持兼英,變電所可以處理高壓端電能躺潘,服務(wù)于煤礦工作群骂,保證煤礦工作井然有序烙锉。基于此,本文分別就煤礦變電所的運行孙鼎、煤礦變電所的管理展開論述榨厚,給出運行規(guī)范化、運行智能化升慕、保證管理全面性蒂禽、提升安全管理水平等建議,以期通過分析明晰理論旅急,為后續(xù)煤礦變電所運行與管理工作的開展逢勾、優(yōu)化提供參考。
關(guān)鍵詞:煤礦變電所坠非;運行規(guī)范化敏沉;安全管理;量化管理指標(biāo)
0炎码、前言
煤礦變電所可分為井上變電所和井下變電所盟迟,其主要作用是從電力系統(tǒng)中接受和匯集電源、變換電壓潦闲、交換功率攒菠,為全礦分配電能。煤礦變電所主要設(shè)施包括配電裝置歉闰、電力變壓器辖众、控制設(shè)備、自動保護(hù)裝置和敬、通信設(shè)施與補償裝置等“颊ǎ現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)作業(yè)以及日常行政等工作消耗的電能逐步增加,大型煤礦尤其如此肚乓,需要針對性加強煤礦變電所的運行與管理运诺,對相關(guān)內(nèi)容加以分析十分必要。
1案帆、煤礦變電所的運行
1.1實現(xiàn)運行規(guī)范化
煤礦變電所的運行幢垮,首先需實現(xiàn)規(guī)范化,以保證各項工作條目清晰捎梢,各類問題得到及時的發(fā)覺邓刻,也便于落實責(zé)任,綜合提升煤礦變電所的運行效率摹搂。要求在實際工作中將變電所的工作拆分為若干單元锦是,每個單元的工作內(nèi)容均予以羅列,并理清其工作流程指佳,出具運行規(guī)范诫列,保證各項工作能夠在規(guī)范約束下具體進(jìn)行。如變電所的電力變壓器,須給出其額定工作參數(shù)剂东,以規(guī)范參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備采購、調(diào)試某弦。以10kV變壓器為例桐汤,其工作參數(shù)如表1所示。
當(dāng)變壓器工作參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)工作值后靶壮,應(yīng)予以檢查怔毛,了解是否存在異常,并給予處理腾降。其他環(huán)節(jié)工作同樣如此拣度,規(guī)范化是煤礦變電所運行的基本要求。
1.2實現(xiàn)運行智能化
智能化是現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢之一螃壤,煤礦變電所的工作職能與常規(guī)變電所/站是類似的抗果,但由于工作環(huán)節(jié)特殊,可在現(xiàn)有基礎(chǔ)上謀求實現(xiàn)運行的智能化奸晴,在此提出分布式監(jiān)控方案冤馏。在煤礦井上、井下變電所的各個關(guān)鍵位置放置智能設(shè)備寄啼,收集目標(biāo)對象的工作信息逮光,實時進(jìn)行分析,了解變電所運行態(tài)勢诬簇。該措施的關(guān)鍵點是單片機的識別能力蔬澜,要求以降維訓(xùn)練的方式,收集不同監(jiān)測對象的工作模型芜既,在定義域內(nèi)作機器訓(xùn)練阶糖,之后將結(jié)果輸入單片機中保存,當(dāng)系統(tǒng)異常時沼改,智能設(shè)備以傳感器做信息實時收集崖郎,由單片機識別該異常,再以有線通信的方式進(jìn)行信息傳輸经翻,便于人員發(fā)現(xiàn)運行中的問題写雾,及時進(jìn)行處理。
1.3實現(xiàn)運行質(zhì)量提升
運行質(zhì)量的提升竹砾,以工作的規(guī)范化作為基礎(chǔ)蓬抖,以智能化技術(shù)的應(yīng)用為核心手段,要求結(jié)合煤礦工作的實際需要吊违,擬定運行標(biāo)準(zhǔn)要求肝浴,并以階梯遞進(jìn)的方式,逐步進(jìn)行運行質(zhì)量的優(yōu)化。如電壓穩(wěn)定性睛竣,假定某煤礦變電所此前電壓異常波動的幅值為5.0%晰房,以規(guī)范化運行為工作要求,該礦更新了舊式設(shè)備射沟,完善了工作流程殊者,再通過智能設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)測,了解電壓不穩(wěn)的原因验夯,做進(jìn)一步處理猖吴,使電壓異常波動的幅值在6個月內(nèi)降低為4.0%。在此基礎(chǔ)上挥转,繼續(xù)提升工作質(zhì)量海蔽,要求在未來六個月內(nèi)將電壓異常波動值降低到3.5%的水平,不斷優(yōu)化煤礦變電所的工作成效绑谣。運行質(zhì)量的遞進(jìn)式提升党窜,還要求強化運行監(jiān)督,除智能設(shè)備的實時監(jiān)測外域仇,可以對此前工作資料進(jìn)行分析完骑,收集同級別變電所大數(shù)據(jù),同步對智能設(shè)備收集所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行積累础恰,以數(shù)據(jù)作為支持谢佩,了解影響、降低煤礦變電所工作質(zhì)量的原因呻舆,作為下一階段運行處理的重點绷举。
2、煤礦變電所的管理
2.1保證管理全面性
嘗試優(yōu)化煤礦變電所的管理芯拇,基本措施是保證管理工作的全面性嘉散。在此前統(tǒng)計資料中,部分煤礦由于工作壓力大双漫,對變電所工作的關(guān)注程度不足完憨,管理上存在疏失,如設(shè)備運維工作不到位刑吕、老化設(shè)備沒有及時更換巫庵,可能造成煤礦電壓不穩(wěn),甚至釀成安全事故端伪。后續(xù)工作中右冻,應(yīng)以規(guī)范化運行作為基礎(chǔ),將各個工作環(huán)節(jié)羅列出來著拭,再以拓?fù)鋵W(xué)原理對所有環(huán)節(jié)進(jìn)行深度處理纱扭,明確所有工作環(huán)節(jié)的組成要素牍帚,展開精細(xì)化的管理。如設(shè)備運維乳蛾,牽涉到配電裝置暗赶、電力變壓器、控制設(shè)備屡久、自動保護(hù)裝置忆首、通信設(shè)施與補償裝置;變壓器又包括主變壓器和分變壓器被环;分變壓器又包括井上變壓器和井下變壓器。各要素得到明確后详幽,再安排人員進(jìn)行管理筛欢,擬定管理流程和條目,使煤礦變電所的管理能夠全面進(jìn)行唇聘。
2.2提升安全管理水平
安全管理是煤礦變電所管理的重點內(nèi)容蝴勉,在常規(guī)運行、全面管理的基礎(chǔ)上匿忿,要求提升安全管理的有效性生肖。以上文(1.2)所述的智能化運行為手段,以智能設(shè)備收集變電所工作中的數(shù)據(jù)信息执鲜,進(jìn)行安全性評估盘瞄。如靜電的傳導(dǎo),靜電持續(xù)富集鲜伶、超出安全標(biāo)準(zhǔn)裹侍,可能對變電所工作設(shè)備產(chǎn)生威脅,甚至?xí)黾泳喜糠衷庥隼讚舻娘L(fēng)險惨侍。以智能設(shè)備了解變電所周邊濕度驳鸿、帶電粒子的富集程度等信息,自動進(jìn)行安全評估箱充,便于管理人員及時作出處理动苍,將靜電導(dǎo)入地下,做到防患于未然镰吆。其他環(huán)節(jié)的安全管理同樣如此帘撰,以智能設(shè)備為依托,有效進(jìn)行危險辨識鼎姊,保證骡和、提升煤礦變電所的安全管理水平。
此外相寇,為求提升煤礦變電所安全管理以及綜合管理的效率慰于,建議擬定量化管理指標(biāo)钮科,便于管理人員直觀了解管理工作的不足,作針對性加強婆赠。變電所各項工作均取百分制绵脯,得分在80以上,評定為“優(yōu)秀"休里;得分在70-80分之間蛆挫,評定為“良好";得分在60-70分之間妙黍,評定為“合格"悴侵;得分在60分以下,評定為“較差"酷雌。以量化指標(biāo)評估結(jié)果進(jìn)行變電所管理的針對性優(yōu)化灌滤。
3、安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺
3.1概述
基于互聯(lián)網(wǎng)+游禽、大數(shù)據(jù)誉芙、移動通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺,滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)植坝、室內(nèi)環(huán)境溫濕度尿笔、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境視頻場景等需求郑煌,實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個临颈,集中存儲、統(tǒng)一管理赦牧,方便使用巧糖,支持具有權(quán)限的用戶通過電腦、手機胳瑟、PAD等各類終端鏈接訪問蜻蒋、接收報警,并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作厢岂。
3.2應(yīng)用場所
適用于電信光督、金融、交通塔粒、能源结借、醫(yī)療衛(wèi)生、文體卒茬、教育科研船老、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)圃酵、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運行維護(hù)系統(tǒng)的新建柳畔、擴建和改建惫搏。
3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)可分為四層:即感知層尸粒、傳輸層鲫趁、應(yīng)用層和展示層丧凤。
感知層:包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測裝置俘陷、攝像頭境愕、開關(guān)量采集裝置等。除攝像頭外颁膊,其它設(shè)備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)RS485端口停楞。
傳輸層:包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)和交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)撒殷,并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換欺垛,數(shù)據(jù)存儲,并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至的服務(wù)器端口涣累,網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)菜盒,保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失蹦争。
應(yīng)用層:包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,若變電所數(shù)量小于30個則應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以合一配置酪捏。服務(wù)器需要具備固定IP地址瑞捂,以接收各智能網(wǎng)關(guān)主動傳送過來的數(shù)據(jù)。
展示層:用戶通過手機层锄、平板酷麦、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。
3.4系統(tǒng)功能
用能月報支持用戶按總用電量喉恋、變電站名稱沃饶、變電站編號等查詢所管理站所的用電量,查詢跨度可設(shè)置為月轻黑。
站點監(jiān)測包括概況糊肤、運行狀態(tài)、當(dāng)日事件記錄氓鄙、當(dāng)日逐時用電曲線馆揉、用電概況。
變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率抖拦、負(fù)荷率升酣、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù),支持按負(fù)荷率态罪、功率等升噩茄、降序排名下面。
運維展示當(dāng)前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。
配電圖展示被選中的變電所的配電信息巢墅,配電圖顯示各回路的開關(guān)狀態(tài)碗品、電流等運行狀態(tài)及信息,支持電壓美卒、電流芽嗓、功率等詳細(xì)運行參數(shù)查詢。
3.4.6視頻監(jiān)控
視頻監(jiān)控展示了當(dāng)前實時畫面(視頻直播)轿战,選中某一個變配電站班卖,即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。
電力運行報表顯示選定站所選定設(shè)備各回路采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計载蜓。
對平臺所有報警信息進(jìn)行分析呆纤。
任務(wù)管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務(wù),查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)和完成情況肄绢,可以點擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息屯片。
3.4.10用戶報告
用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù),對變壓器負(fù)荷详毡、配電回路用電量床重、功率因數(shù)、報警事件等進(jìn)行統(tǒng)計分析耻陕,并列出在該周期內(nèi)巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺陷及處理情況拙徽。
應(yīng)用場合 | 型號 | 外觀圖 | 型號鸣谒、規(guī)格 |
變電所運維云平臺 | AcrelCloud-1000 | AcrelCloud-1000變電所運維云平臺基于互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)视以、移動通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺沟奸,滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度购哺、電纜及母線運行溫度扶取、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境視頻場景等需求,實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個人狞,集中存儲芜田、統(tǒng)一管理,方便使用欢礼,支持具有權(quán)限的用戶通過電腦蜈沛、手機、PAD等各類終端鏈接訪問革半、接收報警趁啸,并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。 | |
網(wǎng)關(guān) | ANet-2E4SM | 4路RS485串口督惰,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口旅掂,支持ModbusRtu赏胚、ModbusTCP、DL/T645-1997商虐、DL/T645-2007觉阅、CJT188-2004、OPCUA秘车、ModbusTCP(主典勇、從)、104(主叮趴、從)割笙、建筑能耗、SNMP丰躺、MQTT勉惋;(主模塊)輸入電源:DC12V~36V。支持4G擴展模塊肄琉,485擴展模塊丧爸。 | |
擴展模塊ANet-485 | M485模塊:4路光耦隔離RS485 | ||
擴展模塊ANet-M4G | M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通 | ||
中壓進(jìn)線 | AM6-L | 三段式過流保護(hù)(帶方向窟礼、低壓閉鎖)、過負(fù)荷保護(hù)带超、PT斷線告警绰尖、逆功率保護(hù)、三相一次重合閘昨宋、低頻減載吹磕、檢同期、合環(huán)保護(hù)喧丛、斷路器失靈保護(hù) | |
APM810 | 三相(I胚高、U、kW缔直、kvar抛虏、kWh、kvarh套才、Hz迂猴、cosΦ),零序電流In背伴;四象限電能沸毁;實時及需量;電流傻寂、電壓不平衡度息尺;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄疾掰,支持SD卡擴展記錄搂誉;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus静檬;LCD顯示炭懊; | ||
中壓進(jìn)線 | APView500 | 相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度拂檩,有功無功功率及電能侮腹、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流63次諧波夭蒜、63組間諧波栋灿、諧波相角、諧波含有率值舌、諧波功率锣石、諧波畸變率、K因子)、波動/閃變浆酝、電壓暫升焰垄、電壓暫降、電壓瞬態(tài)和爽、電壓中斷藐檀、1024點波形采樣、觸發(fā)及定時錄波儡簿,波形實時顯示及故障波形查看晨墓,PQDIF格式文件存儲,內(nèi)存32G,16D0+22D1,通訊 2RS485+1RS232+1GPS,3以太網(wǎng)接口(+1維護(hù)網(wǎng)口)+1USB接口侍瑟,支持U盤讀取數(shù)據(jù)唐片,支持61850協(xié)議。 | |
中壓饋線 | AM6-L | 三段式過流保護(hù)(帶方向涨颜、低壓閉鎖)费韭、過負(fù)荷保護(hù)、PT斷線告警庭瑰、逆功率保護(hù)星持、三相一次重合閘、低頻減載弹灭、檢同期督暂、合環(huán)保護(hù)、斷路器失靈保護(hù) | |
APM810 | 三相(I穷吮、U逻翁、kW、kvar捡鱼、kWh卢未、kvarh、Hz详鲜、cosΦ),零序電流In邦霸;四象限電能丹蛀;實時及需量;電流幕封、電壓不平衡度春陆;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄铁磕,支持SD卡擴展記錄怠写;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD顯示竟恩; | ||
低壓進(jìn)線 | AEM96 | 三相電參量U恶恨、I、P伸坑、Q痴猖、S、PF念脯、F測量狞洋,總正反向有功電能統(tǒng)計,正反向無功電能統(tǒng)計绿店;2-31次分次諧波及總諧波含量分析吉懊、分相諧波及基波電參量(電壓、電流假勿、功率)借嗽;電流規(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級废登;工作溫度:-10℃~+55℃淹魄;相對濕度:≤95不結(jié)露 | |
低壓出線 | AEM72 | 三相電參量U、1堡距、P甲锡、Q、S羽戒、PF缤沦、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計巷况,正反向無功電能統(tǒng)計赎冶;2-31次分次諧波及總諧波含量分析、低壓出線分相諧波及基波電參量(電壓诵捏、電流幌舍、功率);電流規(guī)格3x1.5(6)A,有功電能精度0.5S級罕鞭,無功電能精度2級 | |
ADW300 | 三相電參量U屋孕、I、P驴嚣、Q硕纯、S、PF黔巨、F測量握帘,有功電能計量(正、反向)、四象限無功電能篱俊、總諧波含量但惶、分次諧波含量(2~31次);A瓣赂、B榆骚、C、N四路測溫煌集;1路剩余電流測量妓肢;支持RS485/LoRa/2G/4G/NB;LCD顯示苫纤;有功電能精度:0.5S級(改造項目) | ||
無線測溫 | ATE-400 | 合金片固定碉钠,CT感應(yīng)取電,啟動電流大于5安培,測溫范圍-50-125℃,測量精度±1℃;傳輸距離空曠150米 | |
ATC-600 | 兩種工作模式:終端卷拘、中繼喊废。ATC600-Z做中繼透傳,ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m,ATC600-C可接收ATE系列傳感器栗弟、 AHE等傳輸?shù)臄?shù)據(jù)污筷,1路485,2路報警出口。 | ||
環(huán)境溫濕度 | WHD | WHD溫濕度控制器產(chǎn)品主要用于中高壓開關(guān)柜乍赫、端子箱瓣蛀、環(huán)網(wǎng)柜、箱變等設(shè)備內(nèi)部溫度和濕度調(diào)節(jié)控制杭恩。工作電源:AC/DC85~265V工作溫度:-40.0℃~99.9℃工作濕度:0RH~99RH | |
水浸傳感器 | RS-SJ-*-2 | 接觸式水浸傳感器踢周,監(jiān)測變電所、電纜溝悠拗、控制室等場所積水情況黎撤,工作電源:DC10-30V工作溫度:-20℃+60℃工作濕度:0%RH~80%RH響應(yīng)時間:1s繼電器輸出:常開觸點。 | |
攝像機 | CS-C5C-3B1WFR | 支持720P高清圖像尘是,支持分辨率可達(dá)到130萬像素(1280*960)內(nèi)置麥克風(fēng)與揚聲器具有語音雙向?qū)χv功能侄灭,支持螢石云互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),通過手機岸欣、PC等終端實現(xiàn)遠(yuǎn)程互動和視頻觀看亏傅。 | |
煙霧傳感器 | BRJ-307 | 光電式煙霧傳感:電源正極(DC12V):+12V 繼電器輸出:常開觸點 | |
門禁 | MC-58(常開型) | 常開型;感應(yīng)距離:30-50mm材質(zhì):鋅合金啤兆,銀灰色電度,干接點輸出询崇。 | |
配套附件 | ARTU-K16 | 常開型桶棍;感應(yīng)距離:30-50mm材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度干接點輸出 | |
KDYA-DG30-24K | 輸出DC24V;24V電源 |
4、總結(jié)
綜上群井,煤礦變電所的運行與管理是一項長期工作状飞,要求以現(xiàn)代化思維保證運行與管理的質(zhì)量。運行方面书斜,首先要求強調(diào)規(guī)范化诬辈,在此基礎(chǔ)上謀求技術(shù)突破,嘗試運行智能化荐吉,后提升運行質(zhì)量焙糟。管理方面,鑒于變電站工作的重要性样屠,應(yīng)首先確保管理實現(xiàn)全覆蓋穿撮,之后提升安全管理水平,并通過量化指標(biāo)使管理工作長期有序的進(jìn)行痪欲。后續(xù)工作中悦穿,可參考上述措施,保證煤礦變電所的工作成效业踢。
參考文獻(xiàn)
[1]郝明月,張豪,高磊.煤礦采區(qū)泵房落怀、變電所及水倉快速掘進(jìn)技術(shù)研究與應(yīng)用[J].能源與環(huán)保,2018,40(06):218-222.
[2]張曉會.煤礦井下變電所供電開關(guān)信息智能采集板的硬件設(shè)計[J].山西能源學(xué)院學(xué)報,2018,31(02):12-14+17.
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[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用設(shè)計,2022,05
作者簡介
韓歡慶,女种洛,現(xiàn)任職安科瑞電氣股份有限公司
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