纳林河二号矿井电力监控系统设计与应用

《纳林河二号矿井电力监控系统设计与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、·西安科技大学工程硕士学位论文高矿井自动化生产能力，前沿信息技术逐步应用于煤矿生产装备系统。而近年来，煤炭生产出现产能严重过剩现象，煤矿效益下滑，人工成本增加，中煤集团提出了无人则安的安全生产理念，千万吨的矿井要求定员在500人左右，这就需要工业化和信息化高度融合，利用信息化的手段实现减人增效的目的。煤矿供电系统主要包含地面（35KV或110KV）变电站、井下中央（6KV或10KV）变电所、采区（盘区）变电所、采煤工作面移动配电点等，老的矿井每个变电所每班都要有值班人员，仅煤矿供电系统值班岗位人员就需

2、要四五十人，这与新型高产高效矿井的建设和中煤集团的安全生产理念不符。建立煤矿井下电力监控系统，利用设备网（devicenet）采集数据、环形以太网传输数据、工业计算机处理数据，对设备进行监测、监控，实现对井下供电及生产设备（高低压隔爆配电装置、真空磁力启动、胶带运输机、采煤机等）的自动化控制。同时，通过强化系统监测监控功能，可以及时发现供电故障，能够减员增效，对高产高效矿井建设有着重要意义。纳林河二号矿井在中煤集团与民营企业合作前，35KV变电站设备及井下中央变电所设备已订货，供电系统整体设计中存在以

3、下问题：一是矿井工业监测监控平台未考虑35KV变电站的接入，变电站内综自系统虽然可以对本站设备进行监测监控，但不具备和矿井电力监控系统通讯的功能，35KV变电站不能纳入矿井电力监控系统进行集中监控；二是井下中央变电所、采区（盘区）变电所虽然设计有电力监控分站，但分站只能对高压开关进行监测监控，低压馈电开关、照明综保等设备没有接入电力监控分站；三是井下胶带机配电硐室均没有设计电力监控分站，无法对胶带机配电硐室设备实现远程监控；四是中央变电所和盘区变电所内电力分站的供电电源取自低压侧照明综保的127V交流

4、电源，由于照明综保经常停电，或者变电所整体停电再送电后，照明综保没有电源，导致电力分站无法正常工作，无法在矿调度室通过监测监控平台对变电所内设备进行远程监控。上述问题，使得矿井很难实现变电所的无人值守功能，无法提升现代化矿井的管理水平，不符合集团公司无人则安的安全生产理念以及鄂尔多斯分公司信息化规划要求。因此提出了对原有供电系统及电力监控系统的优化设计与应用课题。设计和实施矿井电力监控系统的主要意义有下列几个方面：（1）提高煤矿井下供电设备的安全能力。通过煤矿井下电力监控系统的实施，煤矿供电设备选用保

5、护功能强大的智能型保护装置，一方面使设备自身故障诊断能力提高，另一方面还可以实现同级或上下级设备之间的联络，可以使保护整定的精确性更高、配合性更好。当系统出现过流、漏电等故障可及时发现并能够迅速切断故障电源，还能有效防止越级跳闸，大大提高了井下供电设备的可靠性和安全性。（2）提高煤矿井下电力系统的管理水平。过去煤矿电力系统运行情况是依靠值班人员定期巡视抄表填报，技术人员对报表数据进行分析，根据分析运行数据采取调峰避荷等管理措施从而提高电力系统管理水平。电力监控系统实施后，系统可以自动对井下2···万方

6、数据···1绪论供电系统运行参数进行监测、记录，并能生成数据变化趋势曲线，系统管理人员可以及时发现系统问题，并采取针对性的措施予以解决，同时还可以预测预报发展趋势，为电力调度和管理提供科学、准确的决策依据。（3）可以降低煤矿人工成本。通过设计应用矿井电力监控系统，能实现井下各变电所、配电硐室电气设备的远程监测、监控，取消这些场所值班岗位，实现无人值守，达到减人增效的目的。在现阶段煤炭企业效益下滑形势下，其降低人工成本的作用尤为重要。1.3纳林河二号矿井供配电系统状况1.3.1纳林河二号矿井原供电系统介

7、绍纳林河二号矿井原设计中，地面共有三处变电所：（1）在工业场地建35KV变电站一座，安装三台20000KVA的变压器，正常运行时二台工作一台备用。两路电源分别引自庙滩110KV变电站和蒙大新能源化工110KV变电站35KV母线侧。供电线路均选用LGJ-240型导线，供电距离分别为5.8公里和2公里。变电站内35KV系统接线为双母线分段接线，10KV系统接线为单母线分三段接线，系统采用磁控式动态无功补偿装置（MCR型SVC），利用无功补偿装置对系统进行无功补偿和滤波来提高供电质量。另外，在10KV每段母

8、线上各装设一套TEV-10型消弧装置。变电站10KV系统主要向矿井主提升机房、主要通风机、压风机房、井下中央变电所及地面其它场所用电设备供电。10KVI、III段母线上分别各接1台所用干式变压器，型号为SC10-100/10.5。低压侧采取分列运行方式，电压为380/220V交流。接线方式采用地面供电常用的三相四线制。所用配电屏选用GCS型，布置在主控室内。变电站直流电源选用智能型高频开关电源，100Ah全密封、免维护蓄电池组，全部设备组屏安装在主控室内