煤礦智能供電系統(tǒng)操控技術(shù)研究

劉發(fā)林

貴州省六盤水市六枝特區(qū)經(jīng)濟和信息化局，貴州六盤水 553400

科學技術(shù)的發(fā)展推動了社會的進步，在日常工作中的應用越來越廣泛，逐漸朝著智能化的方向發(fā)展，其中對于電能的使用越來越廣泛，電能的操作存在很大的風險，尤其是變電站的操作，隨著我國目前煤礦企業(yè)的不斷發(fā)展，電能的應用越來越廣泛，供電系統(tǒng)的操作也逐漸朝著智能化的方向發(fā)展，只有在實際調(diào)控的過程中，才需要相關(guān)的技術(shù)人員進行操作。煤礦企業(yè)發(fā)展中需要有一個龐大的供電系統(tǒng)，而且供電系統(tǒng)的設計相對比較復雜，需要對煤礦企業(yè)的智能供電系統(tǒng)進行研究。

1 煤礦智能供電系統(tǒng)的構(gòu)成

煤礦企業(yè)生產(chǎn)的過程中，需要應用到變電站，變電站的安全操作就會一直受到重視，操作的過程中，需要保障設備和人員的安全，需要對操作的技能進行分析，保證操作的正確性和安全性。我國針對變電站的安全操作，還制定了專門的規(guī)章制度，隨著我國智能化技術(shù)的不斷發(fā)展和應用，變電站也逐漸朝著無人值守的方向發(fā)展，但是在進行實際操作過程中，還需要專門人員進行實地操作，這樣也會浪費人力和物力資源，如果操作不當，也會造成人員的傷亡。我國目前的煤礦操作控制系統(tǒng)中，煤礦操作控制系統(tǒng)主要由微機操作、順序控制等功能獨立組成，而且相關(guān)配置都比較復雜，需要對煤礦智能供電系統(tǒng)進行深入研究，對操控系統(tǒng)的方案應用進行研究。

2 煤礦供電系統(tǒng)操作技術(shù)

我國煤礦企業(yè)當前應用的煤礦智能供電系統(tǒng)都是按照國家規(guī)定的《智能變電站技術(shù)指導》中的相關(guān)規(guī)則建立的，主要由站控層、間隔層和過程層三部分組成，而且每一個部分都是由三部分組成，其中包括區(qū)域集中控制中心、地面變電站和井下變電站。（1） 區(qū)域集中控制中心通常是利用光纖環(huán)網(wǎng)與地面和井下的變電站進行聯(lián)絡，屬于集中管理的核心部分，而且需要采用對時系統(tǒng)，保證各個系統(tǒng)時間的一致性。（2） 通過將各個變電站的信息收集之后，統(tǒng)一上傳到檢測裝置中，上傳的相關(guān)內(nèi)容，每一個智能變電站都會從集控中心獲取，按照相關(guān)的規(guī)定執(zhí)行任務。（3）煤礦智能供電線系統(tǒng)符合國家規(guī)定的相關(guān)條例，同時操控系統(tǒng)還可以實現(xiàn)圖形監(jiān)控、順序控制和模擬等功能。

2.1 圖形監(jiān)控功能

圖形監(jiān)控的方式是對煤礦供電系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲和狀態(tài)信息的直觀表達，以圖形的方式對各種媒介進行順序控制和開票模擬的操作。其中圖形界面的設計注重人機交互的原則，能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶的交流，用戶在實際操作的過程中，系統(tǒng)會給出操作提示。（1） 用戶在進入登錄界面時，需要進行身份的驗證，輸入名稱或者是口令，在被賦予一定的權(quán)限之后，才允許登錄系統(tǒng)。然后進入到主界面之后，點擊界面中的模塊，進行相關(guān)任務的操作。（2）模塊操作界面是系統(tǒng)中各功能模塊進行數(shù)據(jù)輸入輸出的界面。

2.2 防誤操作功能

防誤操作主要是利用閉鎖的方式控制失誤操作，在實際的操作中，會由于失誤造成操作的不當，其中有誤拉、誤合隔離開關(guān)，檢修人員的誤操作有檢修和試驗過程中的失誤操作，防止帶負荷拉閘和接觸開關(guān)，防止帶電時誤合接地開關(guān)。在煤礦供電系統(tǒng)中，能夠進行強制閉鎖的一次設備有斷路器、自動刀閘和網(wǎng)門等，防誤操作閉鎖主要通過獲知相關(guān)的設備狀態(tài)，判斷操作是否符合規(guī)定。

2.3 順序控制功能

順序控制操作主要是通過智能操控系統(tǒng)將煤礦供電系統(tǒng)中的程序預先設定好，然后對供電系統(tǒng)進行系列化操作。所有智能電子設備節(jié)點中模型的信息都是唯一的，能夠?qū)崿F(xiàn)各節(jié)點中信息的交互，利用引用名就能夠獲得標準操作控制接口的狀態(tài)信息。能夠?qū)崿F(xiàn)各種裝置的靈活配置，為智能化的操控提供便利的條件。煤礦供電系統(tǒng)中的相關(guān)電氣設備要按照順序操作，需要保證各個設備的電動化操作，要具備較高的可靠性，而且一定要穩(wěn)定。

2.4 開票模擬功能

開票模擬主要是通過專門的系統(tǒng)自動生成操作票的內(nèi)容，其中模擬功能區(qū)域包括數(shù)據(jù)庫、知識庫等部分，通過創(chuàng)建知識庫數(shù)據(jù)區(qū)，能夠利用一定的策略進行對知識庫空間的搜索，實現(xiàn)操作票內(nèi)容的自動生成。在電力系統(tǒng)的實際運行過程中，需要提前將開關(guān)等設備的正確操作方式存入到系統(tǒng)服務中，在進行模擬操作的過程中，系統(tǒng)會根據(jù)預先設定的步驟進行操作，防止有誤操作，保證操作票的正確。

2.5 圖票防誤順控操作技術(shù)

圖票防誤順控操作是在圖形化的界面下，對操作票進行模擬操作，驗證防誤操作的相關(guān)要求，然后實現(xiàn)一鍵式操作，完成順序控制方法。操作人員根據(jù)生成的票據(jù)，在操作系統(tǒng)的后臺進行仿真模擬練習，模擬預演的方式可以按照設定的步驟一步一步進行，進行模擬的過程中，需要做好防誤驗證，按照操作票的順序執(zhí)行，如果不符合防誤要求，就需要暫停仿真模擬，同時也會出現(xiàn)錯誤的模擬步驟。在預演模擬結(jié)束之后，需要輸入口令啟動順序操作的進程，系統(tǒng)也就會自動生成操作流程，然后按照既定的程序進行操作，執(zhí)行下一步的操作工作。在順序操作控制過程中，會很容易發(fā)生設備異常或者是故障的情況，其中的目標設備檢查不符合要求，系統(tǒng)會自動中斷順序控制操作，也會有相應的提示。如果出現(xiàn)情況異常的操作，需要終止順序操作的進程，如果異常情況能夠盡快處理，就需要暫停順序控制操作，處理完異常操作之后恢復順序控制操作。

3 煤礦智能供電線系統(tǒng)操作存在的問題

目前煤礦智能供電系統(tǒng)采用的是電源輻射網(wǎng)，供電的可靠性較低，如果發(fā)生故障，會大面積的停電，會影響到煤礦的安全生產(chǎn)。（1） 自動化的水平較低，煤礦井下的綜合保護裝置和智能化系統(tǒng)，往往會受到井下環(huán)境條件、制造技術(shù)等因素的影響，其技術(shù)發(fā)展水平與地面的保護系統(tǒng)發(fā)展有著很大的差距，而且保護裝置方面的技術(shù)水平也是沒有統(tǒng)一的標準，井下電網(wǎng)在運行綜合保護裝置的整體性方面有著很大的差距，完全不能滿足智能化安全供電系統(tǒng)的相關(guān)要求。（2） 井下電網(wǎng)存在的故障很難恢復，井下電網(wǎng)在發(fā)生故障之后，不能對故障進行精確定位，需要大面積的停電之后，對故障檢修和排查，這樣會帶來一定的經(jīng)濟損失。

煤礦企業(yè)一般設有地面變電站，是供電的樞紐，擔負著全礦的供電任務，但是當?shù)V井較多而且比較分散時，可以設立兩個或者是兩個以上的變電站，這樣可以相互配合供電，井下的變電站主要設在車場，是井下供電的中心，主要向采區(qū)負荷和巷道的配電附近進行負荷供電。（1） 深井供電線系統(tǒng)的設計，當煤層埋藏較深時，井田范圍較大，井下的用電量較多時，需要采用深井供電系統(tǒng)，深井供電系統(tǒng)是由地面的變電站進行供電，能夠沿著電纜送到中央變電所，然后再從中央變電所將電能輸送到高壓用戶變電所中，大型礦井采用的是三級供電方式，中小型礦井采用的是兩級供電方式。（2） 淺井供電系統(tǒng)適用于電力負荷較小和小型的礦井，井下的電力設備多是低壓，主要是由地面變電站通過井筒將電能輸送到井下的供電系統(tǒng)中，淺井供電的特點是兩級供電方式，主要是接受來自地面的低電壓。所有智能電子設備中的信息點都是唯一的，能夠方便裝置間信息的交換與使用，能夠獲得標準的操作控制系統(tǒng)和狀態(tài)信息。

礦井地面變電站的配置有高壓配電室、電容器室和資料備品庫等，地面變電站位置的確定，對供電的可靠性有著很大的影響，地面變電站位置的選擇，要靠近負荷中心，能夠縮短供電線路的長度，能夠使電能損耗、電壓損失減少，而且進出線要避免交叉和跨越，同時還要避免塌陷的區(qū)域。變電所的接線位置是指各種電氣設備的連接，其中有受電、變電和配電的線路系統(tǒng)，變電站設備的選擇和布置是保證變電站安全、穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，繼電保護配置的設計是變電站設計的重要環(huán)節(jié)。

井下供電系統(tǒng)主要是根據(jù)供電負荷中的整流裝置進行設置的，各個用電負荷需要分散連接在不同的母線位置，能夠防止大面積的停電現(xiàn)象，為了滿足供電系統(tǒng)的可靠性，主變電所的兩回電源能夠同時工作，其中一部分的電源停止供電后，另一部分電源能夠保證提供全部的負荷用電。

4 結(jié)語

綜上所述，科學技術(shù)的快速發(fā)展和普及，智能供電系統(tǒng)的應用和操作，將會節(jié)省很多的人力、物力資源，電力系統(tǒng)也會朝著智能化的方向發(fā)展，需要在智能供電系統(tǒng)的操作方面不斷進行完善和更新，研究出各種新的技術(shù)。煤礦企業(yè)發(fā)展中需要有一個龐大的供電系統(tǒng)，而且供電系統(tǒng)的設計相對比較復雜，需要對煤礦企業(yè)的智能供電系統(tǒng)的操控靠技術(shù)進行研究，要推動供電系統(tǒng)朝著智能化方向發(fā)展。

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