礦山供配電系統(tǒng)中的自動化技術(shù)分析及應(yīng)用

王玨赟

（鶴慶北衙礦業(yè)有限公司，云南 大理 671507）

礦山開采對于整個社會的發(fā)展來說有著非常重要的作用，這個行業(yè)為社會發(fā)展提供了重要的基礎(chǔ)材料，因此礦山開采受到了各國廣泛的重視。礦山的開采離不開電力供應(yīng)，只有保證電力的穩(wěn)定供應(yīng)，才能夠保證礦山開采的正常進行。在礦山開采的過程中，需要包括礦山具有可靠的電力供應(yīng)，滿足各類用電系統(tǒng)，故有必要加強礦山供配電系統(tǒng)建設(shè)。在礦山供配電系統(tǒng)中采用自動化技術(shù)，可以顯著提高礦山供配電系統(tǒng)的供電可靠性。為了更好地滿足礦山開采過程中的電力需求，就需要相關(guān)企業(yè)加強對其供配電系統(tǒng)的研究和投入。本文詳細分析了礦山供配電系統(tǒng)中的自動化技術(shù)，對于提高礦山的電力供應(yīng)水平具有一定的價值。自動化技術(shù)的不斷引入大大提升了供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性，從而更好地保證了礦山開采的順利進行[1]。

1 礦山供配電系統(tǒng)

礦山配電系統(tǒng)直接與礦山電力用戶相關(guān)，提高配電系統(tǒng)的供電可靠性具有關(guān)鍵作用。同時，礦山配電系統(tǒng)的運行環(huán)境也較為復(fù)雜，在運行的過程中受到的外界干擾也較大，配電線路可能會出現(xiàn)跳閘等現(xiàn)象，容易造成礦山配電系統(tǒng)的負(fù)荷損失。

由于礦山作業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜，因此其供配電系統(tǒng)在運行過程中受到的不良干擾也相對較大，其運行的環(huán)境也十分復(fù)雜而多樣。由于礦山開采對于電力的需求非常高，因此就需要其供配電系統(tǒng)必須能夠保持非常穩(wěn)定的運行，從而保障礦山開采的電力供應(yīng)。由于礦山開采的環(huán)境十分復(fù)雜，這就導(dǎo)致其供配電系統(tǒng)很容易出現(xiàn)問題，影響電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。因此，礦山企業(yè)為其供配電系統(tǒng)提出了非?？量痰囊蟆?/p>

首先，就是要保證整個電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，這是保證礦山開采工作順利進行的關(guān)鍵。如果不能保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，輕則無法正常生產(chǎn)，重則可能導(dǎo)致嚴(yán)重的人員傷亡事故，因此必須保證整個供配電系統(tǒng)能夠持續(xù)，穩(wěn)定地進行電力供應(yīng)。

其次，對于系統(tǒng)電源而言，企業(yè)可以根據(jù)礦山周邊的地理，氣候環(huán)境，采取合理的技術(shù)從而保證整個供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定。例如風(fēng)電互補技術(shù)等。

最后，礦山開采的設(shè)備對于電力供應(yīng)有著較為嚴(yán)格的要求，因此，供配電系統(tǒng)必須能夠很好地保證電力能源的質(zhì)量，保證其提供的電能能夠滿足礦山開采設(shè)備的需求。

為了更好地保證礦山開采時的電力供應(yīng)，其供配電系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該考慮到電源發(fā)生故障的情況，因此在進行設(shè)計時，可以在供配電系統(tǒng)中引入備用電源，一旦主電源發(fā)生問題，系統(tǒng)可以自動啟動備用電源，這樣可以更好地為礦山開采作業(yè)提供持續(xù)的電力供應(yīng)。

2 自動化技術(shù)分析

2.1 提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性

礦山通信自動化系統(tǒng)包括主站系統(tǒng)和子站系統(tǒng)，配電自動化主站與配電子站，將安裝在變電站的OLT稱為配電子站。同時礦山供配電自動化系統(tǒng)具有較多的功能，可以在一定程度上提高配電網(wǎng)的供電可靠性。通過礦山供配電自動化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)配電網(wǎng)供電能力分析評估，統(tǒng)計整個系統(tǒng)和各廠站的負(fù)荷轉(zhuǎn)供率以及饋線轉(zhuǎn)供率，并對提高電網(wǎng)的供電可靠性具有較大的影響[2]。

在過去的礦山開采中，供配電系統(tǒng)大都需要人工進行管理，這就導(dǎo)致無法及時地對整個系統(tǒng)的監(jiān)控，不能及時地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的異常。同時當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，也需要人工進行排查，大大降低了系統(tǒng)的運行的效率和穩(wěn)定性。自動化技術(shù)的應(yīng)用可以大大的改變這一狀況，利用自動化技術(shù)可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的實時監(jiān)控，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常時，可以及時地采取措施，避免故障進一步擴大。同時可以對事故位置進行判斷，大大減少了事故排查的時間。當(dāng)電源出現(xiàn)問題時，系統(tǒng)可以快速地自動切換到備用電源，這樣可以大大提升電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。自動化技術(shù)的應(yīng)用可以減少人為因素導(dǎo)致的系統(tǒng)故障，可以更好保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，可以更好地提升礦山開采工作的效率。

2.2 對供電能力的評估

礦山開采對于電力的需求十分巨大，礦山開采設(shè)備需要穩(wěn)定的電力供應(yīng)才能夠維持正常的運轉(zhuǎn)，因此就需要對供配電系統(tǒng)的供電能力進行有效的評估，從而更好地保證礦山設(shè)備的正常運行。通過自動化技術(shù)，可以快速準(zhǔn)確地實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的供電能力的評估。這樣可以更好地提升供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，減少由于供電系統(tǒng)問題導(dǎo)致的設(shè)備運行故障。

2.3 減低企業(yè)的維護成本

在過去的供配電系統(tǒng)中，企業(yè)需要投入大量的人力、物力去維護系統(tǒng)的正常運行，這樣不僅浪費了大量的人力、物力，同時其系統(tǒng)維護的效果和效率也不盡如人意。由于自動化技術(shù)的不斷引入，使得工作人員可以對供配電系統(tǒng)實現(xiàn)不間斷的實時監(jiān)控，這樣可以大大節(jié)省企業(yè)的人力、物力。同時由于自動化技術(shù)可以及時地對故障位置采取措施避免故障的擴大，大大降低了

故障對于設(shè)備的損傷。自動化技術(shù)的應(yīng)用同時可以大大降低故障排查的時間，這樣可以減少故障對礦山生產(chǎn)的影響。

2.4 對系統(tǒng)的自動監(jiān)控

在過去的供配電系統(tǒng)中，需要依靠人工對系統(tǒng)運行的狀態(tài)進行監(jiān)控，這樣的方式不僅效率低下，而且準(zhǔn)確度也很難得到有效的保證，同時也很難實現(xiàn)對系統(tǒng)的實時監(jiān)控。自動化技術(shù)的應(yīng)用，使得對于系統(tǒng)的監(jiān)控更加自動化。工作人員可以通過自動化技術(shù)，得到系統(tǒng)運行的相關(guān)數(shù)據(jù)，同時工作人員也可以通過遠程操控的方式對相關(guān)設(shè)備進行操作，大大提升了系統(tǒng)監(jiān)控的效率。利用自動化技術(shù)，使得工作人員可以輕松地獲取系統(tǒng)運行的實時數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)，可以更好地判斷系統(tǒng)運行的狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行的異常，并采取合理的措施，避免故障進一步擴大。

2.5 提升系統(tǒng)的安全性

供配電系統(tǒng)的安全性對于整個系統(tǒng)的運行至關(guān)重要。礦山開采的環(huán)境十分惡劣，這就對供配電系統(tǒng)的安全性提出了非常高的要求，自動化技術(shù)的應(yīng)用可以大大提升其安全性。供配電系統(tǒng)的安全性一直都是人們關(guān)注的焦點，礦山開采也是如此。由于礦山開采環(huán)境十分復(fù)雜，供配電系統(tǒng)發(fā)生安全問題的幾率更高，因此就需要采取必要的措施提升其安全性。自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以幫助工作人員對整個系統(tǒng)進行嚴(yán)密的實時監(jiān)控，可以快速準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的安全隱患，并及時采取措施排除隱患，這就大大提升了供配電系統(tǒng)的安全性，減少安全事故的發(fā)生[3]。

3 自動化技術(shù)應(yīng)用

3.1 無線通信技術(shù)

現(xiàn)階段，無線通信技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了非常巨大的進步，正是無線通信技術(shù)的快速進步，才使得自動化技術(shù)得以迅速的發(fā)展。目前，最新的5G通信技術(shù)已經(jīng)開始逐漸應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。未來無線通信技術(shù)必然會使得供配電系統(tǒng)的自動化程度進一步提升。利用無線通信技術(shù)可以將多個區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通互聯(lián)。在現(xiàn)階段，很多采礦區(qū)域已經(jīng)建立了專供電力信息傳輸?shù)臒o線通信網(wǎng)絡(luò)。利用這個無線通信網(wǎng)絡(luò)，可以將采集設(shè)備上有關(guān)配電網(wǎng)設(shè)備運行的信息傳遞到中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)可以對信息進行科學(xué)的判斷，并將判斷的結(jié)果反饋給相關(guān)工作人員，由工作人員做出相應(yīng)的處理，這樣可以大大提升供配電系統(tǒng)的管理效率，降低其發(fā)生嚴(yán)重故障的可能。

3.2 故障自動隔離

在礦山開采的過程中，供配電系統(tǒng)會不可避免地出現(xiàn)故障問題，在傳統(tǒng)的供配電系統(tǒng)中，往往需要人工進行操作才能實現(xiàn)故障的查找和隔離，這樣大大降低了整個系統(tǒng)的運行效率?，F(xiàn)階段，將自動化技術(shù)引入其中，可以實現(xiàn)對整個供配電系統(tǒng)的自動檢測，自動控制。當(dāng)供配電系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的時候，自動化系統(tǒng)通過對運行數(shù)據(jù)的分析，可以快速判斷故障的位置以及原因，然后自動采取必要的措施，將故障設(shè)備或者線路進行隔離，這樣可以有效地避免故障問題的進一步擴大，避免故障設(shè)備遭受更大的損傷，這樣可以大大提升故障的處理速度。同時，自動化技術(shù)還可以根據(jù)整個系統(tǒng)的運行情況，制定最優(yōu)的負(fù)荷轉(zhuǎn)供計劃，從而更好地保證電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

3.3 負(fù)荷轉(zhuǎn)供技術(shù)

負(fù)荷轉(zhuǎn)供技術(shù)是非常重要的關(guān)鍵技術(shù)之一。負(fù)荷轉(zhuǎn)供技術(shù)可以更好地保證整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。但是這項技術(shù)的應(yīng)用，要緊密結(jié)合整個供配電系統(tǒng)的實際運行數(shù)據(jù)，要在實際數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上進行科學(xué)的運用。在礦山開采的過程中，一旦發(fā)生供配電系統(tǒng)故障，自動化系統(tǒng)就會立刻采取相應(yīng)的措施，將故障設(shè)備或者線路隔離，這時就需要利用技術(shù)手段將停電負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他線路中，最常用的一種方法就是將停電負(fù)荷轉(zhuǎn)移至臨近的網(wǎng)絡(luò)中，但是在這個轉(zhuǎn)移的過程中，需要綜合考慮臨近網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，線路的承載能力，如果出現(xiàn)超過設(shè)備或者線路承載能力的問題，就要降低負(fù)荷的轉(zhuǎn)移量，從而避免出現(xiàn)過載問題，保證線路和設(shè)備的安全。因此在運用負(fù)荷轉(zhuǎn)供技術(shù)的過程中，要綜合各種因素進行考慮，從而制定最優(yōu)化的實施策略。這些影響因素包括，礦山配電網(wǎng)運行的實際狀態(tài)，整個系統(tǒng)的負(fù)荷，線路的載荷等等。在礦山運行過程中，其供配電系統(tǒng)具有兩個電源時，當(dāng)其中一個電源線路停止供電后，可以迅速利用另一條電源線路，通過另一條線路向這條配電線路供電，但是在進行這項操作時，就需要對配電線路的載荷進行判斷，從而避免出現(xiàn)過載的問題。

3.4 PLC技術(shù)應(yīng)用

PLC技術(shù)應(yīng)用的范圍十分廣泛，在供配電系統(tǒng)自動化技術(shù)中，PLC技術(shù)成為了非常關(guān)鍵的一項技術(shù)。利用PLC技術(shù)可以實現(xiàn)相關(guān)指令的執(zhí)行，從而實現(xiàn)遠程操作和自動化操作。在礦山供配電系統(tǒng)中，PLC技術(shù)可以結(jié)合繼電器技術(shù)以及相關(guān)的信息技術(shù)，保證整個系統(tǒng)能夠自動運行。PLC技術(shù)的應(yīng)用可以讓整個系統(tǒng)的自動化程度更高，從而更好地提升整個系統(tǒng)的管理效率[4]。

3.5 自動化監(jiān)控系統(tǒng)

在供配電系統(tǒng)中，自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對整個系統(tǒng)運行的監(jiān)控。在礦山開采的過程中，其供配電系統(tǒng)有著十分重要的作用，為了更好地保證其穩(wěn)定性，就需要采取有效的措施，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的有效監(jiān)控。利用自動化技術(shù)可以將所有監(jiān)控系統(tǒng)進行有效的整合，通過對監(jiān)控系統(tǒng)的整合可以幫助更好的提升系統(tǒng)的運行效率，同時還可以更好地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問題，以便工作人員能夠采取有效的措施，對故障進行維修。通過自動化技術(shù)對監(jiān)控系統(tǒng)的信息進行整合，這樣可以根據(jù)獲得設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行科學(xué)的分析，從而判斷整個供配電系統(tǒng)的運行狀況，這樣可以幫助工作人員分析系統(tǒng)中可能存在的隱患，判斷故障的準(zhǔn)確位置和原因，這樣可以更好地幫助工作人員提升系統(tǒng)維護的效率，從而更好地保證供配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和持續(xù)性。

4 結(jié)束語

本文系統(tǒng)分析了礦山供配電系統(tǒng)中的自動化技術(shù)，礦山供配電自動化系統(tǒng)在實際的運行中，可能會遇到一定的問題，如配電終端超時不回復(fù)報文導(dǎo)致通訊中斷，具體原因需求仔細核查，有可能是終端設(shè)備問題，也有可能是一區(qū)網(wǎng)關(guān)機問題，比如未將報文下達終端或者未將終端返回報文上送。在礦山運行過程中，其供配電系統(tǒng)有著舉足輕重的地位。如果供配電系統(tǒng)不能夠穩(wěn)定安全的運行，必然會導(dǎo)致整個礦山開采工作陷入混亂，甚至?xí)?dǎo)致嚴(yán)重的事故發(fā)生。因此作為礦山企業(yè)必須重視其供配電系統(tǒng)的建設(shè)，加強其自動化程度。供配電系統(tǒng)的自動化是時代發(fā)展的必然，只有不斷地提升系統(tǒng)的自動化水平，應(yīng)用更為先進的自動化技術(shù)，才能更好地提升整個供配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，保證礦山生產(chǎn)經(jīng)營活動的順利開展。