供电监控系统在煤矿供电中的应用.pdf

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1、第2期2017年6月水力采煤与管道运输HYDRAULICCOALMINING＆PIPELINETRANSPORTATl0NNO．2Jun．2017DOI：10．14187／j．cnki．cnl3—1185／tn．2017．02．009供电监控系统在煤矿供电中的应用宋天洲王艳森(平煤股份二矿，河南平顶山467000)摘要：随着平煤股份二矿开采的不断延伸，井下用电负荷变化较大，再加上井下自然环境较差，经常会遭受瞬间大电流冲击和导致短路事故的发生，种种原因极易引起上级保护器误动作跳闸。此时，在原来供电系统的基础上进行了供电监控系统改造与构建，采用当今先进的科技，具备完善的保护、测量、控制

2、与监视功能。系统利用IEC6l850的GOOSE通信技术，在井下供电出现故障时，采取下级闭锁上级的闭锁模式，切断离故障点最近的开关，以实现防越级跳闸，减少或杜绝大面积停电事故的发生，取得了较好的效果。关键词：防越级；监测监控；IEC61850；GOOSE通信技术中图分类号：TD611文献标志码：B文章编号：1006—0898(2017)02—0040—05平煤神马集团二矿是建立最早的矿井，开采年限较长，随着矿井的不断延伸，产能的不断增加，二矿先后对供电系统进行几次升级，导致井上下变电所、泵房之间级数较多，这必然对变电所上下级之间的继电保护配合提出了更高的要求。井下变电所之间用了不同

3、厂家的保护器，上下级保护器单纯依靠继电保护定值整定来实现保护的选择性就较为困难，当发生短路故障时经常发生越级跳闸现象或者存在越级跳闸的隐患，使停电面积增大，降低供电可靠性。在此，主要是为了解决矿井供电系统存在的越级跳闸与监测监控问题。通过供电监控系统的改造，杜绝供电系统40因越级跳闸而引起的大面积停电事故，同时利用监控系统的实时数据采集与记录分析功能，科学分析电网运行状况，合理调配供电方式，提高电网运行效率。此外，在出现事故时，能迅速查找故障点，节省了大量时间，进一步增加了供电系统运行的可靠性与经济性，为矿井持续安全发展奠定坚实基础。l现状当前，国内供电监控系统基本都能实现“四遥”

4、功能，监测监控技术趋于成熟。目前解决越级跳闸方法主要包括以下几种：空节点闭锁方法、通讯闭锁方法、光纤宋天洲等：供电监控系统在煤矿供电中的应用第2期纵差方法、集成保护方法以及智能定位法笔[1—2]寸O1)空节点闭锁法是利用下级保护的速断跳闸空节点由电缆(或光缆)接入上级保护，上级保护跳闸前检测是否有下级闭锁信号避免误动作。这种方法需要增加额外的电缆、光缆和闭锁辅助分站、由于是弱信号极易受干扰造成误闭锁、由于某种原因闭锁信号电缆断开不能预警造成漏闭锁、信号动作和接收消抖造成延时很长等等。2)通讯闭锁法就是利用通讯的方式把下级保护速断信号传递给上级，上级跳闸前监测此信号，与节点闭锁法的唯

5、一区别是信号传输采用了通讯的方式。采用此方法必须增加独立设备和通讯通道、只能实现单纯的短路故障防越级、防越级闭锁信号采用私有协议不能与其它厂家兼容等。3)光纤纵差法即利用KCL(基尔霍夫电流定律)原理，将地面的线路光纤纵差移到井下的联络线路，不再采用速断保护，进而避免越级跳闸。此方法需要在变电所间建设独立的光缆传输通道、光纤纵差保护装置原理复杂维护复杂、变电所母线故障不能实现防越级跳闸、只能实现线路短路故障防越级。4)集成保护法也源于智能变电站的技术，把全矿井所有高爆的信号通过光缆传递到地面保护主机，由此集中地保护主机完成故障判断识别故障区域进而避免越级跳闸。这种方法需要敷设大量光

6、缆从井下变电所到地面、地面的集中型保护装置维护极其复杂、供电系统有变动时集中保护需要修改算法而这只能依靠厂家完成等等，推广难度极大。5)智能定位法即KJ698的方法，基于智能配网的快速FA(故障隔离)技术，复用电力监控的以太网通道、利用IEC61850的GOOSE通讯技术使全矿井保护器建立横向通讯，使保护、故障诊断等不再仅仅基于本保护器的电流电压信息，其动作依据更多，更好地利用了大数据技术，而不需要增加其它任何附加成本，且可靠性有极大的保障，未来又具有扩展性，可以与其它厂家设备互操作，是个透明系统。其所有的保护器均为以太网通讯。关于实现防越级跳闸技术，KJ698没有为解决这个问题增

7、加任何电缆、光缆、硬件设备及施工，甚至不需要特殊的维护注意事项，完全将解决越级跳闸蕴含在了日常的功能与维护中。2供电监控系统介绍根据IE61850国际规约进行设计施工，只需将井下高爆开关保护装置更换为天能继保公司研发的装置，利用原有矿井千兆环网将井上下保护器与地面监控主机连接在一起，以实现防越级跳闸与监测监控。2．1KJ698煤矿供电监控系统KJ698煤矿供电监控系统顺应国家电网公司提出的电网建设方向，为煤矿供电41水力采煤与管道运输第2期系统提供了供配电网络实时监测