煤礦供電系統(tǒng)無人化建設技術研究

1、煤礦供電系統(tǒng)無人化建設技術研究 為有效提升煤礦供電系統(tǒng)的自動化和可靠性程度，推進我國智慧礦山建設，國家的有關部門已經(jīng)在大力推進煤礦供電智能化系統(tǒng)建設，這能將我國智慧礦山的相關監(jiān)控標準提升到一個新的高度。 1現(xiàn)階段我國煤礦供電系統(tǒng)的無人化建設現(xiàn)狀 目前我國煤炭中井下的供電系統(tǒng)無人化建設，雖然取得了一定進展，但是距離國家對于此類項目的要求，仍然存在較大的差距，造成這種發(fā)展現(xiàn)狀的原因主要有以下幾點。1.1供電的監(jiān)控系統(tǒng)使用頻率較低。一般而言，在新開工建設的礦井中，只會對通訊功能進行基本要求，而且這種要求的標準也并不統(tǒng)一，并沒有考慮到礦井上下供電系統(tǒng)之間的兼容性和煤礦供電智能化的建設趨勢。在煤礦進行供

2、電系統(tǒng)相關設備的招標過程中，一般會將自動化設備的招標與一次性斷路器，也就是隔爆開關放在一起進行招標，而這種設備的廠家很多都不會生產相關的保護裝置，一般會采取采用外購產品，這可能會造成每次招標中，中標的保護設備廠家各不相同，甚至在同一次招標過程中，中標的保護設備生產廠家也是各不相同，這可能會為后續(xù)的電力監(jiān)控關系統(tǒng)整合工作帶來一定的阻礙，而且即使采用不同廠家生產的保護裝置均將其接入系統(tǒng)當中，也可能會由于規(guī)約不統(tǒng)一等原因，可能出現(xiàn)遙控信號返回速度慢、監(jiān)控系統(tǒng)相關數(shù)據(jù)獲取刷新周期比較長等多種問題，以上問題的存在都是造成監(jiān)控系統(tǒng)使用效率不高的原因，監(jiān)控系統(tǒng)如此，更談不上對于防越級跳閘、監(jiān)控系統(tǒng)的可視化功

3、能以及智能化運維等其他更為高級系統(tǒng)功能的使用了。1.2我國煤炭行業(yè)使用的供電標準存在嚴重落后現(xiàn)象。過去我國的煤炭部門一直遵守國家或者電力部所頒布的供電標準，而在煤炭部門被撤銷以后，我國缺失相關的供電設備統(tǒng)一標準。在2006年，國家電網(wǎng)將IEC61850這項標準成功引入，并且頒布了DL/T860這項針對變電站系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡的標準，而這套標準在我國電力系統(tǒng)中得到了廣泛應用，有效地解決了由于保護設備廠家不同而造成的互換性和兼容性問題，但由于這項重要標準在現(xiàn)階段的煤炭行業(yè)中知之甚少，使得很多煤炭設備的使用部門和相關采購部門都根本不了解裝置高壓保護，需要遵守國家相關的標準和規(guī)定，而且相關供貨廠家也并不是

4、國家電網(wǎng)所認可的供應商。由于以上諸多原因的存在，使得生產供電設備的廠家準入門檻被降低，生產的供電保護相關裝置使用效果較差，質量較低，經(jīng)常會在使用中出現(xiàn)不明原因的拒動和誤動現(xiàn)象，這會嚴重降低煤炭供電系統(tǒng)安全運行的水平，增加了實施供電系統(tǒng)無人化的難度。1.3煤炭行業(yè)內諸多企業(yè)存在供電專業(yè)能力較低的情況。煤炭行業(yè)的供電系統(tǒng)，可以被劃分為是電力系統(tǒng)的保護智能化。目前在研究供電系統(tǒng)自動化方面的人才很少，而且由于煤炭行業(yè)與其他相關行業(yè)和國家電網(wǎng)之間的交流不夠暢通，使得煤炭行業(yè)中的企業(yè)對于目前供電系統(tǒng)的新技術、新標準和新的解決方案都知之甚少，這使得很多企業(yè)對于如何有效實施供電系統(tǒng)的無人化，采用哪種技術方面的

5、路線，更是把握不清。以上這些因素使得國家電網(wǎng)電壓在110kV級以下的變電站，均出現(xiàn)了無人值守的情況，現(xiàn)階段能夠真正實現(xiàn)供電的無人化標準，并可以安心撤人的礦井很少。1.4隔爆開關使用井下保護設備作為受控元件的弊端。在煤礦行業(yè)安全標志的相關管理標準中，規(guī)定了隔爆開關必須使用井下的保護設備作為受控元件，這也在一定程度上阻礙了新技術和新產品的應用。微機保護裝置可以說是供電系統(tǒng)內的核心軟件，現(xiàn)階段在供電系統(tǒng)中使用的微機保護裝置已經(jīng)達到了IEC61850設備標準，也實現(xiàn)了不同微機保護裝置生產廠家之間的互通、互聯(lián)和互換，至已經(jīng)開始逐步的推廣引出端子和安裝尺寸等標準化方面的工作。同時，由于煤礦的保護設備需要與

6、隔爆開關共同進行招標，很多隔爆企業(yè)為了達到經(jīng)濟利潤的最大化，會以低廉的價格向市場內的其他廠家，購買保護裝置用于做安標認證，當煤礦公司對保護器的性能提出較高要求時，開關企業(yè)就會用不符合安標的具體規(guī)程或者說沒有做過為理由，阻撓保護器的升級。標準化的深入發(fā)展使得井上保護已經(jīng)開始具備選型意識，這使得在地面的供電有效性和可靠性都能得到大幅度的提升，而煤炭礦井下所采用的微機保護裝置也應該打開相關的缺口，并且也應該朝標準化的方向前進。 2建設煤礦供電系統(tǒng)無人化的有效策略 2.1到行業(yè)內先進的企業(yè)中進行充分調研。建設煤礦行業(yè)供電系統(tǒng)的無人化是屬于電力系統(tǒng)的保護自動化相關專業(yè)內容，從實現(xiàn)微機保護裝置和無人化功能

7、的可靠性能上來講，國家電網(wǎng)公司及相關的合格供應商都具備比較顯著的技術優(yōu)勢。煤礦企業(yè)如果想解決供電問題以及對本企業(yè)的遠景產品規(guī)范化等實際問題，就需要對目前所采用的供應商進行專業(yè)能力的有效評估，評估標準可以從企業(yè)研發(fā)能力、企業(yè)規(guī)模、企業(yè)其他供貨用戶的使用情況、企業(yè)在行業(yè)內的專業(yè)定位等多方面，來審核供應商的資質。在這一過程中，煤礦企業(yè)可以將國家電網(wǎng)所采用的合格供應商作為評審的依據(jù)，在構建本公司的供電系統(tǒng)時可以引進國家電網(wǎng)得成熟技術和成熟標準，這樣能夠為本企業(yè)供電系統(tǒng)的建設和發(fā)展，提供具體化的依據(jù)。另外，只有采用合格的設備供應商，才能使煤礦企業(yè)真正使用上售后有保障、質量可靠的設備，并能夠有效地解決新出

8、現(xiàn)的供電問題。2.2正確選擇供電系統(tǒng)無人化的技術路線。煤炭企業(yè)作為供電系統(tǒng)的無人化實施單位，卻對無人化的具體技術路線并不明確，而陸續(xù)出臺的相關標準又顯得比較籠統(tǒng)，這使得企業(yè)在推進供電系統(tǒng)無人化的過程中，對采取哪種技術路線進行實施存在疑惑。由于智能分布式方案，不會受到系統(tǒng)運行方式變化的影響，而且可靠性高，后期維護比較簡單，這是目前在出現(xiàn)越級跳閘問題時的最佳方案。煤炭的供電系統(tǒng)在井下運用的是電纜，而且由于現(xiàn)代化的礦井中已經(jīng)都實現(xiàn)了機械化，這使得電纜負荷以及截面的增加，超過了20A的安標規(guī)定，因此需要在變電至站內設置補償裝備，來有效降低電流和電容，但這樣也會使判別元件發(fā)生誤動作，對于這個問題，可以采

9、用首半波數(shù)據(jù)的零序功率方向來解決。2.3加強對相關專業(yè)人員的培訓和管理。在煤炭企業(yè)對供電系統(tǒng)實行無人化管理之后，對原有的電話調度，人員值班等管理方式也需要進行調整，可以變?yōu)槎ㄆ谘矙z和集中監(jiān)控相結合的方式，這對運行人員自身的崗位技能提出了更高的要求。在實現(xiàn)系統(tǒng)無人化之后，相關運行人員需要在計算機上進行分、合閘的相關操作，還應該對監(jiān)控系統(tǒng)內的事故信號和其他各項預告信號，進行及時地確認和處理。為了能夠更好地展開定期巡檢工作，煤炭企業(yè)應該在監(jiān)控系統(tǒng)內開發(fā)一些能夠監(jiān)測狀態(tài)的實用功能，做到有針對性、有目的的巡檢，做好預防工作，以避免出現(xiàn)電路器的檢修不到位、一次設備的絕緣下降等由于失靈造成的供電事故，有效提升供電系統(tǒng)的可靠性。供電公司可以挑選一些專業(yè)能力和學習能力相對來說較強的技術人員，并定期組織員工參加廠家和電業(yè)部門舉辦的培訓，以滿足供電系統(tǒng)的無人化要求。 3結束語 綜上所述，經(jīng)過了幾年的推廣和試點工作，煤礦行業(yè)的供電系統(tǒng)實現(xiàn)無人化操作，已經(jīng)不存在太多的技術障礙，但針對漏電選擇性差和越級跳閘等課題，需要煤礦企業(yè)采取多樣化方式進行有效解決，從而提高供電的可靠性。 參考文獻 1王興友,吳中偉,范勝祥,劉馳.煤礦供電系統(tǒng)無人化建設技術研究與實踐J