煤矿井下供电监控系统的设计及应用要点

在我国现代化步伐不断加快的背景之下, 信息化技术也得到了长足的发展。煤矿井下的电力供给监控也可以应用现今已经较为成熟的电子信息技术, 形成较为严密的监控系统。并针对目前的煤矿井下供电系统, 借助自动控制技术、局域网技术、传感器以及远程遥控技术等等, 实行信息化监控管理。

1 供电系统概述

就煤矿井下的供电系统而言, 一般在副井底部设置中央变电所作为井下供电的中心, 并配置相应的的变电设施及对应的电缆。同时在各采区设置采区变电所, 作为采区供电的枢纽, 采区变电所配置高压配电设施及变电设施, 为采区内部的各类用电设施提供相应的电力。除此之外, 在开采区域的变电亭设置移动变电站, 为采掘工作面的用电设施提供电力, 以此满足各区域对于电能的实际需求。另外, 针对掘进工作面的通风设备应该以专用开关、专用电缆、专用变压器的模式来供应所需的电能, 确保煤矿井下供电系统的设置满足《煤矿安全规程》及相应法律法规中相关规定。

2 煤矿井下供电监控系统的设计要点

煤矿井下供电监控系统主要由地面监控综合控制中心、煤矿井下电力监控分站以及相应的整体保护装置所构成。其中前者必须要按照煤矿井的实际需求对电力供给的检测系统进行设计, 需要实现对整个电力供给体系的检测、调控以及整合处理分析等。而煤矿井下的电力监控分站必须要与控制中心有着极为紧密的连接, 以此在保护电路的同时, 及时的存储以及传递电力参数, 并且通过控制中心实现远程监控。而其中的后者则需要完成对变电工具各项参数的取样与传送, 同时执行控制中心所下达的各项指令。

在对地面综合控制中心设计时, 其硬件应该按照矿井的规模设置一定数目的数据采集工具, 并且还应该配置数据库服务器、不间断电源 (UPS) 、工业监控计算机等, 并且根据电气需求以及通信需求设计好系统的端口和通信协议, 设置具有三个层次的信息化硬件体系。在此基础之上, 则需要完成对系统程序与应用程序的开发工作, 开发具有综合控制能力的基础平台, 并且按照实际需求完成对软件模块的设计, 一般来说, 软件模块应具备各种电力参数的实时采集与显示, 并进行开关工作状态的动态分析, 可以自动生成各类电力报表等。

在对煤矿井下电力监控分站进行设计时, 必须要充分考虑到其参数传递的重要功能。应该把煤矿井下供电系统的保护装置以及开关情况以及整个监控体系运转过程中的重要数据传递给地面综合控制中心, 以此来实现对其分站的统筹调控。监控分站应该设置有通信工具、数据取样部件、保护工具、光端机以及监控主机等电气设备。在此基础之上, 还应该充分结合煤矿井下的实际情况进行数据库以及应用程序的开发工作, 以此来完成对分站管辖区域电力供给的在线监控。此外, 在设计时必须考虑监控分站自身的供电电源应采用具备后备电源的方式, 以保证在出现较大及以上供电系统故障时, 监控分站仍能够安全可靠工作。

在对井下供电系统进行保护设计的过程中, 必须要实现对过电流、漏电以及接地等故障状态的保护。首先需要确保供电检测系统在出现问题时, 保护设备能够有效的断开出现问题的部件, 尽可能地降低事故的破坏程度, 同时确保整个系统无故障的部分能够有效运作。其次, 保护装置还应该具有较高的及时性, 在设计之时必须要尽可能的提高故障处理的效率。而在被保护的电气设备出现问题时, 必须要具有较高的可靠性, 也就是说提升其处理故障的精准性, 防止出现保护误动与拒动。另外, 还应该尽可能的避免越级跳闸的问题。

3 煤矿井下供电监控系统的应用要点

供电监控系统在应用的过程中, 首先需要打开综合控制的应用程并登录, 开启对整个电能供给过程的监控。其次需要借助地面综合监控中心根据所设定的系统程序向煤矿井下的电力供给检测分站下达监控命令, 按照矿井下电力监控分站所反馈出来的数据资料对电力供给状况进行检测, 并及时地对其加以调控。另外还需要对其保护工具的运作状态加以充分认知, 通过对煤矿井下电力供给过程电势差以及电流曲线的分析以及对保护装置所处状态的确认来确定监控系统所发现的故障问题, 进而根据对于的电气参数整合分析, 最终将远程遥控指令传达给需要调控的变电设备。而在监控系统投入使用之前, 必须要完成对整个系统的调试工作, 需要对系统的信息传递能力加以验证认定, 并且对其数据传递的准确性进行测试, 同时对传感工具的检测效果进行检测认证, 以此加强对整个系统的后期完善改进工作。也就是说, 其实际应用时首先要完成对组成系统的硬件设备进行测试, 同时对其电气参数传递的正确性与及时性加以充分认知, 以确保其具有较高的使用价值。在测试工作完成之后, 可以按照上文所述步骤实现对整个煤矿井下供电系统的故障报警、采样、复位等, 以信息化手段加强对整个电力供给流程监控, 以确保煤炭生产环节的安全性与稳定性。

4 结语

总而言之, 为解决煤矿电能供给的安全问题, 保障工作人员的生命财产安全, 尽可能地提高煤炭企业的供电安全质量, 通过合理引用现今高新的电子信息化技术, 建立地面综合控制中心实现对煤矿井下各个分布区域的信息化控制, 以远程监控的方式完成对故障点各类电气参数的采集与传递, 并且以综合保护的模式提高整个供电体系的稳定性, 以此在促进煤矿行业稳定可持续发展的同时, 给相关工作者提供一定的安全保障。

摘要：就我国当下的煤矿作业来看, 由于固有供电体系存在较多的漏洞, 所以电力供给问题频发。为解决国内煤矿产业供电体系的安全隐患, 可以充分借助于当下的信息化技术加强对供电过程的监控, 建立完善的供电监控系统, 加强地面统一指挥中心对供电过程的掌控, 并且提高其及时处理各项电力故障的能力, 以此来将各类供电事故的危害降到最低。本论文首先对煤矿井下的供电系统进行了简要分析, 进而结合笔者实际工作经验提出了一些有关电力供给监控体系设计与应用的要点, 以期能够为业界同行相关工作的开展给以一定的参考。

关键词：煤矿井下,供电监控系统,设计,应用