一 建立該系統(tǒng)的目的
1、潘一礦簡介
淮南礦業(yè)（集團(tuán)）有限公司潘一礦是淮南礦業(yè)集團(tuán)首座大型現(xiàn)代化礦井，一九八三年十二月二十六建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)井型300萬噸，二00七年高定位技改后，核定生產(chǎn)能力500萬噸。是國家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，是淮南新區(qū)開發(fā)的第一塊“試驗(yàn)田”，在淮南礦業(yè)集團(tuán)公司發(fā)展進(jìn)程中有著重要地位和作用。
2、原有井下供電設(shè)備狀況及存在問題
潘一礦井下供電系統(tǒng)電壓等級主要為6KV和660V，設(shè)中央變電所一個(gè)，從地面供電系統(tǒng)引8根電源進(jìn)線，設(shè)四段獨(dú)立運(yùn)行，向七個(gè)主要采區(qū)變電所供電，分別是西二大巷變電所，西三大巷變電所，西三13槽變電所，東一大巷變電所，東二大巷變電所，東三大巷變電所，東二11槽變電所，系統(tǒng)采用雙回路供電，每個(gè)變電所分兩段開關(guān)獨(dú)立運(yùn)行，專設(shè)有聯(lián)絡(luò)開關(guān)。
改造前井下供電系統(tǒng)高壓部分主要采用BGP25-6、BGP53-6、BGP9L-6AK等型號高壓防爆開關(guān)；低壓部分主要采用KBZ500A/630A、BKDZ400A/500A等型號低壓饋電開關(guān)；具有基本的短路、過載、漏電、監(jiān)視保護(hù)功能；綜合保護(hù)器精度和靈敏度不高，其內(nèi)部綜合保護(hù)器雖為數(shù)字式，但不具有485通訊接口，不具備集中控制功能與新型智能多功能綜合保護(hù)器相比，功能存在著較多不足，保護(hù)整定不夠方便；開關(guān)故障跳電后，只有簡單的指示燈顯示，事故難以判斷，特別是高壓接地故障全靠經(jīng)驗(yàn)停送開關(guān)判斷查找，不夠直觀易造成事故。
總體來說，井下供電系統(tǒng)改造前的高低壓開關(guān)都屬于老型號開關(guān)，使用的綜合保護(hù)器功能不完善，加之已在井下服役多年，保護(hù)誤動作、拒動作和越級跳閘現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，造成井下供電管理難度大，維修維護(hù)困難，不能滿足礦井生產(chǎn)的實(shí)際需求，有些故障只需報(bào)警卻動作跳閘，漏電保護(hù)無選擇性，甚至故障線路不保護(hù)跳閘而非故障線路卻誤動作跳閘，造成判斷上的失誤，給故障查找與處理帶來極大困難，嚴(yán)重影響了井下供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
二、系統(tǒng)的構(gòu)成和實(shí)施方案
針對潘一礦井下開關(guān)、綜合保護(hù)器及供電系統(tǒng)存在的問題，淮南礦業(yè)集團(tuán)有限公司作出了長遠(yuǎn)正確的供電改造計(jì)劃，與柳州市騰龍信息科技有限公司鼎力合作，引進(jìn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，實(shí)施煤礦井下供電系統(tǒng)安全監(jiān)控，建立安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的供電系統(tǒng)。提高開關(guān)保護(hù)器的動作可靠性、供電系統(tǒng)事故的處理能力及整個(gè)礦井的防災(zāi)抗災(zāi)能力
2.1本系統(tǒng)由井下6KV高壓監(jiān)測系統(tǒng)、井下低壓監(jiān)測系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，各子系統(tǒng)之間可以通過數(shù)據(jù)庫、以太網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸以及無縫連接。各系統(tǒng)分別包含調(diào)度室監(jiān)測系統(tǒng)與監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)：監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)包含井下變電所及各分站監(jiān)測子系統(tǒng)，具有實(shí)時(shí)采集各段母線電壓、各分支電流、功率等和斷路器的分、合狀態(tài)以及故障信息，歷史數(shù)據(jù)管理、事故報(bào)警、打印報(bào)表、定值調(diào)試、風(fēng)電閉鎖和瓦斯電閉鎖等功能。完成信息加工、分析和管理，可對保護(hù)裝置遠(yuǎn)方定值修改、調(diào)整、投退、信號復(fù)歸和開關(guān)的遙控操作。并將所采集的數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場總線傳到分站，再由分站將煤礦供電系統(tǒng)各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)、事故信息通過檢測設(shè)備、數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)直接傳輸?shù)诫娏φ{(diào)度室。電力調(diào)度室監(jiān)測系統(tǒng)可以自動記錄繪制各種運(yùn)行曲線、圖表，自動發(fā)出事故和越限警報(bào)。自動打印發(fā)生事故的地點(diǎn)、時(shí)間、設(shè)備名稱以及當(dāng)時(shí)運(yùn)行參數(shù)和事故類別。模擬屏能夠?qū)崟r(shí)模擬系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)調(diào)度員能夠通過遠(yuǎn)動開關(guān)設(shè)備控制、調(diào)整電力系統(tǒng)中運(yùn)行的設(shè)備。
設(shè)備實(shí)施方案
2.2技術(shù)方案:根據(jù)本公司技術(shù)負(fù)責(zé)人員實(shí)際下井對潘一礦井下供電系統(tǒng)的考察，針對潘一礦井下中央變電站以及各采區(qū)變電所的現(xiàn)場設(shè)備以及運(yùn)行維護(hù)情況，結(jié)合潘一礦機(jī)電工區(qū)領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員的意見，經(jīng)雙方研究通過制定了潘一礦井下電網(wǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案。
井下高、低壓開關(guān)改造方案;由于老式的開關(guān)存在著老化、失靈，綜合保護(hù)器靈敏度不高等問題，最重要的無法利用內(nèi)部的綜合保護(hù)器與監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行遙控遙測。建議將現(xiàn)場原有的高、低壓開關(guān)綜合保護(hù)器更換為騰龍公司改進(jìn)型智能保護(hù)器綜合保護(hù)器。

1）保護(hù)器更換情況

潘一礦《煤礦電網(wǎng)重大災(zāi)害監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)》改造，井下開關(guān)保護(hù)器目前安裝情況如下表：

2）通信分站安裝情況
3）光纜敷設(shè)情況


目前敷設(shè)光纜共21300M，初步形成了從地面到中央變電所,中央變電所到西三十三槽變電所、中央變電所到西三十三槽變電所的環(huán)形光網(wǎng)絡(luò)。
4） 系統(tǒng)軟件介紹：
4.1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)軟件建立在基于NT技術(shù)構(gòu)建的Windows 2000操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上，采用通用的SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口。采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)，系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)流程如



4.2網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建情況


4.3監(jiān)控中心機(jī)房建設(shè)情況


三、系統(tǒng)改造給供電系統(tǒng)帶來的優(yōu)勢和特點(diǎn)
該系統(tǒng)主要有以下技術(shù)特點(diǎn)：
1. 系統(tǒng)涵蓋了井下6KV監(jiān)測系統(tǒng)、井下低壓監(jiān)測系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間可以通過數(shù)據(jù)庫、以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸以及無縫連接。
2. 系統(tǒng)具有完善的報(bào)警及故障記錄能力，同時(shí)系統(tǒng)能夠根據(jù)記錄的故障數(shù)據(jù)在線進(jìn)行一定程度的故障分析，為技術(shù)人員排查故障提供查考，縮短了處理應(yīng)急事故的時(shí)間。
3. 漏電、接地監(jiān)測及預(yù)警：本系統(tǒng)地面監(jiān)測中心能通過井下數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，采集井下各高、低壓保護(hù)裝置的零序電流、零序電壓以及接地電阻數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示并記錄，實(shí)現(xiàn)對供電系統(tǒng)的漏電、接地狀態(tài)監(jiān)測。、并提供各監(jiān)測點(diǎn)漏電、接地?cái)?shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)記錄供技術(shù)人員分析、評價(jià)監(jiān)測范圍內(nèi)供電系統(tǒng)的絕緣情況。
4. 強(qiáng)大數(shù)據(jù)發(fā)布能力與其完善的網(wǎng)絡(luò)功能：系統(tǒng)具有完善的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)布功能，能將2~400臺保護(hù)器聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，通過使用高性能的中心網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)服務(wù)器，任何一臺計(jì)算機(jī)可以根據(jù)其網(wǎng)絡(luò)接入方式選擇通過局域網(wǎng)或Internet網(wǎng)按照用戶權(quán)限監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及查詢系統(tǒng)的運(yùn)行記錄。
5. 系統(tǒng)的安全性包括監(jiān)測中心的數(shù)據(jù)安全性與監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的各設(shè)備安全性，本系統(tǒng)在這兩個(gè)方面都作了充分的考慮。
6. 監(jiān)控分站具備兩個(gè)數(shù)字端口，同時(shí)支持與地面監(jiān)控中心及開關(guān)綜保的雙向數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通訊。地面監(jiān)控中心可通過監(jiān)控分站遠(yuǎn)程遙控高低壓開關(guān)的分、合，并實(shí)現(xiàn)程序閉鎖。分站具有高可靠性的防雷擊措施，通過電源和信號兩種技術(shù)途徑進(jìn)行有效防雷。
7. 監(jiān)控分站采用大屏幕漢字液晶顯示，可通過紅外遙控以中文菜單方式設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，操作直觀方便，停電后可長期保存不丟失。通過高低壓綜保電網(wǎng)監(jiān)控分站能夠?qū)崟r(shí)顯示電網(wǎng)電壓、負(fù)載電流、零序電壓、零序電流、監(jiān)視電阻（漏電閉鎖電阻值）、開關(guān)的工作狀態(tài)、故障狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程參數(shù)整定、遠(yuǎn)程時(shí)間效定、遠(yuǎn)程試驗(yàn)控制（漏電監(jiān)視過載復(fù)位）有效性監(jiān)測。監(jiān)控分站實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集顯示各段母線電壓、各分支電流等和斷路器的分、合狀態(tài)以及故障信息。
8. 監(jiān)控分站含備用電源，當(dāng)交流斷電時(shí),分站與傳感器由備用電源供電，可連續(xù)供電 2小時(shí)以上，保證在停電情況下系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)不丟失；
9. 系統(tǒng)分站有多種系列供用戶優(yōu)化配置,分站初始化后，可存儲地面中心站對該分站的報(bào)警斷電等控制設(shè)置,當(dāng)通訊電纜出現(xiàn)砸斷、短路等嚴(yán)重故障時(shí),造成地面中心站與之失去聯(lián)系時(shí)，井下分站仍能獨(dú)立工作不影響其它分站的正常工作。、
10. 綜合保護(hù)裝置采用液晶顯示器，配合中文菜單式人機(jī)交互界面，操作直觀簡便。運(yùn)行時(shí)可實(shí)時(shí)顯示功率、當(dāng)前電流、系統(tǒng)電壓等。
11. 采用晶振計(jì)時(shí)，所有定時(shí)限、反時(shí)限延時(shí)準(zhǔn)確無誤。
四、該系統(tǒng)在潘一現(xiàn)場投入運(yùn)行的效果
我礦在井下供電系統(tǒng)改造后，設(shè)備及系統(tǒng)運(yùn)行較為穩(wěn)定。通過對我礦井下供電系統(tǒng)的改造，供電的可靠性得到了很大程度的提高，保護(hù)器的故障記憶功能使工作人員可以隨時(shí)查詢跳電原因及故障數(shù)值，極大的方便了故障判斷和查找；實(shí)施對井下電網(wǎng)的實(shí)時(shí)檢測監(jiān)控，使管理人員及時(shí)了解供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，針對負(fù)荷大小作出負(fù)荷調(diào)整；在處理故障跳閘方面，可以實(shí)時(shí)、全面的了解每一次操作步驟，防止現(xiàn)場人員在無人監(jiān)護(hù)情況下的誤操作，同時(shí)減少了崗位人員的使用，提高了勞動效率；在開關(guān)負(fù)荷變化后，可以通過遠(yuǎn)程操作及時(shí)調(diào)整保護(hù)整定值，減少現(xiàn)場人員操作上可能犯的低級錯(cuò)誤等等.
五、該系統(tǒng)建立后的意義
在上級部門領(lǐng)導(dǎo)的不斷關(guān)懷和指導(dǎo)下，在我礦有關(guān)部門單位的不懈努力和柳州市騰龍信息科技有限公司的協(xié)助下，完成了潘一礦井下供電災(zāi)害預(yù)防監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的工業(yè)性試驗(yàn)。
監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的完成，解決了我礦井下供電系統(tǒng)開關(guān)型號繁雜，設(shè)備陳舊，保護(hù)不完善，管理困難，維護(hù)維修量大等一系列問題，使技術(shù)人員和管理人員隨時(shí)能全局掌握整個(gè)井下供電系統(tǒng)及各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，電網(wǎng)故障自動預(yù)警預(yù)報(bào)，為我礦井下供電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為我礦的安全生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。
監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的完成，無疑使煤礦供電更加安全、可靠、合理、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，減少和避免各種事故發(fā)生，保證煤礦安全正常生產(chǎn)；節(jié)省大量的人力、物力，提高經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)對提高我國煤炭行業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平、整個(gè)煤礦供電人員的素質(zhì)和管理水平、帶動相關(guān)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展有著巨大的推動作用。