KJ118型电力监测监控系统在井下变电所的应用.pdf

第 3期 2 0 0 9年 9月 水 力采煤 与 管道 运 输 HYDRAUL I C C0AL MI NI NG & P I P EL I NE TRANS P 0RTAT I ON No 3 S e p 2 0 0 9 K J 1 1 8型 电 力 监 测 监 控 系统 在 井 下 变 电所 的 应 用 又 _l I 口 J 厂 订 王 玉福 (开滦集 团有 限 责任公 司钱 家 营矿 业分公 司 河北 唐 山 0 6 3 3 0 1 ) 摘要 ： “ K J I I 8型 电力监测监控 系统 ” 主要 由井上 控 制 中心和 井 下若 干 K T K( 8 0) 1 0 4通讯 分 站及高压真空配电装置构成。系统的高可靠性 ， 高 自动化， 高集成化， 为实现井下变电所的无 人值 守提 供 了强有力保障 。 关键 词 ： 变电所 监 测监控 通讯 中图分类号 ： T D 6 7 6文献标识 码 ： B文章编号 ： 1 0 0 60 8 9 8 ( 2 0 0 9) 0 30 0 2 lO 2 1 概述 现代化矿 井 越 来 越朝 着 高 科 技 、 智 能 化 、 信 息化的方 向发展。井下供 电是煤矿生产 的根本 动力 全力保障井下电网供 电安全 。 将从源头保 障煤矿的安全生产 是煤矿企业安全生产的重中 之重。现在最迫切 的需求 是 ， 如何实 现在 地面对 运行 中的井下 电网信 息进 行采 集 、 传输 、 显示 ， 同 时进行控制 做到足 不 出户就 可对井 下情 况 了如 指掌 、 应 对及时准 确 。矿井 电力 系统 为煤 矿生产 提供了强大的动力支持 ， 同时 ， 使矿井高度 自动 化 、 集 中控制 、 安全高效得 以实现 。 开滦钱家营煤矿是 一个年产 煤 5 5 0万 t 的矿 井 。 原有 电力 系统 的高压 开关 均采用 模拟 电路 的 继 电保护 ， 需要 就 地停 送 电 ， 因而井 下 变 电所 需 要留人值守 ， 生产效率， 人员利用率低 ， 没能有效 地对整个 电力 系统 进 行安 全 评 估 。随着 计 算 机 技术 ， 通讯技术 ， 自动化 技术 ， 信息技 术 的蓬勃 发 展 。 为实现矿井 电力 系统 的集 中控 制和 管理提 供 了 良好 的技术手段 。 2 系统组成 2 1 控制 系统 组成 钱家营 矿所 控 制 的 一石 门变 电所 距 离 地 面 较远 ， 达到 3 0 0 0 m， 故选 用光 纤通 讯 ， 使 系统 的可 靠性、 安全性得以保证。地面设置控制 中心站， 井下变 电所 设 置 一 个 通 讯 分 站 。 以地 面集 控 为 主 。地面控 制 中心 站 与 井下 通 讯 分 站之 问有 一 对光端机对 光电信号进 行转 换 ， 以实现 信号 的远 距离传输 。 2 2系统光缆分 布 井下 各个 变 电所 通 过矿 用 阻 燃 通 信 光缆 与 地面控制 中心站连 接 ， 实 现信号 的远 距离快 速传 输 。 3 系统功 能 3 1总控制系统 本系统前端信号处理采用嵌入式数字处理 器 ， 采集变电所的电参量和开关量 。 实现遥控 、 遥 测和遥 信 功 能。前 端 处 理器 已从 2 l世 纪 9 0年 代流行 的单 片机 发 展 到 2 1世 纪 初 的 D S P芯 片 ： 主机 软件 已从 WI N D O WS环 境 下 的单 机 版 发展 到开发式 的组 态 网络 版 ， 支持 多种 网络 协议 。本 系统 把 地 面 工 控 机 、 光 端 机、 光 纤 信 道 、 K T K ( 8 0) l 0 4分 站 、 高 压 真 空配 电装 置有 机 地 结合 起来 ， 构 成变 电所 自动 化 系统 。由工控 机实现 对 控制 范围 内井下 变 电所 中开 关 的远方 分 闸、 合 闸 遥控操作、 电气参量的遥测 、 开关状态的遥信 、 电 量 的累加 、 保 护参 数 的远 方 整定 、 远方 自检 以及 故障保护信息 、 下位机闭锁信息的上传， 实现相 应 的语音 、 文 字 报警 ， 并 对 各项 报 警 、 参 数 整 定 、 分 合 闸操 作 、 电参 量信 息 进行 保 存等 ， 以供 需要 时查询 。使地 面对 矿井 下变 电所各 开关 的状 态 、 电量 参数 、 及 故 障性 质一 目了然 ， 实现 井下 变 电 所无人值守。 3 2地面 中心 控制站 3 2 1地面 中心控 制站构成 地 面 中心控制 站是 本 系统 的控 制地 点 设 置 了 1台 P 4工 控 机 、 5 5 0 mm 液 晶显 示 屏 、 稳 压 电 源 、 在 线式 U P S、 激光 打 印机 、 集线 器 H UB、 有 源 21 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 0 9年 9月 水 力采 煤与 管道 运输 第 3期 音箱 、 操作控制 台等设备 。 3 2 2地面 中心控制站功能 地面 中心 站需 要 具 备显 示 功 能 、 查 询 功 能 、 打 印功能 、 语音报警功能 、 下 位机 闭锁功能 、 远 方 整定和远方 自检功能 。 3 3 K T K( 8 0) 1 0 4通讯分站 3 3 1 K T K( 8 0 ) 1 0 4通讯分站构成 K T K( 8 0 ) l 0 4通 讯 分 站 由嵌 入 式 P C 1 0 4、 底板 、 C AN通 信模块 、 L F 9 5 8光端机 、 电源组件 及 高可靠 双回路输入 电源 6部分组 成 ， 这 6部分 均 安 装在箱 体 内的 机芯 上 ， 为便 于维 修 机 芯安 装 在箱体导轨上 ， 可 以方便抽 出和推进 。 3 3 2 K T K( 8 0) l 0 4通讯分站功能 K T K( 8 0 ) 1 0 4分站 用 作 G S B一3数 字 式 综 合保护装 置 与 地 面监 控 中心 的通 讯 中转 。K T K ( 8 0 ) l O 4分站把 G S B一3型数 字式 综合 保护 器 监测 的各种 电参量传送 给地 面监控 中心工 控机 ， 同时 ， 把工 控机 发 出的控 制指 令传 送 给 G S B一3 型数字式 综保 ， 由综 保来 执行 工控 机 的命令 ， 从 而完成对被控设备 的控制 。 4系统的通讯 4 1 通讯 介质 地 面控制 中心 站与井 下 K T K( 8 0) 1 0 4通讯 分站采用 光 缆 进行 传 输 ， K T K( 8 0) 1 0 4通 讯 分 站与 G S B一3型数字综合保护器采用屏蔽 通讯线 进行传输 。 4 2 控制 网络 地 面控制 中心 站与井 下 K T K( 8 0) l O 4通讯 分站 以 T C P I P协议 为 基 准 的工 业 以太 网 ， 通 讯 分站与 G S B一3型 数字 综 合保 护 器 为 标 准 C AN 工业现场 总线 。 地 面中心控 制 站 能通 过 集线 器 或 交换 机 与 I n t e me t 网络或 局域 网互 联 。 使 联上 I n t e r n e t 网的 计算 机或局 域 网 的计算 机 可 以随 时查 看 整套 监 控系统 的运行状态和各种数据 。 5系统软件设计 5 1 系统运行环境 地面 中心 控制 站 工业 控 制计 算机 可 在 Wi n d o w s N T、Wi n d o w s 2 0 0 0 、Wi n d o w s X P 下 运 行 K J 1 1 8型矿用 电力监 测监控 系统 程序 此 监控 系 统程序基于组态王 6 5网络版编制及 基 于 V B 6 0的数 据采 集 器程 序 。通 讯 分站 采 用 D O S系统 平 台。 5 2系统应用 软件 地面 中心 控 制 站监 控 软 件 采 用 组 态 王 6 5 设计 主要 由通 讯模 块 、 显示 界 面 、 数据 库 系统 、 报表打 印 、 菜 单 及 用 户 操 作 接 口等 组 成 。基 于 V B 6 0的数 据采 集器 程 序 主要 对井 下信 号 进行 采集 。 并传送给组态王监 控系统软件。 6 小 结 K J 1 1 8型矿用 变电所 电力监测监控 系统能够 对井下 变电所高压供 电系统 中实时过 程测量 、 控 制 及监 视 实 现 连续 监测 电力 系统 运行 参数 ， 及 时发现 故障 。 有 助于防止 事故扩 大和缩 短停 电时 间 ， 合理调 配电力 ， 提 高电 网运行质量 ， 减轻 电费 支 出 ， 实现 变电所 的无人值守 。 作 者简 介 ： 王 玉福 ( 1 9 7 9一) ， 男 ， 钱 家营 矿 业 分公 司机 电科 ， 助 理 工程 师 2 0 0 4年 6月毕 业于河 北科技 大学 自动 化 专业。 收稿 日期 ： 2 0 0 90 31 2 2 2 欢 迎 投 稿 I I ； = J N 。 欢 迎 刊 登 广 告 I 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m