煤礦智能供電系統操控技術研究

劉發林

貴州省六盤水市六枝特區經濟和信息化局，貴州六盤水 553400

科學技術的發展推動了社會的進步，在日常工作中的應用越來越廣泛，逐漸朝著智能化的方向發展，其中對于電能的使用越來越廣泛，電能的操作存在很大的風險，尤其是變電站的操作，隨著我國目前煤礦企業的不斷發展，電能的應用越來越廣泛，供電系統的操作也逐漸朝著智能化的方向發展，只有在實際調控的過程中，才需要相關的技術人員進行操作。煤礦企業發展中需要有一個龐大的供電系統，而且供電系統的設計相對比較復雜，需要對煤礦企業的智能供電系統進行研究。

1 煤礦智能供電系統的構成

煤礦企業生產的過程中，需要應用到變電站，變電站的安全操作就會一直受到重視，操作的過程中，需要保障設備和人員的安全，需要對操作的技能進行分析，保證操作的正確性和安全性。我國針對變電站的安全操作，還制定了專門的規章制度，隨著我國智能化技術的不斷發展和應用，變電站也逐漸朝著無人值守的方向發展，但是在進行實際操作過程中，還需要專門人員進行實地操作，這樣也會浪費人力和物力資源，如果操作不當，也會造成人員的傷亡。我國目前的煤礦操作控制系統中，煤礦操作控制系統主要由微機操作、順序控制等功能獨立組成，而且相關配置都比較復雜，需要對煤礦智能供電系統進行深入研究，對操控系統的方案應用進行研究。

2 煤礦供電系統操作技術

我國煤礦企業當前應用的煤礦智能供電系統都是按照國家規定的《智能變電站技術指導》中的相關規則建立的，主要由站控層、間隔層和過程層三部分組成，而且每一個部分都是由三部分組成，其中包括區域集中控制中心、地面變電站和井下變電站。（1） 區域集中控制中心通常是利用光纖環網與地面和井下的變電站進行聯絡，屬于集中管理的核心部分，而且需要采用對時系統，保證各個系統時間的一致性。（2） 通過將各個變電站的信息收集之后，統一上傳到檢測裝置中，上傳的相關內容，每一個智能變電站都會從集控中心獲取，按照相關的規定執行任務。（3）煤礦智能供電線系統符合國家規定的相關條例，同時操控系統還可以實現圖形監控、順序控制和模擬等功能。

2.1 圖形監控功能

圖形監控的方式是對煤礦供電系統的網絡拓撲和狀態信息的直觀表達，以圖形的方式對各種媒介進行順序控制和開票模擬的操作。其中圖形界面的設計注重人機交互的原則，能夠實現與用戶的交流，用戶在實際操作的過程中，系統會給出操作提示。（1） 用戶在進入登錄界面時，需要進行身份的驗證，輸入名稱或者是口令，在被賦予一定的權限之后，才允許登錄系統。然后進入到主界面之后，點擊界面中的模塊，進行相關任務的操作。（2）模塊操作界面是系統中各功能模塊進行數據輸入輸出的界面。

2.2 防誤操作功能

防誤操作主要是利用閉鎖的方式控制失誤操作，在實際的操作中，會由于失誤造成操作的不當，其中有誤拉、誤合隔離開關，檢修人員的誤操作有檢修和試驗過程中的失誤操作，防止帶負荷拉閘和接觸開關，防止帶電時誤合接地開關。在煤礦供電系統中，能夠進行強制閉鎖的一次設備有斷路器、自動刀閘和網門等，防誤操作閉鎖主要通過獲知相關的設備狀態，判斷操作是否符合規定。

2.3 順序控制功能

順序控制操作主要是通過智能操控系統將煤礦供電系統中的程序預先設定好，然后對供電系統進行系列化操作。所有智能電子設備節點中模型的信息都是唯一的，能夠實現各節點中信息的交互，利用引用名就能夠獲得標準操作控制接口的狀態信息。能夠實現各種裝置的靈活配置，為智能化的操控提供便利的條件。煤礦供電系統中的相關電氣設備要按照順序操作，需要保證各個設備的電動化操作，要具備較高的可靠性，而且一定要穩定。

2.4 開票模擬功能

開票模擬主要是通過專門的系統自動生成操作票的內容，其中模擬功能區域包括數據庫、知識庫等部分，通過創建知識庫數據區，能夠利用一定的策略進行對知識庫空間的搜索，實現操作票內容的自動生成。在電力系統的實際運行過程中，需要提前將開關等設備的正確操作方式存入到系統服務中，在進行模擬操作的過程中，系統會根據預先設定的步驟進行操作，防止有誤操作，保證操作票的正確。

2.5 圖票防誤順控操作技術

圖票防誤順控操作是在圖形化的界面下，對操作票進行模擬操作，驗證防誤操作的相關要求，然后實現一鍵式操作，完成順序控制方法。操作人員根據生成的票據，在操作系統的后臺進行仿真模擬練習，模擬預演的方式可以按照設定的步驟一步一步進行，進行模擬的過程中，需要做好防誤驗證，按照操作票的順序執行，如果不符合防誤要求，就需要暫停仿真模擬，同時也會出現錯誤的模擬步驟。在預演模擬結束之后，需要輸入口令啟動順序操作的進程，系統也就會自動生成操作流程，然后按照既定的程序進行操作，執行下一步的操作工作。在順序操作控制過程中，會很容易發生設備異常或者是故障的情況，其中的目標設備檢查不符合要求，系統會自動中斷順序控制操作，也會有相應的提示。如果出現情況異常的操作，需要終止順序操作的進程，如果異常情況能夠盡快處理，就需要暫停順序控制操作，處理完異常操作之后恢復順序控制操作。

3 煤礦智能供電線系統操作存在的問題

目前煤礦智能供電系統采用的是電源輻射網，供電的可靠性較低，如果發生故障，會大面積的停電，會影響到煤礦的安全生產。（1） 自動化的水平較低，煤礦井下的綜合保護裝置和智能化系統，往往會受到井下環境條件、制造技術等因素的影響，其技術發展水平與地面的保護系統發展有著很大的差距，而且保護裝置方面的技術水平也是沒有統一的標準，井下電網在運行綜合保護裝置的整體性方面有著很大的差距，完全不能滿足智能化安全供電系統的相關要求。（2） 井下電網存在的故障很難恢復，井下電網在發生故障之后，不能對故障進行精確定位，需要大面積的停電之后，對故障檢修和排查，這樣會帶來一定的經濟損失。

煤礦企業一般設有地面變電站，是供電的樞紐，擔負著全礦的供電任務，但是當礦井較多而且比較分散時，可以設立兩個或者是兩個以上的變電站，這樣可以相互配合供電，井下的變電站主要設在車場，是井下供電的中心，主要向采區負荷和巷道的配電附近進行負荷供電。（1） 深井供電線系統的設計，當煤層埋藏較深時，井田范圍較大，井下的用電量較多時，需要采用深井供電系統，深井供電系統是由地面的變電站進行供電，能夠沿著電纜送到中央變電所，然后再從中央變電所將電能輸送到高壓用戶變電所中，大型礦井采用的是三級供電方式，中小型礦井采用的是兩級供電方式。（2） 淺井供電系統適用于電力負荷較小和小型的礦井，井下的電力設備多是低壓，主要是由地面變電站通過井筒將電能輸送到井下的供電系統中，淺井供電的特點是兩級供電方式，主要是接受來自地面的低電壓。所有智能電子設備中的信息點都是唯一的，能夠方便裝置間信息的交換與使用，能夠獲得標準的操作控制系統和狀態信息。

礦井地面變電站的配置有高壓配電室、電容器室和資料備品庫等，地面變電站位置的確定，對供電的可靠性有著很大的影響，地面變電站位置的選擇，要靠近負荷中心，能夠縮短供電線路的長度，能夠使電能損耗、電壓損失減少，而且進出線要避免交叉和跨越，同時還要避免塌陷的區域。變電所的接線位置是指各種電氣設備的連接，其中有受電、變電和配電的線路系統，變電站設備的選擇和布置是保證變電站安全、穩定運行的基礎，繼電保護配置的設計是變電站設計的重要環節。

井下供電系統主要是根據供電負荷中的整流裝置進行設置的，各個用電負荷需要分散連接在不同的母線位置，能夠防止大面積的停電現象，為了滿足供電系統的可靠性，主變電所的兩回電源能夠同時工作，其中一部分的電源停止供電后，另一部分電源能夠保證提供全部的負荷用電。

4 結語

綜上所述，科學技術的快速發展和普及，智能供電系統的應用和操作，將會節省很多的人力、物力資源，電力系統也會朝著智能化的方向發展，需要在智能供電系統的操作方面不斷進行完善和更新，研究出各種新的技術。煤礦企業發展中需要有一個龐大的供電系統，而且供電系統的設計相對比較復雜，需要對煤礦企業的智能供電系統的操控靠技術進行研究，要推動供電系統朝著智能化方向發展。

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