赵庄二号井煤矿电力监控系统方案.docx
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赵庄二号井煤矿电力监控系统方案
赵庄矿二号井井下电力监控系统方案
1.总体方案3
2.建设改造原则5
2.1.先进性5
2.2.开放性5
2.3.成熟性6
2.4.可扩性6
2.5.高可靠性6
2.6.经济性6
2.7.功能综合性6
3.主要投标产品的先进性7
4.电网监控系统方案8
4.1.系统结构8
4.2.地面KJ360矿用电力监控系统主站建设方案9
4.3.井下变电所的KJ360-F矿用隔爆兼本安型电力监控分站构成13
4.4.KJJ157本安通讯转发器构成16
4.5.ZBT-11高开综合保护器主要技术参数17
4.6.PIR800低压综合保护器20
5.设备清单24
1.总体方案
为实现赵庄矿二号井井下变电所无人值守供电系统自动化技术改造要求的功能，我们拟采用我公司生产的KJ360矿用电力监控系统，来作为我们的技术方案。
KJ360矿用电力监控系统是我公司应用最新的成熟的网络技术，最新的成熟的通信技术，最新的成熟的硬件设计技术，最新的成熟的软件设计技术，结合井下供电的特殊情况，开发的既能解决井下供电难题，又顺应了技术发展方向的供电系统保护与自动化产品。
晋煤集团、同煤集团、西山集团、兖矿集团、龙口煤电、阳煤集团等大型矿井的应用实践表明，KJ360矿用电力监控系统有着优越的性能，能够大大提高煤矿供电系统的供电可靠性，进而保证煤矿的安全生产。
建设内容
本次进行以下几个方面的改造：
1）建立电网监控系统在地面电网监控主站，通过OPCserver与矿井调度指挥系统平台进行无缝连接，实现信息资源共享、平台共用。
地面电网监控主站能对联网的供电设备进行控制、监测、监视、查询、记录、统计输出等各种操作，可储存、显示电网的各种运行参数、运行状态、故障信息报警等、并可对参数进行设置。
地面调度中心设备由监控计算机，不间断电源，通道柜构成。
地面调度中心配置一台高性能计算机，作为通讯服务器。
配置一台高性能计算机作为数据服务器兼监控工作站，兼监控工作站，对电网运行进行监控，能够在监视井上下电网的运行工况。
地面监控主站配置UPS电源，为计算机系统提供后备电源。
地面监控主站的主要设备配置情况如下表：
序号
名称
数量
主要作用
放置位置
1
通讯服务器
1台
通讯与数据转发
通道柜
2
数据服务器兼工作
站
1台
通讯与电网监控
调度机房
3
UPS电源
1台
后备电源
调度机房
2）井下变电所建设内容：
井下5个变电所、配电点安装4台KJF360-F矿用隔爆兼本安型电力监控分站和1台KJJ157本安型通讯转发器，内置高性能工业嵌入式通讯服务器、后备工作电源或者关联单独的后备电源等。
接入变电所辖区的高压开关，通过网络交换机实现变电站与地面主站电力监控系统的通讯；并留有备用的网口，以便作其他业务通道。
井下电力监控分站主要配置情况如下表：
序号
电力监控分站
安装地点
实现通讯的地点
设备名称
中央变电所
中央变电所
KJF360-F矿用隔爆
1
兼本安型电力监控
分站
东翼盘区变电
东翼盘区变电所
KJF360-F矿用隔爆
2
所
兼本安型电力监控
分站
3
东胶机尾配电
点
东胶机尾配电点
KJJ157本安型通讯
转发器
4
上仓机头配电
上仓机头配电点
KJF360-F矿用隔爆
点
兼本安型电力监控
分站
5
瓦斯抽放泵站
瓦斯抽放泵站
KJF360-F矿用隔爆
兼本安型电力监控
分站
对井下5个变电所或者配电点共计38台高压开关安装ZBT-11系列
高开综合保护器，38台低压开关安装PIR800低开综合保护器，分别接入本变电站或者配电点的KJF360-F矿用隔爆兼本安型电力监控分站或者KJJ157本安型通讯转发器，通过光纤环网系统与地面监控主站实现信号上传和下发。
KJF360-F矿用隔爆兼本安型电力监控分站和KJJ157本安型通讯转发器提供以太网口与现有网络交换机连接，如果需要接入变电所其他智能通讯设备，需要做接口软件进行衔接。
2.
2.1.
2.2.
建设改造原则
先进性
采用新技术，确保采用的产品技术代表煤矿电网自动化发展方向，
避免建成即落伍的情况发生；
开放性
既要在符合通用标准的前提下，兼通多种自动化控制系统，也就是
要提供各种层次的尽可能多的符合国际标准的接口，实现子系统最大限
度的信息共享。
2.3.成熟性
采用成熟的技术，成熟的产品，具有三个以上煤业集团三年以上的成功应用经验，确保电网自动化建设不走弯路；
2.4.可扩性
系统统一设计规划，并留有扩展空间，保证系统能够平滑扩展，能够实现分期投资、分步建设。
2.5.高可靠性
选用的材料、产品用成熟的工业级产品，关键部位采用双机热备模式，确保系统常年24小时运行。
2.6.经济性
是指在一定的资金资源下，尽量有效地利用，以适当的投入，建立一个高水平的、完善的自动化控制网络系统。
所有设备的选型配置坚持性价比最优的原则。
2.7.功能综合性
确保系统建成后，真正能够提高供电可靠性，并能对电网运行工况进行分析，掌握电网运行规律，使我们对电网的管理更加科学有效；除了能够实现遥测、遥信、遥控、遥调外，还通过视频监控系统实现变电所视频监视，为实现变电所的无人值班打下基础；实现井下电网的电度计量，为实现节能目标和实现精细化管理打下基础；能够使不同的自动化子系统在同一套软硬件系统上运行，便于综合管理。
3.主要投标产品的先进性
KJ360矿用电力监控系统的先进性
1）软硬件要运用地面保护的成熟技术，结合井下供电系统的特点设计的；
2）软硬件模块化，保证能够进行局部的升级和更换；
3）测控分站具有当地实时图形监控及事件显示功能；
4）定值连续可调，非倍率连续可调，使保护能够满足上下级变电所的配合关系；
5）具备电网扰动录波与录波分析功能，便于掌握电网运行规律，分析故障过程；
6）ZBT-11系列高开综合保护器采用开关电源，双CPU，全数字化设计，供电范围宽，抗干扰性强，可在高谐波的场所运行；
7）配置有独特的失压保护，可以区分母线真正是压和电压波动，使保护在门口短路致使电压降低时和雷电时、大负荷冲击时，开关不被误跳，可有效避免失压误动造成的井下大面积停电；
8）采用保护中的基于定值的漏电保护与网络综合选漏相结合，可以适应金属性接地、低阻接地、高阻接地和装有消弧线圈的情况；
9）具有电度量峰平谷累计功能，为精细化管理服务；
10）可以通过液晶屏和隔爆红外遥控器实现变电所当地监控；
11）可以实现变电所的远程调试和维护；
12）KJ360-F矿用隔爆兼本安型电力监控分站内置后备电源，保证变电所停
电后，分站可以运行3小时，以便查询、分析故障；
13）KJ360矿用电力监控系统组态软件平台是供电专业版，符合供电系统的管理习惯与要求，便于操作和维护；
14）KJ360矿用电力监控系统组态平台有自主知识产权，可以提供个性化的功能设计；
15）KJ360矿用电力监控系统组态软件集实时监控、运行分析、定值管理、电量管理等为一体，为电网运行决策提供最完备的数据；
4.电网监控系统方案
4.1.系统结构
KJ360矿用电力监控系统分为四个层次：
设备层（即综合保护层ZBT-11系列高开综合保护器）、变电层（即变电所内的当地监控和自动化设备—KJ360-F矿用隔爆兼本安型电力监控分站和KJJ157本安型通讯转发器）、通讯平台层（即变电所与地面间的公共通讯平台—光纤以太网平台）、地面监控层。
设备层主要完成数据采集、计算、保护和控制执行，并通过RS485总线接入变电所的监控分站或通讯转发器中，一方面完成数据转发，另一方面实现变电所综合选漏、录波存储、时钟同步和当地监控，并通过光纤以太网，完成与监控主站的通讯。
通讯平台是由电力分站或通讯转发器的光端设备构成的光纤以太网或是专门的光纤以太网。
监控主站是一套供电系统专业版组态系统，可按照供电系统的规范，对供电系统进行监测、控制、统计和分析
4.2.地面KJ360矿用电力监控系统主站建设方案
在地面调度中心设置通讯服务器和监控工作站，通过以太网直接计入千兆环
网交换机。
通讯服务器和监控工作站安装KJ360矿用电力监控系统专业版监控软件，能
够进行开关远程监测、遥控、定值设定，录波分析，事故分析等。
在调度中心以统一的组态王工控组态平台进行画面组态、实时监控和网络发
布。
地面KJ360矿用电力监控系统主站主要技术参数
1）实时测量与监视功能
测量高低压供电系统系统每个回路的Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、
3U0、Ia、Ic、3I0、P、Q、COSФ、绝缘电阻、有功电量、无功电量；
监视开关分合位置、保护信号情况；
2）告警功能
开关变位告警、保护动作告警、电压电流越限告警；
3）事故推画面功能
当某变电所发生开关跳闸、保护动作等事件时，将自动调出事故回路所
在的画面；
4）事件记录存储检索功能
当开关变位、保护动作、发生预告信号、控制操作、修改定值时，均生
成带时标和带动作值的事件记录，存储在磁盘中；
5）定值管理功能可以对选定的回路进行定值查询、设定与打印。
设定时为了定值设定的安全可靠，分定值预设和定值固化两步进行。
6）电度计量功能可按时段统计存储各回路电度量的峰、平、谷电量，并形成报表予以打印；
7）权限管理功能有管理员级权限和客户权限，管理员可以分配每台工作站的权限，以保证系统操作的安全性；
8）故障录波分析与打印功能当保护动作时，可自动启动录波功能，也可由调度下命令启动某回路进行录波，主站可再现电压电流波形，分析各个时刻的幅值相位等，也可打印出录波曲线；
9）控制操作功能控制操作有四种：
高低压开关的分合闸控制操作、保护信号复归操作、启动录波操作和挂接检修牌；开关分合操作分预分预合，控制执行两步操作，以确保开关操作的安全性；
10）历史数据存储与检索功能对电压、电流、功率、功率因数、电度量等存储小时值、日值、月值，存储的时间长短只受磁盘容量的限制；
11）曲线存储与检索功能可存储电压电流功率等的日曲线月曲线，存储的时间长短只受磁盘容量的限制；
12）报表设计与检索打印功能软件自带报表设计工具，可进行各类报表的设计，现实与打印时，自动将数据从数据库中取出，并填在表中。
13）打印功能可进行屏幕打印、各类曲线打印、事件记录打印、报表打印、录波打印等；
14）图形画面组态功能有强大的电力组态工具，可制作变电运行所需的各类图形、曲线；
15）web浏览功能
可提供web浏览功能，使在局域网中的任何计算机，经授权均能浏览各类曲线、报表和实时图形；
16）设备档案的管理可在画面上，点击开关可调出开关的档案资料，实现开关及相关设备的台帐管理；
17）规约转换和数据转发可实现多种通讯规约的转换，并向调度转发数据。
提供OPCServer接口，配合集中控制平台进行集成。
18）对井下监控分站软件进行远程升级；
19）自诊断功能
系统能及时发现分站、高开综合保护器故障，并予以报警
主站系统的部分画面如下图所示：
主要特点
1）KJ360矿用电力监控系统组态软件平台是供电专业版，符合供电系统
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