煤礦井下變電所監控系統的安裝測試與改進
[摘要]：煤礦井下供電電網監控系統變電所部分，還能實現地面遙控井下變電所高壓配電開關復位、合閘、分閘，可使變電所無人值守，提高了井下用電的科學管理化、控制自動化水平。為使系統更適合煤礦使用，符合現場需要，解決實際問題，對系統進行試驗并不斷改進、提高、完善。通過現場試驗，該系統工作穩定，數據準確，控制功能可靠，運行良好。
[關鍵詞]：變電所；監控系統；安裝；測試；改進
煤礦井下供電電網監控系統變電所部分，主要監測井下變電所高壓配電開關的電流、電壓、有功功率、真空斷路器的開合狀態，還可通過地面計算機控制各配電開關的分合。該系統從實際出發，除了檢測和實時顯示以前無法知道的負載設備用電參數外，還能實現地面遙控井下變電所高壓配電開關復位、合閘、分閘，可使變電所無人值守，提高了井下用電的科學管理化、控制自動化水平。為使系統更適合煤礦使用，符合現場需要，解決實際問題，對系統進行試驗并不斷改進、提高、完善。通過現場試驗，該系統工作穩定，數據準確，控制功能可靠，運行良好。
圖1 煤礦井下變電所監控系統圖
1、系統結構與安裝
系統結構如圖1所示，井下部分由通信接口、系統主控計算機、其它網絡計算機等組成。只有系統主控計算機可以對井下真空配電開關進行人工分、合閘操作，它直接與通信接口相連，進行數據采集和控制輸出，其它計算機通過礦局域網可顯示監控畫面和數據，但不能進行控制操作。按照業務歸口管理規定，主控計算機放在安裝隊值班室，并只允許特定人員依照操作密碼和口令對計算機控制操作，不允許其他人隨意控制。井下部分主要由變電所監控分站、智能采集器及傳感器等組成。每個變電所放1臺監控分站，每臺分站可接16只智能采集器，即控制16臺真空配電開關，每臺被監控的配電開關都具有地面分、合閘控制功能。地面計算機通信接口徑2根監測線連接變電所分站，通信信號為CA現場總線方式。變電所分站通過兩芯電纜與智能采集器連接，通信信號為RS485。
系統安裝在兩個變電所，一是5319，即目前正在出煤的采煤工作面變電所；一是八采一橫，即下一個即將出煤的高產高效工作面變電所，兩個變電所內使用的'開關全部是BGP9L-6G型高壓配電開關裝置。
2、系統測試
2、1、分站與智能采集器的通信測試
將一數碼顯示模塊插入智能采集器的顯示接口插座上，顯示模塊會循環顯示各點的電流、電壓功率值，記錄下這些數據，然后將顯示模塊插入分站內的顯示接口插座，這時，顯示模塊會循環顯示各采集器的數據。等待顯示待測采集器的電流、電壓、功率等數據時，將其記錄下來，與上面記錄的采集器顯示數據比較，結果數據一致，說明分站與采集器通信正確。
2、2、計算機與分站的通信測試將上面分站上顯示的某一待測采集器上的數據與計算機屏幕上顯示的該分站傳來的同一采集器的數據進行比較，如果數據一致，說明分站與計算機通信正確。
2、3、模擬傳感器測試因沒有用于測量現場高壓配電開關輸出參數的精確儀表，首先在選擇傳感器時，選擇了國內信譽好、質量好、價格高的廠家的產品。其次在安裝傳感器前，在實驗室進行了精確調試，所以在現場測試時采用了與高壓配電開關本身顯示結果進行比較，結果基本一致。
2、4、開關量測試這里只有真空斷路器的分、合指示開關量，采用計算機顯示和井下高壓配電開關顯示實際對比測試，結果全部正確。
2、5、軟件測試測試內容主要有：長期運行可靠性測試；現場工作人員的操作熟練性測試；各種功能，如實時數據顯示，故障狀態顯示，分閘、復位、合閘操作測試；保密性測試。試驗結果均比較滿意。
3、系統的改進
3、1、解決了高壓配電開關真空斷路器的開合狀態采集輸入電路不匹配的問題。在電路設計時，是按照交流100V設計的，但實際上是直流12V，所以在采集器初裝上時，不能顯示高壓配電開關的分、合狀態，通過修改輸入電路，問題便得到了解決。
3、2、設計“合閘”控制輸出時，疏忽了高壓配電開關的故障掉電時須先復位、再合閘的工作順序，即沒有設計“復位”控制輸出，結果系統只能在手動分閘后的情況下，系統才能執行合閘操作，使系統缺乏實用性。為此，在智能采集器上又增加了“復位”接點輸出，使得系統在執行“合閘”操作時先執行“復位”，然后再執行“合閘”。這樣在任何情況下掉電，系統都可成功進行“合閘”控制。
3、3在系統設計時，按照合同書要求，智能采集器只設計了“合閘”控制輸出接點，即系統只具有“合閘”功能。后來根據礦方提出的系統設計要求，決定系統再增加“分閘”功能。將所有已安裝的智能采集器更換為有“分閘”控制輸出的采集器。
3、4、實時監控窗口在開始設計為通用型的，這與現場上的實際布置不符。改進后窗口中的開關布置、連線方式與實際相吻合，并且在每個開關圖形的下面又增加了開關的編號、容量、用途，還在該窗口的下面增加了圖標區，注明了各種圖形代表的含義。與硬件的改進相配合，先后增加了“復位”、“分閘”功能，與原來的合閘功能一起完成了高壓配電開關的遙控功能。在系統軟件中增加了在實時監控窗口的各個配電開關圖形的點擊放大窗口中進行遙控操作的功能。
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