[實用新型]基于分布式結構的煤礦供電事故應急處置智能系統

有效

• 申請號: 201220650769.4
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN202949284U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 張樹魁;齊鄭;曹振全;蔡志偉;李建斌
• 申請（專利權）人: 西山煤電（集團）有限責任公司發電分公司;北京丹華昊博電力科技有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

技術領域

本實用新型屬于一種電力技術和設備，適用于6～110kV煤礦電力網，能夠對6kV、35kV、110kV系統進行統一處理，在正常運行時能夠監視電能質量、運行狀況；在發生故障時，能夠有效區分站內及站外故障及故障類型。

背景技術

我國煤礦供電系統一般由三級變電站組成：即地面變電站、井下中央變電站和采區變電站。礦井地面變電站是礦山供電系統的樞紐，它擔負著向井上、井下變配電的任務，它將110kV電壓變為6～35kV電壓，向額定電壓為6～35kV及以下的用電設備供電。安全可靠的地面供電是煤礦安全生產和職工正常生活的基本保障，是井下供電的源頭。

煤礦35kV以下供電系統都采用小電流接地方式，包括中性點不接地和中性點經消弧線圈接地兩種方式，其優點是當發生單相接地故障時，接地電流很小，線路絕緣不會破壞。但配電線路發生故障后的故障選線及定位問題沒有得到很好的解決。對于故障選線問題，由于接地電流遠小于負荷電流，因此不宜檢測。特別是對于消弧線圈接地系統，由于電感電流的補償作用，接地電流更加微弱，導致選線困難。很多變電站仍然采用手動拉路法進行選線，降低了供電可靠性，耽誤了生產生活，同時有可能造成事故擴大，導致大面積停電。

為確保煤礦企業安全生產，作為煤炭安全生產保障的重要部分——煤礦電力網，其對于安全運行和經濟運行的要求較公共電網更高，因此更加迫切需要運用現代的技術和通訊技術實現實時電網安全監視和控制，以保障安全生產所必不可少的供電可靠性。隨著煤礦安全生產受到越來越多的關注，開發出功能強大的供電事故應急處置智能系統顯得尤為重要。智能系統能夠實時監控變電站的運行狀態，并根據各種在線監測參數的異常診斷故障類型，分析診斷出故障原因，保證及時排除故障。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術上的不足，提出基于分布式結構的煤礦供電事故應急處置智能系統。該系統通過光纖以太網通信，在正常運行時能夠監視電能質量、運行狀況；在發生故障時，能夠有效區分站內及站外故障及故障類型。

本實用新型的技術方案如下：

一種基于分布式結構的煤礦供電事故應急處置智能系統，該系統由智能系統服務器、以太網光交換機和下位機三個部分組成，其特征為：

所述智能系統服務器安裝在變電站主控室，接收所述下位機傳輸來的電壓、電流信號，對供電事故進行綜合地故障診斷；

所述以太網光交換機也安裝在變電站主控室，接收并匯總各個下位機傳輸來的電壓、電流信號并上傳給智能系統服務器；

所述下位機安裝于PT柜和出線穿墻CT下方，對各個電壓等級線路電壓、電流進行采樣，并就地數字化后傳輸至以太網光交換機。

所述智能系統服務器將下位機傳來的各個電壓等級線路電壓、電流信號匯總，綜合分析故障類型。

所述以太網光交換機的速度為1000Mbps，支持單模光纖和多模光纖，很好地滿足了數據傳輸實時性的要求。

各個電壓等級的電壓、電流信號接入下位機的A/D模塊，轉換為數字信號后將瞬時值通過光纖以太網上傳，保證了數據的完整性。

所述煤礦供電事故應急處置智能系統在系統異常時能夠準確判別故障類型，同時能夠判斷故障位于站內或者站外。

智能系統下位機對各個電壓等級線路的電壓、電流進行采樣，各個電壓等級的電壓、電流信號接入下位機的模數轉換A/D模塊，即將二次模擬信號就地進行數字化，將數字信號通過光纖以太網經光交換機傳輸到智能系統服務器。服務器匯總各個電壓等級的電氣量信號，在系統正常運行時，監視各個電壓等級系統的運行狀況，分析各項電能質量指標。對電壓、電流數據的間歇性變化、波動進行捕捉錄波并提供信息，另外實現絕緣監測功能并反映中性點偏移和對地電壓數值。在電網異常時立刻啟動故障錄波，同時準確判別故障類型：如系統諧振、接地故障、短路故障、線路斷線、系統絕緣薄弱、電流越限、落雷等。并判斷故障位于站內或者站外。

本實用新型的優點如下：

1、下位機對各個電壓等級的電壓、電流信號進行就地數字化，通過以太網傳輸到智能系統服務器，充分保證數據傳輸過程中實時性和準確性。

2、下位機設計具有很高的測量精度和速度，采樣率達到100點/周波，可實現對高次諧波的分析需求。

3、技術成熟、可靠性高，在正常運行時能夠監視電能質量、運行狀況；在發生故障時，能夠有效區分站內及站外故障及故障類型。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的下位機原理圖；