【解決方案】煤礦變電站運維管理系統(tǒng)和故障處理

 

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

  煤礦井35kV變電站是煤礦井下、辦公區(qū)域和職工生活區(qū)的供電電源，礦區(qū)的各類負荷都依賴變電站的安全穩(wěn)定運行。變電站如果出現(xiàn)誤操作、斷路器跳閘等事件將引起相應供電區(qū)域停電，嚴重時還可能導致變電站操作人員和井下煤炭生產人員的人身事故。本文總結了35kV變電站人員管理、制度建設、設備檢修和防誤操作管理等方面的特點，并針對各類型的現(xiàn)狀給出了相應的管理建議，對減少電氣誤操作提高變電站的安全管理水平具有一定作用。

1、運行特點

  由于供煤礦35kV變電站是煤礦企業(yè)供電電源，在運行過程中存在以下特點：人員方面，變電站值守人員少，操作技能不足；制度方面，變電站管理制度較落后，執(zhí)行效率較低；運行環(huán)境方面，變電站建設于煤礦附近，存在煤塵污染問題；防誤操作方面，主要依賴電氣防誤。由于上述特點的存在，變電站可能存在的隱患有：運行人員自身職業(yè)素質或安全意識導致誤操作等事件；管理制度缺陷導致長期存在安全隱患；設備服役年限較長或檢修周期較長導致的設備故障；由于電氣防誤操作技術不夠完善，在電氣元件損壞的情況下操作人員易發(fā)生誤操作。

2、人員管理

  煤礦井下煤礦變電站的工作環(huán)境較為偏僻，長期在站內封閉環(huán)境值守的人員，容易存在情緒麻痹、責任心下降等現(xiàn)象，在遇到操作或者事故處理時容易出現(xiàn)誤操作。因此在運維值班模式上要轉變管理方式，目前35kV變電站的值班模式分為有人值班模式和無人值班模式。值班模式要考慮變電站的設備狀況、交通便捷程度等情況，對于值班周期較長的變電站，要適當縮短輪換周期，保障值班人員的休息時間和情緒穩(wěn)定。煤礦變電站值班人員的技能水平參差不齊，目前大部分在運行的煤礦變電站配置了綜合自動化系統(tǒng)，如圖1所示。綜合自動化系統(tǒng)能使值班人員通過后臺監(jiān)測站內一二次設備的運行狀態(tài)和負荷情況。綜合自動化系統(tǒng)為變電站值班人員提供了便利的同時，也對變電站的值班人員提出了新的工作內容和要求。綜合自動化系統(tǒng)包括監(jiān)控主機、MCU主控單元、現(xiàn)場總線以及各類測控和保護裝置等，在變電站巡視和檢查維護中要注意綜合自動化裝置的運行狀態(tài)，對指示燈、液晶顯示屏、網(wǎng)線和監(jiān)控軟件等進行維護檢查。對于不熟悉微機操作和保護裝置操作的值班人員要加強培訓，增加工作責任心。圖1變電站綜合自動化系統(tǒng)結構

3、制度建設

  通過對煤礦由于煤礦變電站的人員和設備等原因，在安全管理制度的建設和落實方面存在一些問題。制度建設包括學習制度和考核制度。由于煤礦變電站值班人員的經驗、學歷、身體素質等方面的影響，值班人員對相關規(guī)程和操作設備的熟悉程度不同，因此要建立完善的學習制度。學習內容包括煤礦變電站相關的國家和行業(yè)標準、行業(yè)安全規(guī)程和現(xiàn)場運行規(guī)程、新投產設備的說明書等。學習方式包括課程學習、現(xiàn)場操作和考試等。考核制度的建設包括安全考核和學習考核。安全考核是指要將變電站安全運行情況與值班員績效評價掛鉤，以此增強值班員的安全意識，減少電氣誤操作事件的發(fā)生。學習考核是指將值班員的業(yè)務水平考試成績與值班員績效評價掛鉤，以此提高值班員的學習熱情，保障學習質量。為了提高變電站的安全性和可靠性，學習制度和考核制度的落實至關重要。制度的落實離不開安全生產管理部門的監(jiān)督和變電站管理部門的配合。在制度落實之初出現(xiàn)各類問題要及時反饋，建立有效的溝通渠道，可通過現(xiàn)場調研、座談會、事故分析會等方式進行。

4、故障分析與處理

  煤礦由于煤礦生產運行年限長、開采范圍擴大和井下電氣設備新增、升級等因素的影響，煤礦35kV變電站的設備運行存在以下特點：一是電氣主接線形式上不斷變化，新間隔和老間隔并存，同時還存在退役設備；二是設備的維護和檢修周期不固定，檢修計劃執(zhí)行效率不高；三是設備的運行環(huán)境周圍存在煤塵污染問題，設備老化現(xiàn)象明顯。針對上述設備問題，對煤礦35kV變電站的線路、變壓器、電容器和直流裝置等提出下列設備檢修管理建議。

5、安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

5.1概述

  基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設備或環(huán)境視屏場景等需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個中星，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收警報，并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

5.2應用場所

  適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)用衛(wèi)生、文體、教育科研、農林水利、商業(yè)服務、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運行維護系統(tǒng)的新建、擴建和改建。

5.3系統(tǒng)結構

系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應用層和展示層。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測裝置、攝影頭、開關量采集裝置等。除攝影頭外，其它設備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關和交換機等設備。智能網(wǎng)關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉換，數(shù)據(jù)存儲，并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至*定的服務器端口，網(wǎng)絡故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。

應用層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，若變電所數(shù)量小于30個則應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器可以合一配置。服務器需要具備固定IP地址，以接收各智能網(wǎng)關主動傳送過來的數(shù)據(jù)。

展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。

5.4系統(tǒng)功能

5.4.1用能月報

用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設置為月。

5.4.2站點監(jiān)測

站點監(jiān)測包括概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。5.4.3變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

5.4.4運維

運維展示當前用戶管理的有關變電所在地圖上位置及總量信息。

5.4.5配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配電信息，配電圖顯示各回路的開關狀態(tài)、電流等運行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數(shù)查詢。

5.4.6視屏監(jiān)控

視屏監(jiān)控展示了當前實時畫面（視屏直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內視屏信息。

5.4.7電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設備各回路*定采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計。

5.4.8警報信息

對平臺所有警報信息進行分析。

5.4.9任務管理

任務管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務，查看巡檢或消缺任務的狀態(tài)和完成情況，可以點擊查看任務查看具體的巡檢信息。

5.4.10用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù)，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、警報事件等進行統(tǒng)計分析，并列出在該周期內巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺失及處理情況。

5.4.11APP監(jiān)測

電力運維手機支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設備檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺失記錄”、“文檔管理”和“用戶報告”七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視屏、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質量、各種事件警報查詢，設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。

5.5系統(tǒng)硬件配置

6、結語

  35kV煤礦變電站是煤礦生產、辦公和生活區(qū)域的電力來源，其安全穩(wěn)定運行是煤炭生產、辦公和職工生活的基本保障。本文從人員、制度、設備和防誤操作等方面總結了煤礦變電站的特點，針對各類型特點給出了相應的管理建議，對煤礦變電站的安全穩(wěn)定運行具有一定意義。