【解決方案】煤礦變電站運(yùn)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(fù)荷都依賴變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)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(yīng)供電區(qū)域停電，嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致變電站操作人員和井下煤炭生產(chǎn)人員的人身事故。本文總結(jié)了35kV變電站人員管理、制度建設(shè)、設(shè)備檢修和防誤操作管理等方面的特點(diǎn)，并針對(duì)各類型的現(xiàn)狀給出了相應(yīng)的管理建議，對(duì)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(yùn)行特點(diǎn)

  由于供煤礦35kV變電站是煤礦企業(yè)供電電源，在運(yùn)行過程中存在以下特點(diǎn)：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(yùn)行環(huán)境方面，變電站建設(shè)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(diǎn)的存在，變電站可能存在的隱患有：運(yùn)行人員自身職業(yè)素質(zhì)或安全意識(shí)導(dǎo)致誤操作等事件；管理制度缺陷導(dǎo)致長期存在安全隱患；設(shè)備服役年限較長或檢修周期較長導(dǎo)致的設(shè)備故障；由于電氣防誤操作技術(shù)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(nèi)封閉環(huán)境值守的人員，容易存在情緒麻痹、責(zé)任心下降等現(xiàn)象，在遇到操作或者事故處理時(shí)容易出現(xiàn)誤操作。因此在運(yùn)維值班模式上要轉(zhuǎn)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(shè)備狀況、交通便捷程度等情況，對(duì)于值班周期較長的變電站，要適當(dāng)縮短輪換周期，保障值班人員的休息時(shí)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(yùn)行的煤礦變電站配置了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，如圖1所示。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)能使值班人員通過后臺(tái)監(jiān)測(cè)站內(nèi)一二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)荷情況。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)為變電站值班人員提供了便利的同時(shí)，也對(duì)變電站的值班人員提出了新的工作內(nèi)容和要求。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)包括監(jiān)控主機(jī)、MCU主控單元、現(xiàn)場(chǎng)總線以及各類測(cè)控和保護(hù)裝置等，在變電站巡視和檢查維護(hù)中要注意綜合自動(dòng)化裝置的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)指示燈、液晶顯示屏、網(wǎng)線和監(jiān)控軟件等進(jìn)行維護(hù)檢查。對(duì)于不熟悉微機(jī)操作和保護(hù)裝置操作的值班人員要加強(qiáng)培訓(xùn)，增加工作責(zé)任心。圖1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3、制度建設(shè)

  通過對(duì)煤礦由于煤礦變電站的人員和設(shè)備等原因，在安全管理制度的建設(shè)和落實(shí)方面存在一些問題。制度建設(shè)包括學(xué)習(xí)制度和考核制度。由于煤礦變電站值班人員的經(jīng)驗(yàn)、學(xué)歷、身體素質(zhì)等方面的影響，值班人員對(duì)相關(guān)規(guī)程和操作設(shè)備的熟悉程度不同，因此要建立完善的學(xué)習(xí)制度。學(xué)習(xí)內(nèi)容包括煤礦變電站相關(guān)的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)安全規(guī)程和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程、新投產(chǎn)設(shè)備的說明書等。學(xué)習(xí)方式包括課程學(xué)習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)操作和考試等?？己酥贫鹊慕ㄔO(shè)包括安全考核和學(xué)習(xí)考核。安全考核是指要將變電站安全運(yùn)行情況與值班員績(jī)效評(píng)價(jià)掛鉤，以此增強(qiáng)值班員的安全意識(shí)，減少電氣誤操作事件的發(fā)生。學(xué)習(xí)考核是指將值班員的業(yè)務(wù)水平考試成績(jī)與值班員績(jī)效評(píng)價(jià)掛鉤，以此提高值班員的學(xué)習(xí)熱情，保障學(xué)習(xí)質(zhì)量。為了提高變電站的安全性和可靠性，學(xué)習(xí)制度和考核制度的落實(shí)至關(guān)重要。制度的落實(shí)離不開安全生產(chǎn)管理部門的監(jiān)督和變電站管理部門的配合。在制度落實(shí)之初出現(xiàn)各類問題要及時(shí)反饋，建立有效的溝通渠道，可通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、座談會(huì)、事故分析會(huì)等方式進(jìn)行。

4、故障分析與處理

  煤礦由于煤礦生產(chǎn)運(yùn)行年限長、開采范圍擴(kuò)大和井下電氣設(shè)備新增、升級(jí)等因素的影響，煤礦35kV變電站的設(shè)備運(yùn)行存在以下特點(diǎn)：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(shí)還存在退役設(shè)備；二是設(shè)備的維護(hù)和檢修周期不固定，檢修計(jì)劃執(zhí)行效率不高；三是設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境周圍存在煤塵污染問題，設(shè)備老化現(xiàn)象明顯。針對(duì)上述設(shè)備問題，對(duì)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(shè)備檢修管理建議。

5、安科瑞AcrelCloud-1000變電所運(yùn)維云平臺(tái)

5.1概述

  基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺(tái)，滿足用戶或運(yùn)維公司監(jiān)測(cè)眾多變電所回路運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運(yùn)行溫度、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或環(huán)境視屏場(chǎng)景等需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一個(gè)中星，集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)限的用戶通過電腦、手機(jī)、PAD等各類終端鏈接訪問、接收警報(bào)，并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

5.2應(yīng)用場(chǎng)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(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的新建、擴(kuò)建和改建。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應(yīng)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(cè)裝置、攝影頭、開關(guān)量采集裝置等。除攝影頭外，其它設(shè)備通過RS485總線接入現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并通過交換機(jī)把數(shù)據(jù)上傳至*定的服務(wù)器端口，網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

應(yīng)用層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，若變電所數(shù)量小于30個(gè)則應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以合一配置。服務(wù)器需要具備固定IP地址，以接收各智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)傳送過來的數(shù)據(jù)。

展示層：用戶通過手機(jī)、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺(tái)信息。

5.4系統(tǒng)功能

5.4.1用能月報(bào)

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

5.4.2站點(diǎn)監(jiān)測(cè)

站點(diǎn)監(jiān)測(cè)包括概況、運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)日事件記錄、當(dāng)日逐時(shí)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(gè)站所的變壓器功率、負(fù)荷率、等運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負(fù)荷率、功率等升、降序排名。

5.4.4運(yùn)維

運(yùn)維展示當(dāng)前用戶管理的有關(guān)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(guān)狀態(tài)、電流等運(yùn)行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細(xì)運(yùn)行參數(shù)查詢。

5.4.6視屏監(jiān)控

視屏監(jiān)控展示了當(dāng)前實(shí)時(shí)畫面（視屏直播），選中某一個(gè)變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)視屏信息。

5.4.7電力運(yùn)行報(bào)表

電力運(yùn)行報(bào)表顯示選定站所選定設(shè)備各回路*定采集間隔運(yùn)行參數(shù)和電能抄表的實(shí)時(shí)值及平均值行統(tǒng)計(jì)。

5.4.8警報(bào)信息

對(duì)平臺(tái)所有警報(bào)信息進(jìn)行分析。

5.4.9任務(wù)管理

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

5.4.10用戶報(bào)告

用戶報(bào)告頁面主要用于對(duì)選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器負(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、警報(bào)事件等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并列出在該周期內(nèi)巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)的各類缺失及處理情況。

5.4.11APP監(jiān)測(cè)

電力運(yùn)維手機(jī)支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設(shè)備檔案”、“待辦事項(xiàng)”、“巡檢記錄”、“缺失記錄”、“文檔管理”和“用戶報(bào)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(zhì)量、各種事件警報(bào)查詢，設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報(bào)告、文檔管理等。

5.5系統(tǒng)硬件配置

6、結(jié)語

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