煤矿35KV变电站综合自动化系统的思考与实践

鲁毅

摘要：随着我国煤矿行业的现代化发展以及自动化技术的广泛应用，煤矿企业也要积极构建自动化的35KV变电站综合系统，以加强对煤矿变电站的实时监控，保证煤矿35KV变电站的运行安全。煤矿企业应根据自身的实际情况建设综合自动化系统，并合理选择其核心装置以及通信协议等，为35KV变电站实现综合自动化创造有利条件。

关键词：煤矿;35KV;变电站;综合自动化系统

为了促进我国煤矿的技术进步和现代化发展，需要通过综合自动化系统来实现35KV变电站的无人值守，并自动对煤矿生产过程中配电网络的电压、有功以及无功功率以及电流等进行动态监测，同时自动完成信息传输、电能调度控制等管理任务。在构建煤矿35KV变电站的综合自动化系统时，要根据煤矿生产的实际运行工况来进行确定自动化综合系统的关键元件设备和通信协议等，以增强系统的适应能力和抗干扰能力，从而为煤矿生产提供更加稳定可靠的电力能源保障，为煤矿的安全生产奠定良好的基础。

一、自动化综合系统的主要构成分析

（一）35KV变电站的自动化主站集控系统构成

煤矿35KV的自动化综合系统通常采用的是分布式结构，主要包括站控层、网络层以及间隔层等部分，而在煤矿35KV的自动化综合系统中，集控主站是系统的主要组成部分，其主要包括双前置机、SCADA服务器和工作站，以及视频监控主机和WEB服务器等，主要功能是对35KV变电站进行监控、操作管理以及遥巡等[1]。集控主站还直接关系到受控子站的调度运行以及维修管理。

（二）35KV变电站的自动化受控站系统分析

受控子站是自动化综合系统的基础部分，其主要包括监控装置、防闭锁装置以及视频设备等，其主要功能是对变电站运行中的数据信息进行采集、传输和处理，并根据集控站的指令对变电站进行自动化控制。受控子站系统主要采用统一式或分布式等结构方式。

（三）35KV变电站的自动化管理监控系统分析

1、自动化变电所管控系统分析

变电所自动化管控系统主要通过多媒体监控设备以及场地监控分站来对35KV变电站进行数据监测、操作管理、调整参数设施以及发出报警信息等，其既能够独立度变电所进行控制管理，同时还可以接入到煤矿整体的综合自动化网络中。由于点点所采用的综合性多媒体自动监控站具有多路通讯接口，因此能够与变电站内的供电设备、保护以及传感装置相连接，并可以通过视频画面来对系统运行情况进行动态模拟，详细呈现变电站的设计参数、实时状态参数、数据信息的曲线变化等。它能改善还可以与视频监控设备以及各种通讯设备相连接，从而实现了远程控制和语音报警等功能。

2、自动化电力管控系统分析

在煤矿35KV变电站的综合自动化系统中，电力管理监控系统要能够实现对供电系统以及相关设备的五遥操作，通过对供电系统的自动监测来及时发现故障隐患，自动发出预警信息并确定故障点。同时自动化电力管理监控系统还可以借助录波分析、图表分析以及专家系统等专业分析系统来对收集的电压波动跳闸、停电漏电以及接地故障等各种故障信息数据进行分析处理，以提高供电系统运行的安全性和稳定性，并减少能源损耗。此外，自动化电力管理控制系统还能够实现对供电网络的远程控制以及智能化控制，从而提高煤矿35KV变电站电力控制调度的效率。

二、综合自动化保护系统

（一）自动化保护测控装置分析

煤矿35KV变电站综合自动化系统中保护装置能够实现速动控制，其不仅具有数字滤波和转换A/D模数的功能，而且其抗干扰能力也比较突出。自动化保护装置由于采用数字方式进行自我诊断，因此其能夠及时发现系统软硬件中存在的安全隐患，并自动发出警报信息，保障了系统运行的安全性[2]。同时该自动化保护装置还具有较好的扩展性和兼容性，为数据信息的共享以及精确控制提供了平台基础。例如通过自动化差动保护可以对主变开关进行自动化控制，其可以通过电流CT互感装置、瓦斯感应装置以及变压器温度和负荷控制装置来自动监测线路的绝缘、过载过流以及过压等情况，并可以通过通信接口来实现对差动保护装置的远程控制。

（二）自动化防闭锁装置分析

煤矿35KV变电站综合自动化系统中的防闭锁装置主要包括闭锁控制器、闭锁遥控装置、直控数码锁和计算机钥匙、控制主机以及操作屏幕等部分，并具备五防等多元化系统功能，是综合自动化系统中的重要装置之一。

三、自动化综合系统通信协议分析

煤矿35KV变电站在综合自动化系统的建设中要想实现无人值守以及远程自动化控制就必须根据系统的结构特点以及煤矿变电站的实际情况来进行通讯协议的合理选择。目前在煤矿35KV变电站综合自动化系统的建设中主要采用的是分布式控制结构，其主要通过CPU的各通信管理单元来实现对变电站的自动化监控、信息传输以及控制。在这一过程中，通信协议的应用对自动化综合系统中的主机、各工作站、各控制单元以及CPU单元等模块之间的数据传输具有十分重要的应用，也是综合系统实现自动化控制和各种功能的核心环节之一[3]。目前在煤矿35KV变电站综合自动化系统的构建中比较常用的通信协议主要包括循环CDT协议、远动通信协议、Modbus以及DNPV3.0等通信协议，煤矿企业应结合自动化综合系统的实际需要来选择相应的通信协议，以确保系统能够具备五遥功能，在无人值守状态下自动完成数据的控制测量以及传输管理，并为系统向智能化方向发展创造良好的条件。

四、总结

为了进一步提高我国煤矿的自动化水平，促进煤矿企业的升级转型，煤矿企业要积极应用先进的计算机技术、自动化技术以及网络信息技术，加强综合自动化系统的构建，从而实现35KV变电站的无人值守和自动化控制，通过对煤矿生产过程中电网运行情况的动态监测来保障电力供应的安全性和稳定性，从而提高煤矿生产的安全性和连续性，减少安全事故的发生，降低煤矿生产经验成本，为煤矿企业创造更大的社会经济效益。

参考文献：

[1] 李贝贝.某煤业有限责任公司35 kV变电站综合自动化系统分析[J].资源信息与工程，2019，34（1）：73-74.

[2] 单旭.煤矿35kV变电站综合自动化技术探析[J].山东工业技术，2017（15）：50.

[3] 翟建财.煤矿变电站综合自动化系统探析[J].山东煤炭科技，2016（10）：87-88+90.

（作者单位：铜川欣荣配售电有限公司）