CN201975860U - 一种煤矿供电监控系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种解决煤矿井下供电越级跳闸问题、提高供电可靠性的煤矿供电监控系统。它是由设置在地面的监控后台系统、工业以太网交换机和位于井下的电力监控分站系统组成的，监控后台系统通过工业以太网交换机连接电力监控分站系统，监控后台系统包括工作站甲、工作站乙、数据服务器主机、数据服务器备机和工业以太网交换机，工作站甲、工作站乙、数据服务器主机和数据服务器备机分别与工业以太网交换机连接。本系统可显示分析现有系统设备配置的合理性，利用设计计算功能提出合理化设备配置方案，对现有系统进行合理配置，避免设备低能高配，降低设备投资和浪费。

Description

一种煤矿供电监控系统
技术领域
本实用新型涉及煤矿供电技术，具体说就是一种煤矿供电监控系统。
背景技术
我国煤矿井下供电系统采用中性点不接地方式，其优点是大大降低了电网接地电流和电容电流，提高了人身触电安全性和供电设备的安全性。供电方式与国外大体一致，主要采用中央变电所设有主变压器，总馈电开关向各分支开关馈电方式。供电系统复杂，线路短，存在3端线路，线路保护电流定值难以整定，尤其是煤矿井下存在多级采区变电站级联的情况，也不能通过增加时间级差实现各级线路保护的整定配合，线路故障时极易出现越级跳闸，导致大面积停电，严重影响安全生产。因此建立新型井下供电电网安全监控系统，解决煤矿供电系统广泛存在的越级跳闸的问题，提高煤矿供电系统的供电可靠性，保障煤矿安全生产势在必行。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种应用于煤矿井下新供电安全、采用IEC61850标准、构建煤矿井下智能电网、实现系统中保护装置互操作、数据共享和保护逻辑互锁、解决煤矿井下供电越级跳闸问题、提高供电可靠性的煤矿供电监控系统。
本实用新型的目的是这样实现的：它是由设置在地面的监控后台系统、工业以太网交换机和位于井下的电力监控分站系统组成的，监控后台系统通过工业以太网交换机连接电力监控分站系统。
本实用新型还有以下技术特征：
(1)所述的监控后台系统包括工作站甲、工作站乙、数据服务器主机和数据服务器备机，工作站甲、工作站乙、数据服务器主机和数据服务器备机分别与工业以太网交换机连接。
(2)所述的电力监控分站系统包括第一电力监控分站、第二电力监控分站、第三电力监控分站、第四电力监控分站、第五电力监控分站、第六电力监控分站、第一高压开关矿用智能保护器、第一低压开关矿用智能保护器、第二高压开关矿用智能保护器、第二低压开 关矿用智能保护器、第三高压开关矿用智能保护器、第三低压开关矿用智能保护器、第四高压开关矿用智能保护器、第四低压开关矿用智能保护器、第五高压开关矿用智能保护器、第五低压开关矿用智能保护器、第六高压开关矿用智能保护器和第六低压开关矿用智能保护器，第一电力监控分站、第二电力监控分站、第三电力监控分站、第四电力监控分站、第五电力监控分站和第六电力监控分站之间通过光纤进行级联，组成光纤环网，第一电力监控分站通过以太网连接第一高压开关矿用智能保护器和第一低压开关矿用智能保护器，第二电力监控分站通过以太网连接第二高压开关矿用智能保护器和第二低压开关矿用智能保护器，第三电力监控分站通过以太网连接第三高压开关矿用智能保护器和第三低压开关矿用智能保护器，第四电力监控分站通过以太网连接第四高压开关矿用智能保护器和第四低压开关矿用智能保护器，第五电力监控分站通过以太网连接第五高压开关矿用智能保护器和第五低压开关矿用智能保护器，第六电力监控分站通过以太网连接第六高压开关矿用智能保护器和第六低压开关矿用智能保护器。
本实用新型一种煤矿供电监控系统，在井下每个变电所安装电力监控分站1台，实现变电所内智能保护器的监测与控制，各个变电所的电力监控分站通过光纤组成环网，上传到地面电力监控系统主站，实现井下供电信息的在线监测、记录、存储、分析以及供电控制等功能。同时在井下配电系统和可能出现越级跳闸的地面6KV线路安装支持IEC61850标准的矿用智能保护器，各个智能保护器采用高速光纤网络交互数据，实现保护器间的数据共享、互操作以及保护逻辑互锁等功能，利用保护器间共享的数据信息以及保护逻辑互锁特性解决煤矿越级跳闸问题，避免大面积停电，构建煤矿坚强电网。本实用新型基于IEC61850标准的保护器间数据共享以及保护逻辑互锁，实现互锁式保护跳闸，避免因煤矿供电保护级差短而导致的供电越级跳闸难题，避免煤矿井下大面积停电，保证煤矿供电安全。采用分布式结构，以IEC61850标准为基础，提供数字化煤矿变电站全面的网络通信解决方案，构建煤矿智能化供电系统，利用智能供电系统自愈、坚强的特性，预防煤矿突发电力事故的发生，保证煤矿可靠、持续供电。 系统可显示分析现有系统设备配置的合理性，利用设计计算功能提出合理化设备配置方案，对现有系统进行合理配置，避免设备低能高配，降低设备投资和浪费。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：结合图1，本实用新型一种煤矿供电监控系统，它是由设置在地面的监控后台系统、工业以太网交换机和位于井下的电力监控分站系统组成的，监控后台系统通过工业以太网交换机连接电力监控分站系统。
本实用新型还有以下技术特征：
所述的监控后台系统包括工作站甲(1)、工作站乙(2)、数据服务器主机(3)和数据服务器备机(4)，工作站甲(1)、工作站乙(2)、数据服务器主机(3)和数据服务器备机(4)分别与工业以太网交换机(5)连接。
所述的电力监控分站系统包括第一电力监控分站(6)、第二电力监控分站(7)、第三电力监控分站(8)、第四电力监控分站(15)、第五电力监控分站(16)、第六电力监控分站(17)、第一高压开关矿用智能保护器(9)、第一低压开关矿用智能保护器(10)、第二高压开关矿用智能保护器(11)、第二低压开关矿用智能保护器(12)、第三高压开关矿用智能保护器(13)、第三低压开关矿用智能保护器(14)、第四高压开关矿用智能保护器(18)、第四低压开关矿用智能保护器(19)、第五高压开关矿用智能保护器(20)、第五低压开关矿用智能保护器(21)、第六高压开关矿用智能保护器(22)和第六低压开关矿用智能保护器(23)，第一电力监控分站(6)、第二电力监控分站(7)、第三电力监控分站(8)、第四电力监控分站(15)、第五电力监控分站(16)和第六电力监控分站(17)之间通过光纤进行级联，组成光纤环网，第一电力监控分站(6)通过以太网连接第一高压开关矿用智能保护器(9)和第一低压开关矿用智能保护器(10)，第二电力监控分站(7)通过以太网连接第二高压开关矿用智能保护 器(11)和第二低压开关矿用智能保护器(12)，第三电力监控分站(8)通过以太网连接第三高压开关矿用智能保护器(13)和第三低压开关矿用智能保护器(14)，第四电力监控分站(15)通过以太网连接第四高压开关矿用智能保护器(18)和第四低压开关矿用智能保护器(19)，第五电力监控分站(16)通过以太网连接第五高压开关矿用智能保护器(20)和第五低压开关矿用智能保护器(21)，第六电力监控分站(17)通过以太网连接第六高压开关矿用智能保护器(22)和第六低压开关矿用智能保护器(23)。
实施例2：本实用新型一种煤矿供电监控系统，采用如下技术方案：电力监控分站：由嵌入式系统通讯管理单元、光电转换单元组成。嵌入式系统通讯管理单元由Intel XScale PXA-255 200MHZ处理器为核心搭建，集成大容量CF存储卡、232通信接口、RS485通信接口、以太网接口等，通过以太网与矿用智能保护器进行数据交互，实现智能保护器的管理、测量数据汇总、计算、数据上传、远程控制以及远程整定保护定值。光电转换单元拥有支持IEEE802.3/802.3u/802.3x协议的10/100M全双/半双工RJ45以太网接口和SC光纤接口，实现以太网电信号和光信号的转换。
电力监控分站技术特点：
1)采用多种网络数据报过滤规则，有效杜绝未经授权的下行访问，极大地提高了系统安全；
2)采用最新的数据链路纠错技术，误码率下降1000倍；
3)32位CRC数据检错技术，避免数据误码对系统造成的影响；
4)自动检测光纤信号质量并给出实时状态指示；
5)通讯距离达20KM；
电力监控分站基于上述技术，通过以太网实时接收智能保护器的保护以及测控信息。经过严格信息校验、筛选将符合质量的保护和监控信息通过光纤信号送给电力监控主站，并接收主站下发的远程控制命令，以统一的控制数据模型，远程调整智能保护器的保护定值以及远程控制配电开关的分合闸，实现煤矿供电的远程控制。本实施例由两台监控后台系统、各个变电所电力监控分站和每个配电终端安装矿用智能保护器。智能保护器与电力监控分站之间采用以太网方式通 讯，电力监控分站通过光纤实现与地面监控后台系统的数据交互。系统采用树形结构、单层和多层连接方式(也可以采用光纤环网冗余结构增加系统可靠性)，将监控主机、监控备机、光纤交换机、电力监控分站、配电装置等设备连接在一起，形成一个完整、实用的煤矿供电监控系统。系统监控主机通过光纤交换机采用触发方式与各电力监控分站进行通信，将接收到的实时信息进行处理和存盘，并通过本机显示器显示出实时值；另外，它还可以显示各种历史曲线、图形并能通过打印机打印出各种报表和曲线等。各电力监控分站实时地对保护装置的数据进行转换和整理，并通过光纤主动将数据上送到地面监控主机；同时接收监控主机发来的各种控制命令，进行转换后再转发到对应的保护装置；配电装置对各种模拟量、开关量信号进行实时采集和处理，在开关发生故障时进行跳闸保护，并接收电力监控分站发来的各种控制命令，对开关进行对应操作；同时保护器主动将其处理过的合格数据上传至电力监控分站。

Claims (1)

1.一种煤矿供电监控系统，它是由设置在地面的监控后台系统、工业以太网交换机和位于井下的电力监控分站系统组成的，其特征在于：监控后台系统通过工业以太网交换机连接电力监控分站系统；所述的监控后台系统包括工作站甲(1)、工作站乙(2)、数据服务器主机(3)、数据服务器备机(4)和工业以太网交换机(5)，工作站甲(1)、工作站乙(2)、数据服务器主机(3)和数据服务器备机(4)分别与工业以太网交换机(5)连接；所述的电力监控分站系统包括第一电力监控分站(6)、第二电力监控分站(7)、第三电力监控分站(8)、第四电力监控分站(15)、第五电力监控分站(16)、第六电力监控分站(17)、第一高压开关矿用智能保护器(9)、第一低压开关矿用智能保护器(10)、第二高压开关矿用智能保护器(11)、第二低压开关矿用智能保护器(12)、第三高压开关矿用智能保护器(13)、第三低压开关矿用智能保护器(14)、第四高压开关矿用智能保护器(18)、第四低压开关矿用智能保护器(19)、第五高压开关矿用智能保护器(20)、第五低压开关矿用智能保护器(21)、第六高压开关矿用智能保护器(22)和第六低压开关矿用智能保护器(23)，第一电力监控分站(6)、第二电力监控分站(7)、第三电力监控分站(8)、第四电力监控分站(15)、第五电力监控分站(16)和第六电力监控分站(17)之间通过光纤进行级联，组成光纤环网，第一电力监控分站(6)通过以太网连接第一高压开关矿用智能保护器(9)和第一低压开关矿用智能保护器(10)，第二电力监控分站(7)通过以太网连接第二高压开关矿用智能保护器(11)和第二低压开关矿用智能保护器(12)，第三电力监控分站(8)通过以太网连接第三高压开关矿用智能保护器(13)和第三低压开关矿用智能保护器(14)，第四电力监控分站(15)通过以太网连接第四高压开关矿用智能保护器(18)和第四低压开关矿用智能保护器(19)，第五电力监控分站(16)通过以太网连接第五高压开关矿用智能保护器(20)和第五低压开关矿用智能保护器(21)，第六电力监控分站(17)通过以太网连接第六高压开关矿用智能保护器(22)和第六低压开关矿用智能保护器(23)。 
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