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煤礦供電自動(dòng)化系統的開(kāi)發(fā)設計
煤礦供電系統自動(dòng)化的實(shí)現，可以把煤礦上所有的與變電站相關(guān)的實(shí)時(shí)信息及時(shí)的傳送至煤礦的供電系統主站，下面是小編搜集整理的一篇探究煤礦供電自動(dòng)化系統的論文范文，歡迎閱讀查看。
【摘要】煤礦供電系統的自動(dòng)化，可以有效的掌控煤礦電網(wǎng)的運行規律，提高供電的安全性和可靠性，避免大面積停電或者越級跳閘等煤礦電網(wǎng)事故的發(fā)生。對于提高煤礦電網(wǎng)的運行管理水平，推廣無(wú)人值守變電站的應用有很大的幫助。本文簡(jiǎn)要闡述了煤礦供電自動(dòng)化系統的開(kāi)發(fā)設計。
【關(guān)鍵詞】煤礦;供電;自動(dòng)化
引言
煤礦在開(kāi)采的過(guò)程中，對于電能的要求比較高，因此煤礦的供電系統必須滿(mǎn)足可靠性、安全性、合理性、經(jīng)濟性等要求。煤礦的供電系統中的電源應該使用雙回獨立的線(xiàn)路，禁止電源線(xiàn)路上出現任何負荷;在煤礦電力系統中，應該采取防爆、防觸電以及過(guò)電流、過(guò)負荷等技術(shù)保護措施;此外，電力系統中的電壓偏移應該控制在額定值的5%～7%的范圍內偏差應該避免超過(guò)0.2～0.5hz，系統的供電因數必須達到0.9以上。煤礦供電系統的設計還應該考慮到便于操作、節省費用等因素�？傮w來(lái)說(shuō)，對于煤礦的供電系統來(lái)說(shuō)，想要保持供電系統的可靠性，就應該選擇雙回干線(xiàn)式按線(xiàn)系統，變壓器組的按線(xiàn)方式多選用全橋式，電壓、電流互感器的選擇應該符合系統的要求，系統中應該應用先進(jìn)的真空斷路器技術(shù)，同時(shí)，監測保護系統一定要設置的比較完善。
一、煤礦供電系統自動(dòng)化技術(shù)功能
煤礦供電系統中應用自動(dòng)化技術(shù)，增強了煤礦供電系統的應用功能：
(1)自動(dòng)化技術(shù)在煤礦供電系統中的應用，可以隨時(shí)的掌握電力系統中的運行狀態(tài);
(2)可以收集和評估煤礦供電系統中不同的接線(xiàn)方案運行狀態(tài)和信息，時(shí)刻掌握控制對象的所有動(dòng)態(tài)信息;
(3)煤礦供電系統中，應用自動(dòng)化技術(shù)，可以在數據采集和處理的狀態(tài)下，借助網(wǎng)絡(luò )平臺，把開(kāi)關(guān)量信息、數據、訊號等傳遞到監制系統中，并進(jìn)行數據的處理，然后更新于數據庫中，成為供電系統中進(jìn)行各種操作的資料依據;
(4)借助自動(dòng)化技術(shù)，可以通過(guò)多種形式，例如圖像、文字、表格等形式呈現出系統的各項安全監控信息，進(jìn)行合理的判斷煤礦電網(wǎng)系統的整體運行狀態(tài);
(5)檔系統出現運行異常的狀況時(shí)，例如斷路器錯位、異常跳閘或者繼電保護模擬量高出整定數值等狀況，系統可以自動(dòng)完成切換保護動(dòng)作，并且及時(shí)傳送報警信號;
(6)在在供電系統運行狀態(tài)下，自動(dòng)記錄事件動(dòng)作和狀態(tài)，并且能夠完成自動(dòng)打印，實(shí)現存盤(pán)儲存，并進(jìn)行有效的管理;
(7)可以設定操作閉鎖功能，以減少或者杜絕出現人工操作失誤的現象，確保供電系統的正常運行。
二、煤礦供電自動(dòng)化系統的開(kāi)發(fā)設計
1.煤礦供電系統自動(dòng)化控制結構。煤礦供電自動(dòng)化系統中現代自動(dòng)化技術(shù)的應用主要包括四個(gè)部分：
現場(chǎng)智能測控單元部分、工業(yè)以太網(wǎng)部分、地面集控中心部分、地面集控中心部分。除此之外的分站下屬網(wǎng)絡(luò )結構的自動(dòng)化和運行都是借助RS485信號并聯(lián)網(wǎng)絡(luò )完成的。詳細的分析情況如下：
(1)系統的現場(chǎng)監控職能主要是監督、控制盒保護供電系統中的設備和線(xiàn)路運行狀態(tài)。監控操作的順利完成主要是借助數據的傳遞方式，實(shí)現從縣城監控單位都自動(dòng)化分站的傳輸，同時(shí)接收遙控指令。
(2)在工業(yè)以太網(wǎng)的部分中，煤礦供電系統自動(dòng)化控制系統的主站和監控分站之間的連接就是借助自動(dòng)化技術(shù)來(lái)完成的，也可以實(shí)現相關(guān)信息的傳遞。網(wǎng)絡(luò )冗余技術(shù)在自動(dòng)化控制系統的設計過(guò)程當中使一項十分重要的技術(shù)，它可以大大增加網(wǎng)絡(luò )通信的可靠性。針對于煤礦井下防爆性要求比較高的特殊工作環(huán)境，通常會(huì )借助光纖維結構的傳輸介質(zhì)，例如，光纖線(xiàn)路、電轉換器、太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等應用于網(wǎng)絡(luò )系統中，以滿(mǎn)足遠距離的傳輸需求。
(3)在地面集控中心部分中，自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)指揮中心的應用，主要是借助系統主站，實(shí)現集中監視和控制管理煤礦生產(chǎn)作業(yè)現場(chǎng)中的高壓饋電設備的目的。這些高壓饋電設備包括監督控制軟件、 獨立運行的工控機、UPS電源裝置等。
(4)在自動(dòng)化監控分站中，自動(dòng)化技術(shù)的主要作用就是對現場(chǎng)監控單元和循環(huán)地兩部分之間的數據和信息進(jìn)行傳遞，并且把所有經(jīng)過(guò)自動(dòng)化監控分站處理之后的信息或者數據再次傳遞給系統主站。主站系統發(fā)出的命令應該由紫定華分站接收，然后傳遞給與數據信息相關(guān)的現場(chǎng)監控單元，利用這種方式可以實(shí)現遠程操作。在這個(gè)過(guò)程中，發(fā)揮著(zhù)主要作用的的器件主要有嵌入式計算機設備、外圍設備和裝置、通信協(xié)議轉化器等宿設備裝置。
2.煤礦供電自動(dòng)化系統的控制設計。煤礦供電自動(dòng)化系統中的分站設計主要包括硬件設計和軟件設計，硬件設計的組要組件有嵌入式計算機系統、通信協(xié)議轉換器、光電轉換器和一些外圍設備組成，其工作原理就是能夠對現場(chǎng)的監控單元進(jìn)行循環(huán)的采集數據，并把數據轉化成與OPC服務(wù)器相匹配的格式，然后通過(guò)工以太網(wǎng)和OPC數據傳輸機制再傳給主站，并對主站發(fā)出的控制命令進(jìn)行及時(shí)接收，并遙控指揮現場(chǎng)監控單位進(jìn)行操作。煤礦供電自動(dòng)化系統中的軟件設計分站操作主要采用的系統是嵌入式WindowsXP、監控軟件利用VC++6.0工具、Active X通信控件、OPC動(dòng)態(tài)連接庫WTOPCSvr 等，分站監控程序進(jìn)行循環(huán)地交換數據主要是通過(guò)COM 口與多個(gè)現場(chǎng)測控單元，通過(guò)以太網(wǎng)口可以將采集到的數據傳遞給主站�？梢圆捎肁ctiveX串行的方式設計分站與現場(chǎng)測控單元的通信程序，可以參考有關(guān)串行通信的參考文獻，進(jìn)行具體的設計。OPC 技術(shù)主要應用于分站和主站之間的數據通信，使不同的程序應用和不同的設備之間的接口標準化，簡(jiǎn)化數據之間互相交換的環(huán)節，使同設備的數據集成起來(lái)更加便捷。一般情況下在OPC軟件接口進(jìn)行數據通信的過(guò)程中，都會(huì )設計OPCServer，OPCServer的設計主要是VC++6.O工具和OPC動(dòng)態(tài)連接庫WTOPCSvr進(jìn)行的。本自動(dòng)化系統中選用的WindowsXPSP2作為主站的操作系統，選擇iFix組態(tài)軟件作為監控軟件。
三、煤礦自動(dòng)化供電系統的運行效果
煤礦供電系統自動(dòng)化的實(shí)現，可以把煤礦上所有的與變電站相關(guān)的實(shí)時(shí)信息及時(shí)的傳送至煤礦的供電系統主站，便于對礦井供電系統內的全部運行信息進(jìn)行前方為掌控，借助視屏可以轉卻的了解井下各變電所現場(chǎng)情況，一旦出現事故，可以為綜合判斷和處理提供準確的依據，提高了系統的工作效率和處理事故的能力。系統中的高壓隔爆開(kāi)關(guān)微機保護器，能夠調整限定值、定時(shí)設定電流保護，進(jìn)而有效的實(shí)現井上井下的保護配合，避免發(fā)生由于越級跳閘而造成的大面積停電;系統中的漏電保護可以及時(shí)的檢測到事故發(fā)生段，減少處理事故的時(shí)間，提高處理事故的效率;系統中的低電保護設置具有延時(shí)的功能，可以減少由于系統電壓波動(dòng)造成的開(kāi)關(guān)失誤，還可以對高低開(kāi)關(guān)進(jìn)行授權設置、在線(xiàn)調整、修改、驗證保護值等，減少停電次數;在系統中安裝專(zhuān)用IP電話(huà)，可以在供電系統發(fā)生事故時(shí)，保持通信暢通，提高處理事故的效率，及時(shí)的回復用電。
四、總結
總之，煤礦供電自動(dòng)化系統的設計，首先需要設計出一個(gè)用來(lái)與系統分站進(jìn)行數據傳輸的OPC客戶(hù)端，具有接收數據及存儲、更新數據庫的功能，還需要設計一個(gè)用來(lái)顯示和操作數據界面的系統，能夠借助圖片和動(dòng)畫(huà)的形式顯示整個(gè)供電系統的工作動(dòng)態(tài)。通過(guò)自動(dòng)化的電網(wǎng)改造，提高了煤礦的供電系統的現代化管理水平，保障了礦井的生產(chǎn)用電安全。
參考文獻
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