【解决方案】煤矿变电站运维管理系统和故障处理

 

未晓妃

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

  煤矿井35kV变电站是煤矿井下、办公区域和职工生活区的供电电源，矿区的各类负荷都依赖变电站的安全稳定运行。变电站如果出现误操作、断路器跳闸等事件将引起相应供电区域停电，严重时还可能导致变电站操作人员和井下煤炭生产人员的人身事故。本文总结了35kV变电站人员管理、制度建设、设备检修和防误操作管理等方面的特点，并针对各类型的现状给出了相应的管理建议，对减少电气误操作提高变电站的安全管理水平具有一定作用。

1、运行特点

  由于供煤矿35kV变电站是煤矿企业供电电源，在运行过程中存在以下特点：人员方面，变电站值守人员少，操作技能不足；制度方面，变电站管理制度较落后，执行效率较低；运行环境方面，变电站建设于煤矿附近，存在煤尘污染问题；防误操作方面，主要依赖电气防误。由于上述特点的存在，变电站可能存在的隐患有：运行人员自身职业素质或安全意识导致误操作等事件；管理制度缺陷导致长期存在安全隐患；设备服役年限较长或检修周期较长导致的设备故障；由于电气防误操作技术不够完善，在电气元件损坏的情况下操作人员易发生误操作。

2、人员管理

  煤矿井下煤矿变电站的工作环境较为偏僻，长期在站内封闭环境值守的人员，容易存在情绪麻痹、责任心下降等现象，在遇到操作或者事故处理时容易出现误操作。因此在运维值班模式上要转变管理方式，目前35kV变电站的值班模式分为有人值班模式和无人值班模式。值班模式要考虑变电站的设备状况、交通便捷程度等情况，对于值班周期较长的变电站，要适当缩短轮换周期，保障值班人员的休息时间和情绪稳定。煤矿变电站值班人员的技能水平参差不齐，目前大部分在运行的煤矿变电站配置了综合自动化系统，如图1所示。综合自动化系统能使值班人员通过后台监测站内一二次设备的运行状态和负荷情况。综合自动化系统为变电站值班人员提供了便利的同时，也对变电站的值班人员提出了新的工作内容和要求。综合自动化系统包括监控主机、MCU主控单元、现场总线以及各类测控和保护装置等，在变电站巡视和检查维护中要注意综合自动化装置的运行状态，对指示灯、液晶显示屏、网线和监控软件等进行维护检查。对于不熟悉微机操作和保护装置操作的值班人员要加强培训，增加工作责任心。图1变电站综合自动化系统结构

3、制度建设

  通过对煤矿由于煤矿变电站的人员和设备等原因，在安全管理制度的建设和落实方面存在一些问题。制度建设包括学习制度和考核制度。由于煤矿变电站值班人员的经验、学历、身体素质等方面的影响，值班人员对相关规程和操作设备的熟悉程度不同，因此要建立完善的学习制度。学习内容包括煤矿变电站相关的国家和行业标准、行业安全规程和现场运行规程、新投产设备的说明书等。学习方式包括课程学习、现场操作和考试等。考核制度的建设包括安全考核和学习考核。安全考核是指要将变电站安全运行情况与值班员绩效评价挂钩，以此增强值班员的安全意识，减少电气误操作事件的发生。学习考核是指将值班员的业务水平考试成绩与值班员绩效评价挂钩，以此提高值班员的学习热情，保障学习质量。为了提高变电站的安全性和可靠性，学习制度和考核制度的落实至关重要。制度的落实离不开安全生产管理部门的监督和变电站管理部门的配合。在制度落实之初出现各类问题要及时反馈，建立有效的沟通渠道，可通过现场调研、座谈会、事故分析会等方式进行。

4、故障分析与处理

  煤矿由于煤矿生产运行年限长、开采范围扩大和井下电气设备新增、升级等因素的影响，煤矿35kV变电站的设备运行存在以下特点：一是电气主接线形式上不断变化，新间隔和老间隔并存，同时还存在退役设备；二是设备的维护和检修周期不固定，检修计划执行效率不高；三是设备的运行环境周围存在煤尘污染问题，设备老化现象明显。针对上述设备问题，对煤矿35kV变电站的线路、变压器、电容器和直流装置等提出下列设备检修管理建议。

5、安科瑞AcrelCloud-1000变电所运维云平台

5.1概述

  基于互联网＋、大数据、移动通讯等技术开发的云端管理平台，满足用户或运维公司监测众多变电所回路运行状态和参数、室内环境温湿度、电缆及母线运行温度、现场设备或环境视屏场景等需求，实现数据一个中星，集中存储、统一管理，方便使用，支持具有权限的用户通过电脑、手机、PAD等各类终端链接访问、接收警报，并完成有关设备日常和定期巡检和派单等管理工作。

5.2应用场所

  适用于电信、金融、交通、能源、医用卫生、文体、教育科研、农林水利、商业服务、公用事业等行业变配电运行维护系统的新建、扩建和改建。

5.3系统结构

系统可分为四层：即感知层、传输层、应用层和展示层。

感知层：包含变电所安装的多功能仪表、温湿度监测装置、摄影头、开关量采集装置等。除摄影头外，其它设备通过RS485总线接入现场智能网关RS485端口。

传输层：包含现场智能网关和交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过交换机把数据上传至*定的服务器端口，网络故障时数据可存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

应用层：包含应用服务器和数据库服务器，若变电所数量小于30个则应用服务器和数据库服务器可以合一配置。服务器需要具备固定IP地址，以接收各智能网关主动传送过来的数据。

展示层：用户通过手机、平板、电脑等多终端的方式访问平台信息。

5.4系统功能

5.4.1用能月报

用能月报支持用户按总用电量、变电站名称、变电站编号等查询所管理站所的用电量，查询跨度可设置为月。

5.4.2站点监测

站点监测包括概况、运行状态、当日事件记录、当日逐时用电曲线、用电概况。5.4.3变压器状态

变压器状态支持用户查询所有或某个站所的变压器功率、负荷率、等运行状态数据，支持按负荷率、功率等升、降序排名。

5.4.4运维

运维展示当前用户管理的有关变电所在地图上位置及总量信息。

5.4.5配电图

配电图展示被选中的变电所的配电信息，配电图显示各回路的开关状态、电流等运行状态及信息，支持电压、电流、功率等详细运行参数查询。

5.4.6视屏监控

视屏监控展示了当前实时画面（视屏直播），选中某一个变配电站，即可查看该变配电站内视屏信息。

5.4.7电力运行报表

电力运行报表显示选定站所选定设备各回路*定采集间隔运行参数和电能抄表的实时值及平均值行统计。

5.4.8警报信息

对平台所有警报信息进行分析。

5.4.9任务管理

任务管理页面可以发布巡检或消缺任务，查看巡检或消缺任务的状态和完成情况，可以点击查看任务查看具体的巡检信息。

5.4.10用户报告

用户报告页面主要用于对选定的变配电站自动汇总一个月的运行数据，对变压器负荷、配电回路用电量、功率因数、警报事件等进行统计分析，并列出在该周期内巡检时发现的各类缺失及处理情况。

5.4.11APP监测

电力运维手机支持“监控系统”、“设备档案”、“待办事项”、“巡检记录”、“缺失记录”、“文档管理”和“用户报告”七大模块，支持一次图、需量、用电量、视屏、曲线、温湿度、同比、环比、电能质量、各种事件警报查询，设备档案查询、待办事件处理、巡检记录查询、用户报告、文档管理等。

5.5系统硬件配置

6、结语

  35kV煤矿变电站是煤矿生产、办公和生活区域的电力来源，其安全稳定运行是煤炭生产、办公和职工生活的基本保障。本文从人员、制度、设备和防误操作等方面总结了煤矿变电站的特点，针对各类型特点给出了相应的管理建议，对煤矿变电站的安全稳定运行具有一定意义。