【解決方案】煤礦變電站運維管理系統和故障處理

 

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、辦公區域和職工生活區的供電電源，礦區的各類負荷都依賴變電站的安全穩定運行。變電站如果出現誤操作、斷路器跳閘等事件將引起相應供電區域停電，嚴重時還可能導致變電站操作人員和井下煤炭生產人員的人身事故。本文總結了35kV變電站人員管理、制度建設、設備檢修和防誤操作管理等方面的特點，并針對各類型的現狀給出了相應的管理建議，對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、運行特點

  由于供煤礦35kV變電站是煤礦企業供電電源，在運行過程中存在以下特點：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，執行效率較低；運行環境方面，變電站建設于煤礦附近，存在煤塵污染問題；防誤操作方面，主要依賴電氣防誤。由于上述特點的存在，變電站可能存在的隱患有：運行人員自身職業素質或安全意識導致誤操作等事件；管理制度缺陷導致長期存在安全隱患；設備服役年限較長或檢修周期較長導致的設備故障；由于電氣防誤操作技術不夠完善，在電氣元件損壞的情況下操作人員易發生誤操作。

2、人員管理

  煤礦井下煤礦變電站的工作環境較為偏僻，長期在站內封閉環境值守的人員，容易存在情緒麻痹、責任心下降等現象，在遇到操作或者事故處理時容易出現誤操作。因此在運維值班模式上要轉變管理方式，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備狀況、交通便捷程度等情況，對于值班周期較長的變電站，要適當縮短輪換周期，保障值班人員的休息時間和情緒穩定。煤礦變電站值班人員的技能水平參差不齊，目前大部分在運行的煤礦變電站配置了綜合自動化系統，如圖1所示。綜合自動化系統能使值班人員通過后臺監測站內一二次設備的運行狀態和負荷情況。綜合自動化系統為變電站值班人員提供了便利的同時，也對變電站的值班人員提出了新的工作內容和要求。綜合自動化系統包括監控主機、MCU主控單元、現場總線以及各類測控和保護裝置等，在變電站巡視和檢查維護中要注意綜合自動化裝置的運行狀態，對指示燈、液晶顯示屏、網線和監控軟件等進行維護檢查。對于不熟悉微機操作和保護裝置操作的值班人員要加強培訓，增加工作責任心。圖1變電站綜合自動化系統結構

3、制度建設

  通過對煤礦由于煤礦變電站的人員和設備等原因，在安全管理制度的建設和落實方面存在一些問題。制度建設包括學習制度和考核制度。由于煤礦變電站值班人員的經驗、學歷、身體素質等方面的影響，值班人員對相關規程和操作設備的熟悉程度不同，因此要建立完善的學習制度。學習內容包括煤礦變電站相關的國家和行業標準、行業安全規程和現場運行規程、新投產設備的說明書等。學習方式包括課程學習、現場操作和考試等。考核制度的建設包括安全考核和學習考核。安全考核是指要將變電站安全運行情況與值班員績效評價掛鉤，以此增強值班員的安全意識，減少電氣誤操作事件的發生。學習考核是指將值班員的業務水平考試成績與值班員績效評價掛鉤，以此提高值班員的學習熱情，保障學習質量。為了提高變電站的安全性和可靠性，學習制度和考核制度的落實至關重要。制度的落實離不開安全生產管理部門的監督和變電站管理部門的配合。在制度落實之初出現各類問題要及時反饋，建立有效的溝通渠道，可通過現場調研、座談會、事故分析會等方式進行。

4、故障分析與處理

  煤礦由于煤礦生產運行年限長、開采范圍擴大和井下電氣設備新增、升級等因素的影響，煤礦35kV變電站的設備運行存在以下特點：一是電氣主接線形式上不斷變化，新間隔和老間隔并存，同時還存在退役設備；二是設備的維護和檢修周期不固定，檢修計劃執行效率不高；三是設備的運行環境周圍存在煤塵污染問題，設備老化現象明顯。針對上述設備問題，對煤礦35kV變電站的線路、變壓器、電容器和直流裝置等提出下列設備檢修管理建議。

5、安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

5.1概述

  基于互聯網＋、大數據、移動通訊等技術開發的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監測眾多變電所回路運行狀態和參數、室內環境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現場設備或環境視屏場景等需求，實現數據一個中星，集中存儲、統一管理，方便使用，支持具有權限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收警報，并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

5.2應用場所

  適用于電信、金融、交通、能源、醫用衛生、文體、教育科研、農林水利、商業服務、公用事業等行業變配電運行維護系統的新建、擴建和改建。

5.3系統結構

系統可分為四層：即感知層、傳輸層、應用層和展示層。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監測裝置、攝影頭、開關量采集裝置等。除攝影頭外，其它設備通過RS485總線接入現場智能網關RS485端口。

傳輸層：包含現場智能網關和交換機等設備。智能網關主動采集現場設備層設備的數據，并可進行規約轉換，數據存儲，并通過交換機把數據上傳至*定的服務器端口，網絡故障時數據可存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務器端數據不丟失。

應用層：包含應用服務器和數據庫服務器，若變電所數量小于30個則應用服務器和數據庫服務器可以合一配置。服務器需要具備固定IP地址，以接收各智能網關主動傳送過來的數據。

展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。

5.4系統功能

5.4.1用能月報

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

5.4.2站點監測

站點監測包括概況、運行狀態、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。5.4.3變壓器狀態

變壓器狀態支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態數據，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

5.4.4運維

運維展示當前用戶管理的有關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狀態、電流等運行狀態及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數查詢。

5.4.6視屏監控

視屏監控展示了當前實時畫面（視屏直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內視屏信息。

5.4.7電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設備各回路*定采集間隔運行參數和電能抄表的實時值及平均值行統計。

5.4.8警報信息

對平臺所有警報信息進行分析。

5.4.9任務管理

任務管理頁面可以發布巡檢或消缺任務，查看巡檢或消缺任務的狀態和完成情況，可以點擊查看任務查看具體的巡檢信息。

5.4.10用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數據，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、警報事件等進行統計分析，并列出在該周期內巡檢時發現的各類缺失及處理情況。

5.4.11APP監測

電力運維手機支持“監控系統”、“設備檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺失記錄”、“文檔管理”和“用戶報告”七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視屏、曲線、溫濕度、同比、環比、電能質量、各種事件警報查詢，設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。

5.5系統硬件配置

6、結語

  35kV煤礦變電站是煤礦生產、辦公和生活區域的電力來源，其安全穩定運行是煤炭生產、辦公和職工生活的基本保障。本文從人員、制度、設備和防誤操作等方面總結了煤礦變電站的特點，針對各類型特點給出了相應的管理建議，對煤礦變電站的安全穩定運行具有一定意義。