阳泉二矿井下电网监控系统技术协议(五家).doc

国阳二矿井下电网监测监控系统实施技术协议甲方：国阳二矿(以下简称甲方)乙方：北京威通诚信机电科技有限责任公司(以下简称乙方)丙方: 天津贝克电气有限公司(以下简称丙方)丁方: 唐山开诚电气有限责任公司(以下简称丁方)戊方: 常州自动化研究所(以下简称戊方)国阳二矿井下电网监测监控系统建设项目，由乙方负责建设。为保证系统设备及安装质量，现就相关技术事宜，甲、乙、丙、丁、戊五方协商签定系统实施技术协议如下：一建设目标1建设目标（1） 建立国阳二矿井下部分6kv变电所的监测监控系统，在地面矿调度中心显示和记录井下6kV部分变电所及81001工作面的所有数据，实现地面调度对井下变电所的遥测、遥控、遥信和遥调，实现变电所无人值守。（2） 以井下电网监测监控系统为基础，构架的1000M光纤以太环网，作为煤矿的主干网络，为未来矿井安全生产综合自动化信息系统提供了高速、可靠的信息通道。（3） 进一步提高井下高压防爆开关保护动作的可靠性和准确性，解决越级跳闸以及一个回路短路故障引起变电所开关全部跳闸的问题，提高供电可靠性；解决漏电保护实用化问题；解决电压波动造成的井下大面积停电问题。（4） 安装视频摄像头，实时显示监测监控变电所的视频画面。2具体实施内容（1）在地面建立计算机监控系统，主要有2台数据及Web服务器和1台工控机、工业电视、通道柜、后备电源、工业开关电源、隔离路由器、交换机、打印机等设备组成。监控中心实现对井下470水平桑掌供电系统进行远程监控，在调度主站显示和记录井下470水平桑掌供电系统综合保护装置的所有数据，实现遥测、遥控、遥信和遥调功能。（2）在470水平桑掌中央变电所、470水平十采区配电室、470水平八采区配电室、470水平主运皮带三部配电室（4703皮带机变电所）、4702皮带机变电所、4701皮带机变电所、81001综采工作面等7个地点各设置一台测控分站（共7个KJF-81型监控分站），分站与综合保护（ZBT-11型）之间以RS485总线相连，按照MODBUS-RTU协议进行数据通讯，从而通过监控分站实现变电所及工作面的就地监控。（3）对井下470水平桑掌供电系统变电所保护和控制部分进行改造，将井下高防开关现有的模拟保护器更换成带通讯接口的数字化综合保护器（ZBT-11型，共43台），以提高保护的可靠性，并增强其保护功能。（4）建立千兆工业冗余光纤以太环网，作为井下井上的主干网。采用西门子1000M矿用防爆以太网光纤交换机，构建双环自愈的高速可靠网络，敷设16芯单模光缆，保证数据的高速、远距离传输，同时为其它自动化系统提供了充足的数据通道；井下测控分站（KJF81）通过光缆接入环网，实现供电系统的信息可靠传输和交换。（5）在4701皮带机机头、4702皮带机机头、4703皮带机机头、81001综采工作面、81001顺槽头部皮带机头等5处安装矿用隔爆摄像仪，将视频信号接入KJF-81监控分站，并通过以太网接口接入千兆以太网传至地面视频服务器，显示监控画面。（6）将综采工作面的德国贝克PROMOS系统集控台提供的标准的通信接口与KJF81监控分站相连，从而进行数据通讯，在地面监控中心实时显示81001综采工作面相关设备的开停状态及电流量；（7）将81001顺槽头部皮带机、81001顺槽二部皮带机的低压变频启动开关（唐山开诚）提供的标准的通信接口接入KJF81监控分站，按照标准的数据格式，进行可靠的数据通讯，以实时监测这两部皮带的开、停状态。（8）为4701、4702、4703皮带集中控制系统留有标准的以太网通道。二系统组成（一）系统组成采用KJ137煤矿电网监测监控系统实施国阳二矿的井下电网监测监控。本系统共由三部分组成(系统示意图如下)：l 地面监控主站；l 井下测控分站；l 高压防爆开关综合保护器。KJ137电网监测监控系统构成示意图1地面监控主站（1） 地面监控主站组成：地面监控主站设在地面矿调度中心，配置三台服务器，一台作为通讯服务器，用于监控工作站与井下监控分站之间进行数据交换，以及与调度间数据转发；两台监控工作站兼作数据服务器，互为备用。地面监控主站还需配置一个通道柜，用于安装工业光纤以太网交换机、机架式光纤终端盒、网络交换机和通讯服务器。监控主站配置UPS电源，为计算机系统提供后备电源。矿领导办公室及机电工区等管理部门配置若干计算机，便于相关管理部门对供电系统的调度指挥。矿领导办公室及机电工区等管理部门与地面矿调度中心的监控主站之间通过已有的光缆联接，占用其富余的芯线。（2） 地面监控主站功能：1) 实时测量与监视功能：测量6kV系统每个回路的Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、3U0、Ia、Ic、3I0、P、Q、cos、绝缘电阻、有功电量、无功电量等参数；监视开关的分合位置、保护信号的情况。2) 告警功能：开关变位告警、保护动作告警、电压电流越限告警。3) 事故推画面功能：当某变电所发生开关跳闸、保护动作等事件时，将自动调出事故回路所在的画面。4) 事件记录存储检索功能：当开关变位、保护动作、发生预告信号、控制操作、修改定值时，均生成带时标的事件记录，存储在磁盘中。5) 定值管理功能：对选定的回路进行定值查询、设定与打印。设定时为了定值设定的安全可靠，分定值预设和定值固化两步进行。6) 电度计量功能：按时段统计存储各回路电度量的峰、平、谷电量，并形成报表予以打印。7) 权限管理功能：有管理员级权限和客户权限，管理员可以分配每台工作站的权限，以保证系统操作的安全性。8) 故障录波分析与打印功能：当保护动作时，可自动启动录波功能，也可由调度下命令启动某回路进行录波，主站可再现电压电流波形，分析各个时刻的幅值相位等，也可打印出录波曲线。9) 控制操作功能：高压防爆开关的分合闸控制操作、保护信号复归操作、启动录波操作以及挂检修牌；开关分合操作分预分预合、控制执行两步操作，以确保开关操作的安全性。10) 历史数据存储与检索功能：对电压、电流、功率、功率因数、电度量等存储小时值、日值、月值，存储的时间长短只受磁盘容量的限制。11) 曲线存储与检索功能：存储电压、电流、功率等的日曲线月曲线，存储的时间长短只受磁盘容量的限制。12) 报表设计与检索打印功能：软件自带报表设计工具，可进行各类报表的设计，现实打印时，自动将数据从数据库中取出，并填在表中。13) 打印功能：进行屏幕打印、各类曲线打印、事件记录打印、报表打印、录波打印等。14) 图形画面组态功能：强大的电力组态工具，可制作供电运行所需的各类图形、曲线。15) web浏览功能：提供web浏览功能，使得在局域网中的任何计算机，经授权均能浏览各类曲线、报表和实时图形。16) 设备档案的管理：在界面上，点击某台开关可调出该开关的档案资料，实现开关及相关设备的台帐管理。17) 视频系统：能显示每个监控点的视频影像（工业电视）。18) 规约转换和数据转发：实现多种通讯规约的转换，并向调度转发数据。19) 对井下监控分站软件进行远程升级。2井下测控分站（KJF81）KJF81井下测控分站的构成井下测控分站（KJF-81）主要由高性能工业嵌入式通讯服务器、后备工作电源、光纤接续盒等组成。支持多规约、多波特率、多通讯方式。软件内核部分采用嵌入式实时多任务操作系统，通讯及监控软件采用外挂式软件模块，可方便地进行功能扩充。主要完成保护装置与地面监控系统之间的数据交换，实现辖区当地监控，与综合保护一起，实现单相接地选线功能。KJF81测控分站外部连接示意图3高压防爆开关综合保护器（ZBT-11）ZBT-11高压防爆开关综合保护器，是在高压防爆开关内替代老式开关保护的数字化保护测控装置，在抗震动、防腐蚀、抗干扰有着特殊的处理和优良的效果，主要完成井下高压防爆开关所需的各种保护，并完成回路的电压、电流、功率、功率因数、电度计量、开关位置监视、事件记录、故障录波、开关控制、通讯等功能。采用双CPU设计结构，既提高了通信速度，又提高了保护的可靠性；特殊的工作电源设计，保证在故障情况下能够使保护可靠动作，并记录故障类型；灵活的保护配置，确保了保护动作的选择性、可靠性和速动性，避免了开关误动、拒动、越级跳闸等情况的发生；遥控修改定值，遥控开关分合，实现了不停电在线修改定值，更增加了操作的方便性和安全性。主要功能ZBT-11高压防爆开关综合保护器的主要功能见下表所示。功 能备注三段式电流保护速断、限时速段、过载，独立的电流元件和时间元件，可独立投退二段式零序电流（漏电）保护独立的电流元件和时间元件，可独立投退反时限电流保护时间常数可整定，三种反时限曲线可选择低电压跳闸独立的电压值和延时时间元件，可投退过电压跳闸独立的电压值和延时时间元件，可投退零序过压跳闸独立的电压值和延时时间元件，可投退遥控地面调度和本地遥控器控制开关分合遥调地面调度和本地遥控器调整保护定值遥信断路器位置、刀闸位置、保护动作信号等电缆绝缘监视告警电缆屏蔽层对地的绝缘监视PT断线告警具有操作回路分合闸出口可以是有源或无源接点分合闸出口可以采用交流或直流操作故障录波故障前后不低于2秒的电压、电流波形事件顺序记录网络综合接地选线电度计量有功电度、无功电度的计算或脉冲计数瓦斯闭锁空接点引入，可去抖，可告警，可跳闸风电闭锁空接点引入，可去抖，可告警，可跳闸Ia,Ic,Uab,Ubc,Uca,Ua,Ub,Uc,3U0,3I0,Hz，绝缘电阻的测量及P、Q、COS的计算通讯功能上表功能中，低电压保护的延时时间可整定，并经PT断线闭锁、有流闭锁，以保证失压保护不误跳。（二）1000M光纤工业以太网通过矿用防爆（工业以太网）交换机接入设备，利用16芯光缆，构建双环自愈的光纤以太环网，搭建共享的高速综合业务数字通信平台，该平台可以做以下业务：1) 作为电网监测监控系统的通讯网络；2) 作为井下视频监视信号的传输通道；3) 作为地面与井下电话联络的IP电话通讯平台；4) 作为矿井安全生产监控的其他自动化子系统的通讯平台等。建立高速综合业务数字通信平台可以使光缆的资源得到充分利用，可以避免低速通讯（如采用光MODEM通讯）造成的光缆资源的浪费。井下电网监测监控系统只占用2芯纤芯构成双环自愈的光纤以太环网，双环自愈可以保证任何一处断纤，双环自动切换，双环的切换时间不大于300ms，保证通讯的连续性。 光纤以太环网充分利用光纤宽频带特点，在一个环上加载多个通讯速率为1000Mbps的以太网信号，使光缆得到充分利用。考虑井下变电所与地面调度中心间构成一个环网，并留光缆接续扩展的余地。光缆系统选用16芯单模光缆，其它纤芯为矿井安全生产自动化通讯平台预留，此次项目共计敷设光缆22km。三甲、乙、丙、丁、戊五方的职责及其它要求1甲方职责 （1）负责提供井下中央变电所供电系统图及各种供电系统数据，提供变电所设备（分站及摄像仪）安装位置的相关技术基础资料。 （2）负责提供地面在矿调度室监控主站的安装位置。（3）负责敷设从地面调度室到井下470水平桑掌中央变电所、470水平十采区配电室、470水平八采区配电室、470水平主运皮带三部配电室（4703皮带机变电所）、4702皮带机变电所、4701皮带机变电所、81001综采工作面的22km光缆。（4）为乙方提供良好设备安装场所。（5）负责协调井下电网监测监控系统建设相关厂家，使其提供通讯接口和通讯规约，并保证系统实施的时间要求。（6）负责协助乙方做好安装调试工作。2乙方职责（1）安装470水平桑掌中央变电所、470水平十采区配电室、470水平八采区配电室、470水平主运皮带三部配电室（4703皮带机变电所）、4702皮带机变电所、4701皮带机变电所、81001综采工作面等7个地点的KJJ102矿用防爆千兆以太网交换机，为皮带集控等监控子系统预留接口。（2）更换43台高压防爆开关保护器，安装7台监控分站、5个矿用隔爆摄像仪、地面监控中心，形成国阳二矿完整的井下部分电网监测监控系统。（3）系统具备与德国贝克控制箱、开诚变频启动器监控通讯的兼容性。（4）为甲方提供系统相关图纸及资料2套。（5）设备供货时，提供产品合格证、产品说明书、操作手册、煤安证书等。（6）负责系统的安装调试，保证系统投入使用后，运行稳定可靠。（7）系统设备验收合格后，乙方提供整套系统一年免费维修服务。保修期后，乙方提供终身有偿维修服务，维修更换的零部件只收取材料成本费，不高于备品备件的报价。（8）免费为甲方提供系统维护和操作培训，保证使用及维护人员能够独立工作，并提供相关技术资料。培训后，确保甲方技术人员能够熟练软件维护及硬件维护工作，并能够及时排除大部分的设备故障。（9）负责系统软件的免费升级。（10）提供井下电网监测监控的开放式接口。（11）乙方支付丙方增添的德国贝克控制台通讯模块设备及接口费用 13572 元。3丙方职责（1）负责为乙方提供标准的数据接口，并通过RS485总线与KJF-81监控分站进行数据通讯。 （2）负责提供相应的数据格式及通讯规约，提供的数据应包含相关设备的开、停信号，电压、电流量，故障情况等要求的信息内容。（3）丙方应于 年 月 日之前安装通讯接口模块，提供数据格式及通讯规约。4丁方职责（1）负责为乙方提供标准的数据接口，并通过RS485总线与KJF-81监控分站进行数据通讯。（2）负责提供相应的数据格式及通讯规约，提供的数据应包含顺槽皮带变频启动器设备的开、停信号，电流量，故障状态等要求的信息内容。（3）丁方应于 年 月 日之前提供数据格式及通讯规约。5戊方职责（1）应按照标准的以太网接口，通过标