阳泉上社矿电力监控及防越级跳闸系统.doc

精品文档 。 1欢迎下载 阳泉上社煤矿阳泉上社煤矿 电力监控及防越级跳闸系统电力监控及防越级跳闸系统 设 计 方 案 电光防爆科技股份有限公司 2012 年 6 月 精品文档 。 2欢迎下载 目目 录录 一、阳泉上社矿井下变电所概况一、阳泉上社矿井下变电所概况.3 3 二、电力监控及防越级跳闸系统组成二、电力监控及防越级跳闸系统组成.3 3 三、阳泉上社矿电力监控及防越级跳闸系统改造设计三、阳泉上社矿电力监控及防越级跳闸系统改造设计.3 3 四、电力监控及防越级跳闸系统主要设备的技术参数四、电力监控及防越级跳闸系统主要设备的技术参数.6 6 1、高爆开关保护器 DSB-600B .6 1.1、高爆保护器技术性能 .7 1.2.保护特性 .7 1.2.1 过载保护特性.7 1.2.2 速断保护特性.8 1.2.3 定时限过流保护特性.8 1.2.4 漏电保护特性.8 1.2.5 电缆绝缘保护特性.8 1.2.6 失压保护特性.9 1.2.7 过压保护特性.9 1.2.8 风电瓦斯闭锁保护特性.9 1.2.9 越级闭锁保护特性.9 2、KJ254-F（A）矿用隔爆兼本安型电力监控分站.9 2.1、运行环境 .10 2.2、防爆型式： .10 2.3、配接设备 .11 2.4、电力传输分站组成 .11 2.5、电气性能 .11 2.6、电力传输分站功能 .12 3、光纤纵差短路闭锁控制器.13 4、电力监控系统功能和技术指标.13 4.1、系统的主要功能 .14 4.2、主要技术数据 .15 五、售后服务承诺五、售后服务承诺.1616 六、系统设备清单六、系统设备清单.2020 精品文档 。 3欢迎下载 一、阳泉上社矿井下变电所概况一、阳泉上社矿井下变电所概况 阳泉上社矿现在有 4 个井下变电所：970 中央变电所、南采区变电所、15# 中央变电所、15#采区变电所。目前井下 970 中央变电所为双电源供电，电源引 自地面降压站 10KV 的高压开关柜。南采区变电所的两路电源引自 970 中央变电 所的高爆开关,15#中央变电所的两路电源引自 970 中央变电所的高爆开关，15# 采区变电所的两路电源引自 15#中央变电所的高爆开关，4 个变电所中一共有 55 台高开、33 台馈电开关，其中 55 台高爆开关需改造保护装置、17 台馈电开 关需更换。这样形成由地面 10KV 变电所到井下中央变电所到井下采区变电所的 四级供电网络，为了使整个井下供电系统安全可靠的运行，能实时的对每个开 关运行情况进行监控，防止出现越级跳闸故障，现对井下变电所供电进行电力 监控及防越级跳闸系统的整体规划设计。 二、电力监控及防越级跳闸系统组成二、电力监控及防越级跳闸系统组成 1 1、高压开关内部智能化防越级跳闸保护装置、高压开关内部智能化防越级跳闸保护装置：用于采集开关内部运行参数 及各项保护 2 2、井下变电所电力监控分站、井下变电所电力监控分站：用于对井下变电所的所有开关的保护装置的 数据采集及数据上传到调度 3 3、井下变电所光纤短路闭锁控制器、井下变电所光纤短路闭锁控制器：用于发生短路后对上级开关的闭锁， 防止越级跳闸 4 4、隔爆型网络摄像仪、隔爆型网络摄像仪：用于对井下变电所的视频实时监控 5 5、地面调度室电力监控系统主站、地面调度室电力监控系统主站：用于对整个井下变电所供电运行进行实 时的在线监控 三、阳泉上社矿电力监控及防越级跳闸系统改造设计三、阳泉上社矿电力监控及防越级跳闸系统改造设计 由于井下变电所的高开保护装置为济源华宇、济源环宇、济源煤炭高压、 电光防爆的 ZLZB-7T(YK)、ZLZB-7AT、WGZB-H(A)、GWZB-10GC(Y)保护装置，现 不满足矿上防越级跳闸和电力监控系统的整体建设，所以对井下 970 中央变电 所、南采区配电室、15#中央变电所、15#采区变电所的所有高开保护装置进行 改造安装我公司研发的 DSB600B 型智能防越级跳闸保护装置，一共需改造 55 台 高开、更换 17 台低压馈电开关。 1、在井下南采区变电所安装 2 个光纤短路闭锁控制器，分别用于不同段母 线的越级跳闸闭锁保护及对上一级变电所的供电开关的越级跳闸闭锁保护，在 三采区变电所安装一台 KJ254-F(A)型电力监控分站及隔爆型网络摄像仪，隔爆 精品文档 。 4欢迎下载 型网络摄像仪通过阻燃网线连接到电力监控分站的交换机上，将视频信号通过 网络上传到调度室，高爆开关和低压馈电开关通过矿用屏蔽通讯电缆将保护装 置的 RS485 通讯接口与电力监控分站的 RS485 通讯接口连接起来，实现电力监 控分站对每台开关的实时数据采集及监控，同时通过光缆将南采区变电所的电 力监控分站与 970 中央变电所的电力监控分站连接起来形成网络传输平台，通 过光缆将南采区变电所的短路闭锁控制器与 970 中央变电所的短路闭锁控制器 连接起来，将南采区变电所的短路闭锁信号传到 970 中央变电所，如果发生南 采区变电所高开或下级短路，不会使 970 中央变电所高开直接跳闸。 2、在井下 15#采区变电所安装 2 个光纤短路闭锁控制器，分别用于不同段 母线的越级跳闸闭锁保护及对上一级变电所的供电开关的越级跳闸闭锁保护， 在三采区变电所安装一台 KJ254-F(A)型电力监控分站及隔爆型网络摄像仪，隔 爆型网络摄像仪通过阻燃网线连接到电力监控分站的交换机上，将视频信号通 过网络上传到调度室，高爆开关和低压馈电开关通过矿用屏蔽通讯电缆将保护 装置的 RS485 通讯接口与电力监控分站的 RS485 通讯接口连接起来，实现电力 监控分站对每台开关的实时数据采集及监控，同时通过光缆将南采区变电所的 电力监控分站与 15#中央变电所的电力监控分站连接起来形成网络传输平台， 通过光缆将 15#采区变电所的短路闭锁控制器与 15#中央变电所的短路闭锁控制 器连接起来，将 15#采区变电所的短路闭锁信号传到 15#中央变电所，如果发生 15#采区变电所高开或下级短路，不会使 15#中央变电所高开直接跳闸。 3、在井下 15#中央变电所安装 2 个光纤短路闭锁控制器，分别用于不同段 母线的越级跳闸闭锁保护及对上一级变电所的供电开关的越级跳闸闭锁保护， 在三采区变电所安装一台 KJ254-F(A)型电力监控分站及隔爆型网络摄像仪，隔 爆型网络摄像仪通过阻燃网线连接到电力监控分站的交换机上，将视频信号通 过网络上传到调度室，高爆开关和低压馈电开关通过矿用屏蔽通讯电缆将保护 装置的 RS485 通讯接口与电力监控分站的 RS485 通讯接口连接起来，实现电力 监控分站对每台开关的实时数据采集及监控，同时通过光缆将 15#中央变电所 的电力监控分站与 970 中央变电所的电力监控分站连接起来形成网络传输平台， 通过光缆将 15#中央变电所的短路闭锁控制器与 970 中央变电所的短路闭锁控 制器连接起来，将 15#中央变电所的短路闭锁信号传到 970 中央变电所，如果 发生 15#中央变电所高开或下级短路，不会使 970 中央变电所高开直接跳闸。 4、在井下 970 中央变电所安装 2 个光纤短路闭锁控制器及 1 台电力监控分 站、1 台隔爆网络摄像仪，同样短路闭锁控制器通过光缆将短路闭锁信号送到 地面 10KV 变电所闭锁相应的高压开关柜，电力监控分站通过光缆与地面调度室 的传输接口相连，将井下电力监控数据上传到调度室，隔爆网络摄像仪通过阻 精品文档 。 5欢迎下载 燃网线连接到电力监控分站的交换机上，将视频信号通过网络上传到调度室， 高爆开关通过矿用屏蔽通讯电缆将保护装置的 RS485 通讯接口与电力监控分站 的 RS485 通讯接口连接起来，实现电力监控分站对每台开关的实时数据采集及 监控。 5、在地面 10KV 变电所安装 2 台光纤短路闭锁控制，接收井下传过来的短 路闭锁控制信号，在下井的两台高压开关柜内各安装一台 DSB-600B 型保护装置。 6、在地面调度指挥中心安装一台监控主机、一台备用机、两套力控电力版 专业组态软件，一台打印机和一台 UPS 电源，作为电力监测监控主站；监控主 机、备用机用网线连接地面监控通讯分站内置以太网交换机。井下变电所高压 开关智能保护器的 RS485 通讯信号直接传输到监控通信分站，经分站处理、存 储、协议转换后通过以太环网上传到地面监控室监控主机、备用机。同时东西 区的监控主机对各自井下的监控数据共享，能在各自监控主机上实时的监控到 对方井下变电所运行的各项电力参数。 精品文档 。 6欢迎下载 图一：电力监控系统图 精品文档 。 7欢迎下载 图二：防越级跳闸系统示意图 四、电力监控及防越级跳闸系统主要设备的技术参数四、电力监控及防越级跳闸系统主要设备的技术参数 1 1、高爆开关保护器高爆开关保护器 DSB-600BDSB-600B 高爆开关保护器采集电力系统的 瞬时电压、电流、零序电压、零序电 流、电缆绝缘电阻值等信号，通过保 护器内单片机的处理和计算得出开关 所控制电路的电压、电流、有功功率、 无功功率、功率因数、用电量、零序 电压、零序电流、电缆绝缘电阻值等 数据，在保护器的屏幕上进行本地显 示；保护器将获取的各种实时数据值 与保护器整定值进行比较，控制开关实现电路的短路保护、速断保护、过流定 时限保护、过载反时限保护、漏电保护、欠压保护和过压保护等；当开关合、 分闸和因保护跳闸时，保护器以事件记录形式记录合、分闸开关的合、分闸时 间，跳闸故障类型和故障电路出现故障瞬时的实时数据。 精品文档 。 8欢迎下载 通过操作开关上的按钮，可以在开关上对保护器的通讯地址、保护电流、 额定电压、延时等十几种整定值进行本地整定和修改；还可以进行各项实时值、 整定值、运行事件查询和速断、过负荷、漏电、断相等保护的模拟试验。 保护器单片机在完成数据采集、处理开关本地控制的同时，对电路的电流、 电压、功率、功率因数、用电量等实时数据和开关分、合状态、运行事件等进 行储存，并通过 RS-485 接口串行通讯传送到通讯分站。 智能保护器是独立的保护、监控设备。通讯线路发生故障不影响保护器对 开关的监控保护功能。它既可以单独使用在电路中，对开关进行综合保护、控 制、数据采集、显示和调整；又可以接入到电网监测监控系统中联网运行。 1.11.1、高爆保护器技术性能、高爆保护器技术性能 1) 额定电流：5A AC；工作范围：0.120A 正常工作，最大50A 工作20s； 2) 额定电压：100V AC；工作范围：75150V； 3) 额定频率：50Hz； 4) 电压、电流、功率的测量精度为: 3； 5) 电度量: 精度等级1.0（三相四线制），累计电量保证十年不溢出； 6) 延时设定范围：020s，精度：0.01s； 7) 通讯功能：DSB-600B 高爆保护器配有带隔离RS-485 标准通讯接口，可方便 实现组网和网络通讯，可以实现与我公司的KJ254（A） 矿用电力监控系统无缝 对接。 8) 备用电源： DSB-600B 高爆保护器内部安装有备用电池组，当交流电源断电 时，可以使 保护装置继续工作一段时间。备用电源供电时间的典型值为30min，用户可根据 需要提前向 1.2.1.2.保护特性保护特性 1.2.11.2.1 过载保护特性过载保护特性 1234 1.05 1.2 40s60s1m2m2m3m3m6m 1.5 20s40s30s1m1m1.5m1.5m3m 2.0 11s18s14s20s20s40s40s60s 4.0 7s10s7s10s8s12s8s12s 6.08s8s10s10s 时间档位 延时时间 过载电流/整定电流 精品文档 。 9欢迎下载 m：分钟，s：秒。 过载电流倍数额定电流(Ie)，用户可以根据过负荷电流来对应选定延时， 整定时间档位。系统在出厂时缺省时间档位位于 1，如果用户没有选择 1、2、3、4 档中的任何一档时，系统会自动默认 1 档，确保设备的正确运行。 注意：可以根据用户的不同要求来选择不同的动作档位。 1.2.21.2.2 速断保护特性速断保护特性 高压配电保护装置将 IA, IB 和 IC中的最大电流与速断设定值比较来判断系 统中是否存在短路故障。当执行速断保护时，高压配电保护装置会延时动作， 速断延时可在投退选择子菜单中设置。如果用户将速断延时设置为 0s，则当短 路发生时，高压配电保护装置将立即动作。速断的动作值是电流互感器一次侧 电流的倍数，动作时间小于 30ms。 保护器内置备用电源，当开关近端短路失压时，备用电源作用于跳闸线圈， 确保开关跳闸断电。 1.2.31.2.3 定时限过流保护特性定时限过流保护特性 大于等于整定的“过流定值”所达到的实际电流后，按照设定的 “过流延 时”时间分断，分断时间小于（过流延时100ms） 。 1.2.41.2.4 漏电保护特性漏电保护特性 高压配电保护装置基于系统中的零序电压和零序电流来判断漏电故障。判 断模式有两种，用户可以投退选择子菜单中的“电流电压”型条目中选择是 “电流型”模式还是“电压型（功率方向型） ”模式。 1.2.51.2.5 电缆绝缘保护特性电缆绝缘保护特性 可靠动作允许动作不允许动作 监视线与地线间回路电阻1.5K0.81.5K0.8K 监视线与地线间绝缘电阻3.0K3.05.5K5.5K 动作时间 -30ms- 电阻范围 动作 内容 精品文档 。 10欢迎下载 1.2.61.2.6 失压保护特性失压保护特性 失压定值可以任意设定：0.01.0Ue；精度：3； 失压动作延时用户可以任意设定,单位 s，精度：0.01s。 1.2.71.2.7 过压保护特性过压保护特性 过压定值可以任意设定：1.02.0Ue；精度：3； 过压动作延时用户可以任意设定,单位 S，精度：0.01s。 1.2.81.2.8 风电瓦斯闭锁保护特性风电瓦斯闭锁保护特性 用户可以选择瓦斯断电仪接点的跳变方式。共有两种方式： A:常开接点闭合，延时 2s，保护动作，显示风电瓦斯闭锁报警； B:常闭接点打开，延时 2s，保护动作，显示风电瓦斯闭锁报警。 1.2.91.2.9 越级闭锁保护特性越级闭锁保护特性 用户可在“投退选择”菜单中的“功能选择”子菜单中选择“越级跳闸投 退” 。 当用户选择“越级跳闸投入” ，则若系统的电流值达到速断条件时，保护装 置将在“输出闭锁”接点上输出控制信号（DC24V 开关量） ，动作时间为 12ms（典型值） ，同时将记录保护动作事件“速断加速” 。当速断条件消失时， “输出闭锁”接点上的控制信号消失，同时记录保护动作事件“速断加速返回” 。 “输出闭锁”接点上输出的控制信号用于闭锁上级开关的速断保护功能。 当“越级跳闸”接点收到下级开关的闭锁控制信号时，上报“下级闭锁” ， 同时闭锁本级开关保护器的速断功能，以防止越级跳闸，造成大面积停电事故。 当控制信号消失时，保护装置将上报“下级闭锁返回” ，同时开放本级开关保护 器的速断保护功能。 2 2、KJ254-FKJ254-F（A A）矿用隔爆兼本安型电力监控分站矿用隔爆兼本安型电力监控分站 KJ254-F（A）型矿用隔爆兼本质安全型传 输分站（以下简称分站）适用于煤矿井下有瓦 斯和煤尘爆炸的危险场所，用作智能化微机综 合保护装置或智能化数字采集装置与地面监控 中心的通信。KJ254-F（A）分站把智能化微机 综合保护装置或智能化数字采集装置监测的各 种电参量传送给地面监控中心工控机，同时， 把工控机发出的控制指令（分、合闸命令） ，以 精品文档 。 11欢迎下载 及对终端装置参数设定指令传送给智能化微机综合保护装置或智能化数字采集 装置来执行工控机的命令。KJ254-F（A）监测监控分站的主要功能：是地面工 控机与井下微机综合保护器的信息中转站，利用光缆和网络口，实现信息的交 换。从而完成对被控设备的自动控制。 (C) Siemens AG, 2002, Automation 4图形、数据显示及显示方式 4.1 各被测量的瞬时值和历史记录显示。 4.2 分站巡检及传输系统故障状态显示。 4.3 主要被测参数的实时、历史负荷曲线、电压曲线、电压棒图、负荷棒图 显示。 4.4 模拟图形显示；数据报表显示；实时时钟显示；测控设备的通、断电状 态显示。 4.5 列表显示模拟量参数、地点、单位、测量值。 4.6 各种模拟量实时曲线和历史曲线显示，在同一屏上可显示三个测点模拟 量曲线，并设有时间标尺。 5 异常处理记录 供电系统出现异常时，监控系统主机应能报警、显示记录故障类别、故障超 精品文档 。 16欢迎下载 限参数值。主要有开关变位告警、保护动作告警、电压电流越限告警、模拟量 越限告警等。 6 报表及曲线打印、显示 6.1 班或日报表自动打印。 6.2 故障统计打印。 6.3 主要参数曲线和报表打印。 6.4 随即召唤打印。 7 信息存贮与调用 7.1 实时数据存贮与调用 7.2 历史数据存贮与调用； 系统所接综合保护器监测数据每半分钟存盘一次，以最大值、平均值和最小 值形成历史曲线，曲线可以放大或缩小。所有数据可以存储一年。 7.3 用户指定的暂存数据； 7.4 系统生成数据。 8自诊断功能 系统应具备自诊断功能，及时发现分站、综合保护器故障，并予以报警。 9系统软件自监视功能 系统能正确监视软件中各任务运行状态。 11人机对话功能： 系统用菜单式人机对话方式完成各种功能的操作。 12实时多任务功能： 系统应具有实时多任务功能。 13对井下监控分站软件进行远程升级功能； 14 系统软件必须配正版软件且终身免费升级。 15具有网络接口功能： 系统具备接入远程终端和图形工作站的能力,具备向上一级网络传送数据的 能力。 16采用通用的操作系统 WINDOWS XP 或 WINDOWS 2000 平台，方便操作和使用 图形报表组态化，可方便添加设计需要的图形和报表采用通用开放式数据库 SQL SERVER，便于数据共享完善的在线帮助，全中文友好界面，便于使用 具有软件 OPC 接口、硬件 RJ45 接口、采用 TCP/IP 通讯协议，可以方便地 在井上、井下以多种方式与其他网络系统连接，不需要增加任何附加设备。 精品文档 。 17欢迎下载 4.24.2、主要技术数据、主要技术数据 操作系统：WINDOWS2000/XP 数据库：SQL SERVER 反应速度：开关量变位2S；遥测量更新2S； 系统容量：可容纳 128 个 64 个回路的变电所的信息量； 系统巡检周期：小于 2 秒。 五、售后服务承诺五、售后服务承诺 一、一、服务文化服务文化 1 1、服务理念、服务理念 服务宗旨：用户至上、对用户负责、让用户满意； 服务目的：使设备能稳定、准确、高效地运行； 服务标准：“电光售后服务 5S” 、 “242+365” 、 “五个一” ； 执行标准：按 ISO Family 制定的质量控制手册及售后服务控制 程序 。 2 2、服务承诺：、服务承诺： 电光售后服务 5S：Speed（速度） 、Service（服务） 、Solution（解 1 决） 、System（系统） 、Smile（微笑） ； 242+365 服务标准：24 分钟内响应，24 小时到矿，365 日全年无休； 2 相对 5S 五个“一”：一触即发、一心一意、一丝不苟、一应俱全、 3 一见如故。 二、二、客户技术支持和服务客户技术支持和服务 电光防爆成立于上世纪九十年代，始终专注于煤矿领域防爆电气设备的 研发与制造，目前在全国范围建立将近 300 个办事处，由全国服务中心统 一调配，并在西北地区下设服务分站，更保障服务标准的履行。100 多名专 业产品售后服务人员全天候待命，经过专业培训，工作经验超过 3 年。同 时总部强大的技术支持体系作为后盾，为您购买的产品提供更优质、更高 效的服务。 1 1、服务类型、服务类型 精品文档 。 18欢迎下载 1.11.1 免费服务免费服务 在验收合格后，电光防爆至少一年内负责产品的增强型维护，三年内负 责纠错型维护。 在设备投入使用后 12 个月内（没有投入使用的产品，按发货日起 15 个 月计算）为电光防爆的质保期，电光防爆提供免费的技术支持与服务。如 果设备需要升级，电光防爆可提供免费的技术服务，但需要用户提供升级 所需的一切新增物资和必要的环境。具体响应时间见第 4 条。 1.21.2 其他服务其他服务 为了使贵矿的设备能够长期稳定地运行，避免不必要的损失，对于下列 原因造成的设备运行不畅、带病运行、不能运行，我公司不承担免费服务， 但您可以选择其他服务方式： 1） 当您未按操作说明书要求而安装及使用； 2） 当您的系统因意外因素或人为行为导致的损坏； 3） 智能设备由于和一些非标准或未公开的软件一起使用而造成的损坏； 4） 其他如自然灾害等不可抗力（如地震、火灾、浸水等）原因造成的产 品的损坏； 5） 由于日积月累，设备老化等自然因素造成的性能下降，需要对设备进 行优化、更换配件以及安全措施的补充等； 6） 当您的系统已超出免费维护期。 2 2、服务流程与方式、服务流程与方式 2.12.1 服务流程服务流程 1、电光防爆生产的设备在运行的过程中如出现问题，用户可以按下列方式 向电光防爆提供维护需求的详细描述（即维护申请单） ，电光防爆的维护以收到 该维护申请单之时开始，并以该申请单为维护的依据： 经用户被委托人签名的传真； 与传真内容相同的 E-MAIL； 或分公司（办事处）主要负责人的电话。 2、电光防爆收到维护申请单后，电光防爆和用户将按以下步骤开始维护： 电光防爆和用户进行维护需求的书面确认； 精品文档 。 19欢迎下载 电光防爆根据双方确认的需求做出最优技术方案，对于非免费服务同时 给出报价； 用户书面确认技术方案和非免费服务的报价； 电光防爆按照双方确认后的需求进行实施。 3、电光防爆在接到传真后在第四条规定的时间内向用户说明维护方式。维 护方式（详见 3.2）包括：远程维护、现场维护和电话维护。 4、按确定的方式进行维护。 5、维护完毕，反馈问题解决办法，并将问题及问题解决情况形成一式两份 的文档，一份电光防爆留底，另一份代用户保存，在用户有需要的时候，可随 时向售后服务中心索取。 2.22.2 服务方式服务方式 1、远程维护 电光防爆在设备安装完毕并现场免费维护期结束时，与用户签订正式的 售后服务合同 ，并协助用户建立远程维护的环境（只针对部分产品） 。 2、现场维护 电光防爆将派技术人员到现场进行售后维护。 3、电话维护 用户通过售后服务中心电话可直接说明情况或和技术人 员进行技术咨询。 3 3、服务响应时间、服务响应时间 3.13.1 远程维护远程维护 1 小时内反馈意见，12 个小时内解决问题。 3.23.2 电话维护电话维护 电话服务时间：7*24 小时。 电话响应时间：服务部接到用户电话后，专人负责接听，做好记录，24 分 钟内反馈意见，2 小时内解决问题。如果电话中解决不了，有必要转换为其他 服务方式的，则转换为其他服务方式。 3.33.3 现场维护现场维护 确实要进行现场维护的，从确定需要进行现场维护之日起，24 小时内到达 精品文档 。 20欢迎下载 用户现场。 （因天气、航班