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1、精选优质文档-倾情为你奉上阳泉上社煤矿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月目 录一、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
2、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1、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、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、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、隔爆型网络摄像仪：用于对井下变电所的视频实时监控5、地面调度室电力监控系统主站：用于对整个井下
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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。图一：电力监控系统图图二：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1、高爆开关保护器DSB-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
10、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。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
11、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。1.1、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；
12、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.保护特性 1.2.1过载保护特性过载电流/整定电流延时时间时间档位12341.051.240s60s1m2m2m3m3m6m1.
13、520s40s30s1m1m1.5m1.5m3m2.011s18s14s20s20s40s40s60s4.07s10s7s10s8s12s8s12s6.08s8s10s10sm：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。1.2.2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
14、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。1.2.3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）。1.2.4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）
15、”模式。1.2.5电缆绝缘保护特性电阻范围内容动作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-1.2.6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。1.2.7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。1.2.8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。1.2.9越级闭锁保护特性用户可在“投退选择”菜单中的“功
