隨著智慧礦山和數(shù)字化建設的興起,礦山高壓配電室“無人值守"運行模式逐步成熟,礦山電網(wǎng)開始改革,不斷優(yōu)化高壓配電室調(diào)控模式。無人值守變電站符合當今電力發(fā)展的趨勢,能夠促進電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,推動電力生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化,提高電力企業(yè)的勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟運行水平。
1 系統(tǒng)狀況
系統(tǒng)概況,某礦區(qū)自建礦以來,供電系統(tǒng)一直采用傳統(tǒng)的有人值守模式。變電站(室)分三部分:一是1座110kV變電站和8個6kV高壓室;二是1座35kV站、7個10kV高壓室和5個35kV變10kV等級的箱變;三是1座35kV變電站和1個10kV開閉室。共有運行人員131人。當電網(wǎng)發(fā)生故障時,相關(guān)人員需要進行如圖1所示的操作流程,層級煩瑣報批,效率低下。
傳統(tǒng)運行模式存在的問題:
(1)事故處理流程煩瑣。管理幅度大,層級較多,事故應急響應速度慢。
(2)專業(yè)融合度較低。專業(yè)覆蓋面窄,融合度低,工作內(nèi)容單一,不利于員工業(yè)務素質(zhì)和技能水平的持續(xù)提升。
(3)變電站運行管理工作分配不均。因受到站內(nèi)自動化程度和配置人員的限制,常出現(xiàn)工作高峰時段運行人員數(shù)量不足,影響變電站的正常生產(chǎn)運行。
(4)變電站的自動化水平有待提高。因運行年份已久,站內(nèi)設備及綜合自動化程度不高,下屬高壓室安全保衛(wèi)和防火、防盜系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋率沒有達到100%,并且受地域或管理制度的制約,還沿用多年來的有人值班運行模式,效率低下。
2 解決方案
總體思路。通過調(diào)研礦區(qū)所有變電站(室)運行現(xiàn)狀,對其存在的問題以及站室的人員配置、數(shù)據(jù)信號傳輸方式、綜保后臺通信情況等信息進行詳細的統(tǒng)計、梳理。進行實地考察學習,結(jié)合自身的運行現(xiàn)狀和設備情況制定出周密、嚴謹?shù)母脑旆桨笧樗膫€部分,該方案能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度監(jiān)控職能合一,對電網(wǎng)設備“五遙"功能,人力資源優(yōu)化配置,提升人員綜合技能,為礦山電網(wǎng)調(diào)度運行業(yè)務流程創(chuàng)新提供技術(shù)保障。
2.1技術(shù)方案
(1)開通數(shù)據(jù)通道。改造前,110kV變電站不能獲取各個配電室內(nèi)的綜合數(shù)據(jù),只能由室內(nèi)的值班人員完成抄表、監(jiān)盤等日常工作。開通變電站和高壓配電室之間的數(shù)據(jù)網(wǎng)通道至為重要。通過實地考察,結(jié)合配電室分布情況,制定了光纖敷設三步走計劃,一是6kV高壓配電室至110kV變電站,二是110kV變電站至車間調(diào)控中心,三是35kV變電站至車間調(diào)控中心。由于各站室距離110kV站集中控制室較遠,路徑復雜,所以需要布設光纜來代替普通的網(wǎng)線進行通信,每個配電室都需要布設一根光纜到110kV變電站,并且利用光纜終端盒轉(zhuǎn)接。
(2)監(jiān)控系統(tǒng)改造。監(jiān)控系統(tǒng)改造分為兩部分:光纖敷設和信息采集。敷設由6kV配電室、110kV變電站、直流屏室、研山箱變分別至調(diào)控中心的光纖。在配電室和直流屏室高壓柜兩側(cè)墻面上分別安裝球形攝像機,在調(diào)控中心安裝硬盤錄像機和顯示器,可靈活調(diào)整攝像角度及范圍。
(3)綜保系統(tǒng)升級。因配電室運行年限已久,綜保軟件版本過低,運行效率低下。需要對其進行升級改造。針對綜保存在的通信缺陷,將通信方式由串聯(lián)改成并聯(lián),并且在高壓柜外部安裝通信箱,將所有通信線全部接至通信箱中,這樣可保證信號傳輸互不干擾。然后對所有高壓配電室綜保后臺進行升級,全部上傳至110kV變電站。
3 效益分析
本成果實現(xiàn)無人值守,投運后釋放出勞動力可以進行外部創(chuàng)效,在減少自身人工成本的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了效益的較大化。擴大了公司服務范圍,有力推動了公司的轉(zhuǎn)型發(fā)展。調(diào)度對電網(wǎng)運行狀況的掌控能力明顯提高,電網(wǎng)風險得到有效預防和控制,事故的快速準確分析與應急處置能力顯著提升。
4 安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的介紹與選型
4.1簡介
安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)配電室實際情況,結(jié)合多年的變電站和配電室的運行管理經(jīng)驗,自主研發(fā)了安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了智能開關(guān)柜運行監(jiān)控、高壓開關(guān)柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監(jiān)控、母線測溫監(jiān)測、電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控、采暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調(diào)控制等功能。實現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設備控制,實現(xiàn)動力環(huán)境優(yōu)化,避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障,保證維護人員,延長設備使用壽命,減少配電室粗放式管理導致成本過高,同時實現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。
4.2系統(tǒng)功能
4.2.1 通信管理
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以完成對整個配電室范圍內(nèi)的通信設備進行管理、添加、刪除、控制和數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。
4.2.2實時監(jiān)測
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好,能夠顯示配電室設備的運行狀態(tài),實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息,如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等。實時顯示有關(guān)故障、告警等信息。
4.2.3 數(shù)據(jù)查詢
在人機界面中,可以直接查看配電室個設備的運行數(shù)據(jù)。
4.2.4曲線查詢
在曲線查詢界面,可以直接查看遙測參量曲線,包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線。
4.2.5運行報表
查詢配電室內(nèi)設備的運行數(shù)據(jù)報表,包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。
4.2.6實時告警
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能,系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟?、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。告警如右圖所示:
4.2.7 歷史事件查詢
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Ξa(chǎn)生的所有事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。
4.2.8 用戶權(quán)限管理
為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行,設置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如遙控的操作,數(shù)據(jù)庫修改等)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的保障。
4.2.9網(wǎng)絡拓撲圖
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。可在線診斷設備通信狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。
4.2.10遙控操作
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備進行遠程遙控操作。
4.3Acrel-2000E/B配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)推薦配置選型
5 結(jié)語
礦區(qū)電網(wǎng)通過科技創(chuàng)新手段,實現(xiàn)無人值守改造。自投運以來,礦區(qū)生產(chǎn)穩(wěn)定,沒有因供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障而導致停車的事故發(fā)生。新的運行模式為礦區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來顯著成效,有力推動了礦山電網(wǎng)智能化步伐,開創(chuàng)礦山轉(zhuǎn)型發(fā)展新局面。