煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)

煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)——DMP5000數(shù)字式變電站介紹及架構(gòu)供電系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，隨著采煤工作面向井下延伸，礦井供電距離較長(zhǎng)，供電級(jí)數(shù)多，關(guān)系復(fù)雜，繼電保護(hù)計(jì)算難度大，造成越級(jí)跳閘現(xiàn)象不可避免的發(fā)生，威脅礦井安全生產(chǎn)。為預(yù)防越級(jí)跳閘，減少事故跳閘的次數(shù)通過(guò)研究提出了對(duì)井下高爆開(kāi)關(guān)更換了防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)預(yù)防越級(jí)跳閘的供電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案。這一方案的原理是，借助數(shù)字化變電站技術(shù)，通過(guò)使用高速大容量的最新處理技術(shù)及高精度同步時(shí)鐘的專(zhuān)利技術(shù)及基于高速光纖通信網(wǎng)絡(luò)的光纖縱差保護(hù)模塊、全站零序電流的漏電保護(hù)模塊，來(lái)解決煤礦供電系統(tǒng)廣泛存在的越級(jí)跳閘問(wèn)題，提高供電系統(tǒng)的供電可靠性。數(shù)字化變電站目前是由智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)二次設(shè)備在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上分層構(gòu)建能能夠?qū)崿F(xiàn)智能設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。我礦現(xiàn)設(shè)計(jì)裝設(shè)的數(shù)字化變電站系統(tǒng)為DMP5000數(shù)字化變電站系統(tǒng)。現(xiàn)根據(jù)DMP5000數(shù)字化變電站系統(tǒng)架構(gòu)過(guò)程對(duì)其進(jìn)行介紹：1、概述DMP5000系列數(shù)字化變電站系統(tǒng)是基于IEC61850架構(gòu)的新一代變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息互享和互操作的現(xiàn)代化變電站。系統(tǒng)對(duì)變電站系統(tǒng)模型、二次功能模型進(jìn)行描述，對(duì)應(yīng)用與通信技術(shù)進(jìn)行分層處理，由過(guò)程層、間隔層、站控層3個(gè)層次構(gòu)成。過(guò)程層與一次設(shè)備緊密相連，完成數(shù)據(jù)采集及執(zhí)行操作、數(shù)據(jù)傳遞；間隔層實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)設(shè)備的保護(hù)與控制，并實(shí)現(xiàn)相關(guān)的控制閉鎖和間隔級(jí)信息的人機(jī)交互功能；站控層完成對(duì)站內(nèi)間隔層設(shè)備、一次設(shè)備的控制及與遠(yuǎn)方控制中心、工程師站及人機(jī)界面通信的功能。本系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：1、系統(tǒng)基于IEC61850的架構(gòu)和應(yīng)用模型及功能描述；2、過(guò)程層數(shù)據(jù)通信裝置采集全站數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全站采樣數(shù)據(jù)共享；3、系統(tǒng)能接入第三方裝置，系統(tǒng)擴(kuò)容方便快捷；4、過(guò)程層采集裝置高速采樣，速率達(dá)12.8K/S，能滿足錄波裝置及后續(xù)新的應(yīng)用分析；支持光纖以太網(wǎng)，能實(shí)現(xiàn)與電子式互感器通信；5、保護(hù)裝置接收全站采樣數(shù)據(jù)，單臺(tái)保護(hù)裝置能完成48個(gè)間隔的保護(hù)及測(cè)量，各個(gè)保護(hù)之間在裝置內(nèi)部互相配合，大大提高保護(hù)的可靠性；6、保護(hù)雙重化配置，安全可靠，任一設(shè)備故障能及時(shí)告警，且不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行；7、大大減少一次電纜及二次設(shè)備，降低前期投入及后期維護(hù)費(fèi)用；8、系統(tǒng)改造簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)充。2、系統(tǒng)架構(gòu)在互感器和開(kāi)關(guān)處就地加裝智能終端裝置實(shí)現(xiàn)模擬量數(shù)字化傳輸和開(kāi)關(guān)、刀閘的數(shù)字化操作。過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)內(nèi)采集裝置與通信裝置之間采用雙光纖網(wǎng)通信，數(shù)據(jù)速率value="3"UnitName="m">3M，滿足9通道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸；站控層網(wǎng)絡(luò)采用單網(wǎng)或雙網(wǎng)通信，通信方式為工業(yè)以太網(wǎng)。保護(hù)裝置與通信裝置采用雙重化。呆變電套站采膛用兩拋套復(fù)城用的春保護(hù)惜測(cè)控銅裝置富，每慕套保法護(hù)測(cè)奪控裝食置由府兩臺(tái)全獨(dú)立叨的保喪護(hù)測(cè)非控裝畫(huà)置構(gòu)膠成，勸其中喚一臺(tái)疼保護(hù)啦測(cè)控遍裝置犧主要迎完成將單間掀隔保絡(luò)護(hù)，葵如線添路保膚護(hù)；盈另一答臺(tái)保括護(hù)測(cè)謎控裝憑置主乞要完漿成跨喬間隔梯保護(hù)堂,如式主變申、差鹽動(dòng)及腿備自密投保液護(hù)。克數(shù)字效化變悄電站序系統(tǒng)材整體涉架構(gòu)禿：擠圖中域智能世終端必裝置雕能就鋪地采忠集8兇路模粒擬量射和2爺2路愉開(kāi)入越量，薯8路偏開(kāi)出碑量及松操作聽(tīng)回路風(fēng)。模衫擬量系采樣諒頻率岡為2悟56評(píng)點(diǎn)/美周期漿。分冬為戶螞內(nèi)、憑戶外猜兩種辛裝置思。殼數(shù)據(jù)尚通信栗裝置污通過(guò)祖va普l(shuí)u蓋e=駐"3戀"討Un出it離Na厚me調(diào)="熄m"怪>3韻M光單纖接巡口匯然總各表采集社裝置關(guān)的實(shí)植時(shí)采此樣數(shù)塊據(jù)，業(yè)通過(guò)斷高速貫光纖牙傳遞沾給保報(bào)護(hù)測(cè)榨控裝熄置。漸保護(hù)浴測(cè)控批裝置挽通過(guò)曬光纖測(cè)接收獵采樣挑數(shù)據(jù)封和發(fā)朋送控救制命突令，痰能實(shí)辨現(xiàn)4組8個(gè)妨間隔褲的保魯護(hù)測(cè)皇控功喪能。竭采樣續(xù)數(shù)據(jù)偉通過(guò)脆光纖問(wèn)傳遞壓給數(shù)虛據(jù)通靜信裝拖置A愈、B驢，通擋信裝舒置A位、B轉(zhuǎn)分別醉把數(shù)亡據(jù)傳嚷遞給橫保護(hù)集測(cè)控隊(duì)裝置爛A、如B。計(jì)其中權(quán)裝置雕A、院B為球雙重也化的剝兩套主設(shè)備民。數(shù)頌據(jù)智抗能終但端裝燃置的略數(shù)據(jù)也匯總噴到數(shù)譯據(jù)通麥信裝留置，昏每個(gè)茅通信險(xiǎn)裝置土向各廈自網(wǎng)展絡(luò)的艦保護(hù)子測(cè)控抓裝置戒傳遞寄全站侍數(shù)據(jù)鐵，采尋樣數(shù)添?yè)?jù)使概用由拳保護(hù)膨測(cè)控參裝置靜決定憲。智崖能終塊端裝感置接指收來(lái)缺自保辣護(hù)測(cè)融控裝額置的蘇控制巡命令匙并執(zhí)宅行出課口。斜通信嫩裝置需由同斯步機(jī)踏對(duì)時(shí)壁和同逗步，結(jié)并控金制智垃能終籃端裝右置全糞站同訪步采題樣，驗(yàn)并對(duì)男保護(hù)士裝置虧、測(cè)底控裝尾置和皮采集凍裝置顯授時(shí)葬。禮3．站過(guò)程淹層設(shè)朋備頓過(guò)程掛層設(shè)濾備主信要包晶括電肅子式籃互感訓(xùn)器、非智能壇一次踐設(shè)備燈。本盲站改耀造沒(méi)餓有選禍用電大子式景互感頃器，周使用捐傳統(tǒng)幕互感頁(yè)器加倆智能愚終端短實(shí)現(xiàn)幼模擬撒量數(shù)霸字化祝。腹過(guò)程陣層設(shè)數(shù)備與裙過(guò)程壘層網(wǎng)繁絡(luò)設(shè)漫備之芝間采鬧用點(diǎn)艦對(duì)點(diǎn)念的通棍信方紡式，柜通信咸介質(zhì)謊為光傲纖。捕過(guò)程廣層設(shè)吐備具單有自霉我檢殘測(cè)、遙自我紗描述龍功能劇。桌3．例1互廣感器梯的配潛置：激互感笑器按肢間隔魂配置桿，每喝個(gè)開(kāi)津關(guān)間疊隔配氣置一責(zé)組電溜流互皂感器梯?？缑慷尾妇€座配置讀一組援電壓躲互感柄器；將3．推2漲智能駁終端侮：萄智能廢終端綢裝置誕在本肢系統(tǒng)炊內(nèi)為喊智能望終端妥裝置摔，是捆將傳蛙統(tǒng)一抓次設(shè)鉗備接肢入過(guò)犯程層倆總線晌的設(shè)隊(duì)備，阿它輸式入開(kāi)驅(qū)關(guān)位垮置、蒙刀閘嫩位置哨、狀嘆態(tài)信煎息及眠接收嘆傳統(tǒng)胃互感淘器的躁模擬紹量信陣號(hào)，丑輸出均跳合孫閘命露令及挪告警駝信號(hào)幻，帶岔有操攀作回耍路。趕3．性3智源能終殖端裝竭置的腹基本誰(shuí)功能構(gòu)：傍通過(guò)絞過(guò)程危層網(wǎng)陽(yáng)絡(luò)給赤間隔配層設(shè)劇備提扣供一襲次設(shè)盲備信脅息，臣接受凳間隔稿層設(shè)姥備的唉控制捆命令叮；灰采集午傳統(tǒng)融互感陰器的距模擬袖量信殺息并高進(jìn)行葵AD筍轉(zhuǎn)換化，接犯受電閥子互貢感器推的光鳥(niǎo)信號(hào)蒸；扣采集蘭開(kāi)關(guān)領(lǐng)及刀剖閘的偷位置螺信號(hào)義、狀祥態(tài)信暑息、忍輸出咐跳合潛閘命芽令；覆本體減智能抗終端重輸入仰非電奮量、狠檔位食等信風(fēng)號(hào)，感輸出毀檔位環(huán)控制毛、風(fēng)劈扇控供制等悠接點(diǎn)削。歡3．紅4數(shù)劈據(jù)通葉信裝孩置的爽配置蜻：追數(shù)據(jù)焰通信陣裝置烏為全足站數(shù)座據(jù)的赤合并錦器，薪單臺(tái)柿數(shù)據(jù)兆通信餅裝置俘能接片收多費(fèi)達(dá)4不8路偷采集臉裝置我的實(shí)賞時(shí)數(shù)危據(jù)信狼號(hào)，稼匯總隙后以歪光信沖號(hào)對(duì)腸保護(hù)豈控制悄裝置件提供竟采樣啟數(shù)據(jù)甚，也自可經(jīng)害過(guò)協(xié)急議轉(zhuǎn)責(zé)換設(shè)藥備與帽第三芳方裝諒置進(jìn)駛行數(shù)正據(jù)交狡換；既在本昆站內(nèi)獸，配掌有兩毯臺(tái)數(shù)鬧據(jù)通什信裝繩置，亂采用型雙重搜化配苦置；瞧接收蹤來(lái)自是同步牌裝置開(kāi)的同裕步采機(jī)樣信過(guò)號(hào)及遞授時(shí)泥，并膀?qū)ΡｐI護(hù)裝辣置進(jìn)聯(lián)行授宇時(shí)，畝對(duì)采場(chǎng)集裝辣置進(jìn)朗行采倒樣同箭步，沒(méi)實(shí)現(xiàn)鹿采集東裝置醒的同跳步采但樣功經(jīng)能；創(chuàng)給智案能終畫(huà)端裝躬置傳濃遞來(lái)碧自保筑護(hù)裝裁置的啦控制杠命令帆；劈同步殊裝置朱接受浙來(lái)自物衛(wèi)星紡的同價(jià)步時(shí)蹤鐘或朋與所等變電改壓同董步，喚能進(jìn)傳行全鼓站對(duì)宜時(shí)和妙對(duì)通詢(xún)信裝眼置進(jìn)苗行同樓步命色令，殃并通皂過(guò)通捐信裝衡置控紡制智憤能終袖端裝稠置進(jìn)霧行同纏步采責(zé)樣。作4.剪間隔用層設(shè)隱備通間隔略層設(shè)倆備含認(rèn)有保錢(qián)護(hù)及渾測(cè)控頑設(shè)備食、測(cè)賤量表巡計(jì)等杜。對(duì)缸本站訓(xùn)數(shù)字撓化改遍造中訂，配堆有四得臺(tái)保乳護(hù)控科制設(shè)很備及米若干沖表計(jì)園。歇保護(hù)檔測(cè)控言設(shè)備讓由高寶性能痕的3鈴2位牢浮點(diǎn)糕DS困P構(gòu)墾成保以護(hù)測(cè)獎(jiǎng)量回征路，響由3擔(dān)2位遵CP遮U實(shí)報(bào)現(xiàn)通同信及任顯示援功能驢，單影臺(tái)保闊護(hù)測(cè)繼控裝聚置能剪在2斑mS偽內(nèi)完俊成變餡電站量?jī)?nèi)所題有保烈護(hù)及自測(cè)量管功能犬，各塵個(gè)保相護(hù)測(cè)攜控功傲能之熟間采肌用多苦線程早調(diào)度級(jí)模型竟，線編程與剩間隔乘之間威采用稠對(duì)應(yīng)很模式脈，任皆一保梁護(hù)故紅障不頁(yè)影響怠其他許保護(hù)厚功能訓(xùn)運(yùn)行撐。所話有通蜂信數(shù)級(jí)據(jù)依售照I孕EC英61權(quán)85恭0建享模，記具有澇完善談的自步我描允述功伐能，躺與站麗控層穴之間紀(jì)采用睬10民0M蜻以太氧網(wǎng)通露信。燕保護(hù)嘴測(cè)控對(duì)裝置害組屏溜安裝誰(shuí)，共公有四巡臺(tái)裝鬼置，濫其中準(zhǔn)每?jī)蓮N臺(tái)保周護(hù)測(cè)名控裝漸置構(gòu)燥成一怒組，側(cè)完成刪變電親站內(nèi)贈(zèng)所有左一次毒設(shè)備賊的保慈護(hù)控猜制，球包括假35伴KV次線路百保護(hù)眨、主闖變保亂護(hù)、閉10庸KV封線路抄保護(hù)捷、母鐵聯(lián)開(kāi)隊(duì)關(guān)保遠(yuǎn)護(hù)、材電容躍器保潤(rùn)護(hù)、尋備自鵲投、偵無(wú)功責(zé)控制叛。非禽電量訓(xùn)保護(hù)從由智挖能終蝶端裝朱置直累接完姨成。珍變電成站內(nèi)思由完釋全相醫(yī)同的楊兩組繡保護(hù)血控制叼裝置析構(gòu)成恩，兩聽(tīng)組保謹(jǐn)護(hù)裝圓置采總用割“偶或深”疊的關(guān)漿系，辛任一黎組設(shè)孔備拒鍋動(dòng)不絨會(huì)導(dǎo)巴致開(kāi)局關(guān)拒推動(dòng)。磁在同級(jí)一組艘內(nèi)的剪兩臺(tái)章保護(hù)雷裝置滋內(nèi)，篇由于繳接受課了全三站采烈樣數(shù)直據(jù)進(jìn)脈行綜薄合判刺斷，胸保護(hù)根的可矩靠性作大大螞提高豈；同夠時(shí)，誓每組刻保護(hù)盛裝置私的下角發(fā)命主令帶厚有自看我描辰述信痛息，及采集陷裝置尺接受繡來(lái)自杏同組滋內(nèi)的夜不同礙保護(hù)千裝置燥的控?fù)]制命悅令并雞進(jìn)行枝分析恒，確李保任件一保肚護(hù)誤勿動(dòng)不識(shí)會(huì)導(dǎo)機(jī)致智梢能終殊端裝低置出部口從蹄而導(dǎo)捆致開(kāi)皂關(guān)誤雀動(dòng)。涌電能躺表計(jì)肥：當(dāng)采用撤數(shù)字財(cái)電能掏表計(jì)票，表蒼計(jì)組夕屏安忘裝，釋實(shí)時(shí)太采樣細(xì)數(shù)據(jù)墨從數(shù)噴據(jù)通桿信裝差置獲播得。僻第三蘇方裝經(jīng)置：繳第三退方裝辨置需熄具有布數(shù)字火接口辜，接抖收來(lái)眨自通料信裝減置的鈴實(shí)時(shí)盡采樣遺數(shù)據(jù)吹，控展制命醬令通差過(guò)協(xié)弊議轉(zhuǎn)披換裝竟置通舒過(guò)保撲護(hù)裝上置下禍發(fā)給刑智能脆終端軌裝置鈔。巡5.匙站控杯層設(shè)盟備腐站控臭層設(shè)虧備包遺括管扣理機(jī)爛、遠(yuǎn)皮動(dòng)工醉作站暈、監(jiān)核控主菊機(jī)、汪監(jiān)控饅軟件楚SE謀90翠0等厭。其暫主要品功能館為變迅電站戰(zhàn)提供拔運(yùn)行抓、管蹦理、想工程慌配置亮的界支面，傍并記從錄變哲電站昂內(nèi)的近相關(guān)怎信息桐。同虛時(shí)，濟(jì)可將寄站內(nèi)故信息貫轉(zhuǎn)化不為遠(yuǎn)枝動(dòng)和鐘集控呢設(shè)備重所能完接受特的協(xié)觸議規(guī)裂范，畏實(shí)現(xiàn)沫監(jiān)控?fù)?dān)中心瘡遠(yuǎn)方趴控制弦。賀站控泥層設(shè)吉備建鹿立在宜IE墾C6棵18俊50代的模爬型基齊礎(chǔ)上冒，具細(xì)有面章向?qū)ζ鹣蟮谋芙y(tǒng)一染數(shù)據(jù)檢建模攻。與設(shè)站外斷接口雞設(shè)備炕能將石站內(nèi)赤協(xié)議欄轉(zhuǎn)換錦成相左應(yīng)的莖遠(yuǎn)動(dòng)翁規(guī)約羨。所婚有站炕控層箱設(shè)備醒采用匙百兆焰工業(yè)礙以太眾網(wǎng)，光并按鬼照I姐EC裁61憑85綠0進(jìn)涌行建固模和淹信息任傳輸技。禾6、跟煤礦附供電輝系統(tǒng)呈的應(yīng)廟用方優(yōu)案殃在井翁下配抽電系狀統(tǒng)和猶可能沫出現(xiàn)翠越級(jí)健跳閘星的地傅面6般KV泊線路卸安裝瓦智能濁測(cè)控暗終端咱，采它用高克速光灘纖網(wǎng)嘴絡(luò)將喊采樣真的數(shù)慘據(jù)上翻傳至飄位于咽地面僅開(kāi)閉茄所或沒(méi)變電糞站的恒集成巷保護(hù)莫測(cè)控膜裝置剃?；愑谌姓緮?shù)登據(jù)共若享的顯保護(hù)管裝置紗按如接下原面則配燕置保黃護(hù)和撓自動(dòng)源裝置獻(xiàn)：唐1）產(chǎn)在各回變電棄所之你間的引聯(lián)絡(luò)稠線配逮置雙牌側(cè)線瞧路差瓦動(dòng)保塌護(hù)、尿三端起線路起差動(dòng)臟保護(hù)蝶；在途各變爛電所阻母線使配置冤母線躺差動(dòng)銅保護(hù)誓；在線負(fù)荷驚線路右配置難保護(hù)壟線路掩全長(zhǎng)巴的過(guò)厚流速繪斷保紡護(hù)，茂由于震以上組速凍籠保護(hù)捧完全東覆蓋包了整崇個(gè)配筑電系門(mén)統(tǒng)且境均有仇明確儀的動(dòng)糧作區(qū)籍，配岸電系濤統(tǒng)任清一處饑故障起時(shí)保醋護(hù)均狡能按頭最小銀停電衡原則族立即稻動(dòng)作搖因此總完全蛛解決分了越越級(jí)跳雨閘問(wèn)窄題。炮2）梢在各木線路缺配置伯基本斷線路頸保護(hù)抵：方顯向過(guò)付流保歲護(hù)，搜低壓脫保護(hù)幣，過(guò)編壓保局護(hù)，于過(guò)負(fù)敵荷告畫(huà)警，禽PT者斷線弓告警潮，C推T斷座線告?zhèn)€警。課3）帖配置歷基于森全系絡(luò)統(tǒng)零臟序電殺流的萍漏電宇保護(hù)需。銳4）旬為每疊個(gè)井加下變區(qū)電所握配置列備用湊自投搏軟件職模塊蘇，實(shí)梁現(xiàn)變純電站翠進(jìn)線涌備自粥投。腿5）禍為每怠條線良路配逮置故埋障定獅位和么測(cè)距之模塊剃，故細(xì)障時(shí)阿測(cè)距匯誤差販小于義2.撲5%蓋，保和護(hù)動(dòng)括作時(shí)益能發(fā)戀故障鄭定位罰報(bào)文卵，方悟便工太作人惜員查漠找故詳障點(diǎn)就。畝合并斷單元唉有保億護(hù)功宰能，績(jī)當(dāng)合本并單覆元和咬交換園服務(wù)桐器的召通訊嫌完全相中斷受時(shí)能興提供離3段秩式過(guò)權(quán)流保巖護(hù)、廊過(guò)負(fù)番荷保瓣護(hù)等棚保護(hù)東。袍由于脾井下物配電玻系統(tǒng)斷龐大瞞，需裳安裝冠較多釘合并產(chǎn)單元正，為嚴(yán)確保顫采樣鈔數(shù)據(jù)局及時(shí)猶上送坡，采管用將滿來(lái)讓自智右能終月端的圣數(shù)據(jù)砌經(jīng)交驚換服稠務(wù)器睜合并萬(wàn)后直說(shuō)接上挪送地禁面開(kāi)壘閉所脈保護(hù)獵屏上符的集凱成保免護(hù)測(cè)沖控