井下智能化数字变电所建设的要求与实施条件探析

谢进

摘 要：随着社会的不断发展，煤矿企业在新形势下发展的越来越好，煤矿企业也因此被国家重视。然而，在煤矿企业发展如火如荼的情况下，井下生产力也在不断的提高，用电设备也逐渐变得多样化。煤矿事业要想得到更加光明的发展前途，就必须在井下用电设备方面多下功夫，用电设备是煤矿企业工作得到保障的前提，所以对于其用电供电设备会有更高的要求。针对这一问题，井下智能化数字变电设备也逐渐被开发出来，虽然它能够有利于煤矿企业的采煤效率，但是其建设所需的条件和要求也是要注意的。本文就对井下智能化数字变电所建设的要求与实施条件展开分析，供参考。

关键词：井下智能化数字变电；建设要求；实施条件

引言

根据相关的资料数据显示，在煤矿企业当中发生爆炸、触电的现象是比较多的，其中因为触电引发身亡的人数就占据了64%。从这些数据当中可以看出，煤矿井下工作还没有得到全面的保障，所以，还需要专业部门研发出一种能够全力保障工作人员安全的设备。我国近几年的井下变电设备要逐渐朝着智能化、数字化方向发展。煤矿企业在目前还是使用的较传统的井下变电设备，其智能化的程度远远不够，根本就不能满足现社会对采煤情况的需求。于是，专业部门研发出了井下智能化数字变电设备，它能够有效的对采煤事业带来帮助，还能够为工作人员的安全打下坚固的保障。但是，井下智能化数字变电的建设要求是比较多的，实施的条件也比较特殊，煤矿企业只有将其研究通透才能正确、合理的使用井下智能化数字变电。

1.井下智能化数字变电的建设

1.1优越性

煤矿事业在快速发展的同时，井下的变电设备也变得多样化起来，所被覆盖的区域也逐渐增多，随着时间的推移，井下供电网络也变得越来复杂，而井下供电网络当中的服务对象主要就是开采、掘进、运输、通风、照明以及信号等。在近几年的数据当中可以看出，故障的排查难度相对而言比较困难，并且在排查过程当中还可能随时发生安全事故，而传统的变电设备完全已经不能跟上时代的步伐。井下智能化数字变电的出现，就能够在很大程度上减轻安全伤亡事件，实现智能化设备间的信息共享，也成功的解决了变电设备自动化技术存在的不足。而井下智能化数字变电的优越性主要就是体现在它是使用的光纤或者无线通信技术，以此来在极大程度上减小电缆的使用量，从而满足跳合闸命令和信号数字化的传输模式。并且，井下智能化数字变电使用统一的通信管理，也实现了快速的无缝通信，这是大多数井下变电设备无法比拟的，这一优势成功弥补了变电网络系统的弱互联性。其次，井下智能化数字变电还能够减小工作井下工作人员的伤亡概率，对任何一种工作设备都能够进行实时的监控，将设备的工作状态进行实时回馈。除此之外，井下智能化数字变电的使用，大大实现了变电站的无人监守，从而让变电站实现了无人看守也能够保证工作质量的目的，对所有情况都可以进行实时监控和远控，为工作人员打造一个安全、无影响的工作环境。

1.2所具备的功能

煤矿事业要想得到更加好的发展前景，就必须先在变电设备和变电站上下功夫，将其推向数字化和智能化，这是其发展的前提，所以，其要先实现数字化的通讯。综合数字保护装置内的触头能够及时测量出温度，开关柜里面的监控视频也能够及时的反映出变电站内高压设备的运行状态，通过这些装置就可以对其进行保护和测量以及自动报警。煤矿事业的智能化升级，在井下变电系统上都要进行全面的改造才有利于以后的发展。智能化数字变电站必须可以实现井下高压设备的远程控制，其系统能够自动的手动或者远程手动，这样能够对高低压配电装置的断路器进行保护，以及参数的设置。在中心站上可以进行远程的控制，这样能够满足人工不在场操作权限和记录等目的。其次，智能化数字变电系统还要实现高低压设备在正常运行时出现的各种故障的预警、报警，如果高低压装置出现了过载或是短路等故障，在没有解除报警之前，配电装置都是在分闸闭锁的状态。如果报警解除了，就需要人工手动或者进行远程操作复位分闸闭锁。另外，其系统还要实现完善的储存功能，将一些设备的故障信息和报警信息进行完整的记录，由于很多故障都是及时发生的，如果是人工进行记录就很难保证其准确性和可信度，于是就需要一种能够及时反馈和记录故障原因、故障情况的系统设备。不仅如此，新形势对于数字化智能变电站的要求是比较高的，所以，其还需要具备自动传输数据的功能，按照上级指示将需要传输的数据传输到指定的地方，比如一些电压、电流、功率因数等。与此同时，实时的显示功能也是非常重要的，它能够控制住整个系统，把监控的信息数据及时的整理出来再显示，比如，高低压配电装置和各种类型的起动器的在线运行状态等。

2.井下智能化数字变电的建设要求和实施条件

2.1变电站高低压配电设备的改造

煤矿高低压配电设备基础上都是使用的一般型开关柜和隔离高压真空配电装置以及隔爆低压真空馈电装置，这是整个井下变电站的主要组成部分，也是最不能缺少的环节。高压配电装置当中有三个电压等级，分别是10kV、6 kV、3.3kV，而低压配电设备有1140V、660V、以及380V的电压等级。每一个不一样的电压都有着不同的责任，他们的送电频率和断电频率等都各不相同，但是它们的目标都是一样的，都是为电网的负荷安全和经濟运行做出全面的保障。并且在近几年，随着井下采煤工作的不断深入和拓展，高压配电装置的电缆和设备都在不停的深入和优化，低压系统也逐渐呈现出来网络分布状态。在对变电站高低压配电设备进行改造之后，其具备有着较高的性能和优点，比如，有着比较高等级的综合智能化保护装置，可以对井下供电设备的运行状态进行及时的监控，就算发生任何井下设备纠纷也可以进行协调。并且，设备要有触头无线测温系统，能够快速的测量出断路器触头或者另外触头的温度，以防某些触头由于高温影响造成设备的磨损。其次，设备一定要有视频监控系统，这样能够为检修人员或是工作人员的工作状态进行监控。设备还应该有着比较统一的信息管理制度，都说无规矩不成方圆，制度的约束能够更信息数据的共享更具效率，从而完成整个变电站点的运行监控，提高其工作质量。

2.2系统改造的方案

智能化的数字变电站技术是以后煤矿事业要发展的方向和目标，在现在原本有的基础条件上，要想让智能化变电站的建设有所促进，就必须要进行方案的设计和实施。通常情况下，井下智能化数字变电的改造包括了高低压设备、配电硐室、井下和地面的远程控制等，我国到目前为止还是有一些煤矿企业的自动化平台是工业以太网，有着比较好的拓展性。在这基础上再进行改造，将配置数据协议转换成为采集分站，通过光缆来接入自动化的系统。在经过改造之后，配电柜可以把一些数据及时的传入到环网当中，当远动地面的服务器接收到井下的信息以后，再将其传入神东供电中心的调度室以及操作站。综合智能化保护装置的实时监控，有着比较好的信息采集、处理、传输等功能，实现了信息处理的一体化操作，这也是煤矿事业将来发展的一大必要改造重点。我国的煤矿企业在未来基本上都要实现综合自动化和平台统一化以及监控设备的一致化，这能够促进煤矿事业的自动化新技术发展的移植和推广。

结束语

时代的不断进步，必须要带动经济的发展，而煤矿事业在这种形势之下，也要将井下变电设备进行更进和改良，井下智能化数字变电的建设为采煤事业做出了较大的贡献，使得工作人员的安全性和采煤质量能够得到提升。所以，煤矿企业一定要在保证时代性、统一性、智能化、数字化的前提下合理使用井下变电设备。与此同时，煤矿企业要不断的发现供电设备和变电站的差异，将所出现的问题制定合理方案进行改善，只有这样才能在最大程度上促进煤矿事业的未来发展，为我国经济发展带来推促作用。

参考文献

[1] 王瑄.煤矿井下排水智能化控制系统设计分析[J].电子世界，2018（13）：183-184.

[2] 杨宏飞.智能化井下瓦斯监测系统设计[J].山西能源学院学报，2018，31（01）：30-33.

[3] 李新海，李强，张鹏，王超.井下智能化蓄电池充电技术的研究与应用[J].煤矿机械，2017，38（12）：118-119.

[4] 李剑峰.煤矿井下水泵智能化运行技术研究与实践[J].智能机器人，2017（02）：68-74.

[5] 王光普，陆振新.智能化自动化控制技术在煤矿井下主排水系统中的应用[J].煤炭科技，2015（03）：33-34.

[6] 程晰，程楚，劉丽，张军德.井下智能化交通指挥系统的研究设计[J].世界有色金属，2015（02）：34-37.

[7] 吴建祥.智能化井下矿体回采地压灾害监测系统的特点及应用[J].中国石油和化工标准与质量，2011，31（11）：88+24.