方案背景

煤矿35kV以下供电系统都采用小电流接地方式，包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接地两种方式，其优点是当发生单相接地故障时，接地电流很小，线路绝缘不会破坏。但配电线路发生故障后的故障选线及定位问题没有得到很好的解决。很多变电站仍然采用手动拉路法进行选线，降低了供电可靠性，耽误了生产生活，同时有可能造成事故扩大，导致大面积停电。为确保煤矿企业安全生产，作为煤炭安全生产保障的重要部分——煤矿电力网，其对于安全运行和经济运行的要求较公共电网更高，因此更加迫切需要运用现代的技术和通讯技术实现实时电网安全监视和控制，以保障安全生产所必不可少的供电可靠性。




为确保企业安全生产，作为安全生产保障的重要部分——电力网，其对于安全运行和经济运行的要求较公共电网更高，迫切需要运用现代的技术和通讯技术实现实时电网安全监视和控制，以保障安全生产所必不可少的供电可靠性。

解决方案

• 解决方案

  北京丹华昊博电力科技有限公司针对煤矿企业变电站的具体情况，深入研究了在煤矿供电网在发生故障时如何准确判断故障类型的理论和算法。研究工作采用先进的软件设计思想和优秀的编程技术，开发出“煤矿供电事故应急处置智能系统”。该系统为煤炭企业变电站供电网的故障诊断提供了准确的辅助决策；同时能有效地提高煤炭企业的运营、管理现代化水平，极大地提高了矿井供电的安全性和稳定性，提高了矿井的生产能力，具有很强的实用意义。

  挑战

  目前煤矿在安全方面主要面临如下的挑战：

  人工巡检效率低：传统做法是采用人工巡检的方式采集生产数据或者故障信息，周期长，收集现场信息的延迟较大；无报警或报警不及时：当一些风险事故发生时，报警不及时，容易导致事故扩大化和人员伤亡；

  应急指挥效率低：多种监控系统孤立，管理人员无法掌握足够信息；现有通信方式主要为语音，手段单一，不能快速协调各方资源快速定位和解决问题，容易扩大影响。
  

  系统框架

  本系统在设计及应用中，需要在传统变电站的基础上实现供电事故处置应急系统，既要提高智能系统的性能，又要避免大规模的改造站内可用的一、二次设备。因此本系统充分考虑了实现方案对于目前110kV煤矿常规变电站的兼容问题，提出了合理的应急处置智能系统的设计方案，成本低而且符合智能变电站的要求。

  
  图1 系统框架图

  系统模块

  本系统针对煤矿供电系统实际要求，针对数字化应急处置智能系统的调度后台服务器包括四个模块：数据库模块、系统管理模块、故障分析模块、故障诊断模块。

  
  图1-2 智能系统服务器结构图

  (一)系统管理模块

  系统管理模块是本系统的重要模块，包括故障信息管理、录波信息管理、报警记录管理等子模块，负责系统建立和维护工作。

  亮点：

  适应恶劣环境，满足IP67防护标准。

  克服恶劣环境及复杂线路状态下所带来的选线不准确的难题。

  实现选线准确率100%

  
  

  (二)故障分析模块

  该模块在供电网正常运行时监视系统的运行状况，分析各项电能质量指标。对电压、电流数据的间歇性变化、波动进行捕捉录波并提供信息，另外实现绝缘监测功能并反映中性点偏移和对地电压数值。在电网异常时能够立刻启动故障录波，同时准确判别故障类型：如系统谐振、接地故障、短路故障、线路断线、系统绝缘薄弱、电流越限、落雷等。能够判断故障位于站内或者站外。

  
  

  (三)故障诊断模块

  该模块能够根据系统的运行状况信息，及时发现系统的薄弱环节，并给出诊断决策。