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1、 矿矿 井井 电电 力力 监监 控控 系系 统统 技技 术术 方方 案案 中国 B 电光防爆科技(上海)有限公司 2007 年 9 月 矿井电力监测监控系统技术方案 目 录 第一章 电力监控系统简介.2 1、电力监控系统概述.2 2、系统建设目标.2 3、系统要求.2 4、电力监控系统设计资质.3 第二章 电力系统设计.7 第一节 概述.7 第二节 地面监控主站.7 1、系统设计.7 2、系统功能描述.8 3、KJ254 型矿用电力监控系统网络拓扑图.9 4、系统界面设计.11 第三节 井下监控分站.23 1、KJ254-F工作条件.23 2、外形尺寸.23 3、防爆型式:.23 4、配接设备
2、.24 5、KJ254F电力传输分站组成.25 6、电气性能:.26 7、KJ254-F电力传输分站功能.27 8、KJ254-F分站的特点.30 9、KJ254-F分站的安全性.30 10、分站程序功能介绍.31 第四节 开关综合保护器.34 1、综合保护器的种类.34 2、智能化微机综合保护器的特点:.34 3、GWZB-10(6)G型微机高压综合保护装置的主要特点.35 4、WZB-6 型微机低压综合保护装置的主要特点.39 第三章 系统配置明细表.44 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021
3、-54338777-8788 1 矿井电力监测监控系统技术方案 第一章 电力监控系统简介第一章 电力监控系统简介 1、电力监控系统概述 1、电力监控系统概述 矿井电力监测监控系统工程是将先进的自动控制、通讯技术、视频技术、计算机技术、软件技术、信息技术和现代管理技术结合,将矿井生产与统计作为一个整体进行控制与管理,提供整体解决方案,以实现优化运行、优化控制与优化管理,从而成为提高生产运行状况、安全水平、事故灾害预测预报以及生产业务管理具有重要的作用。2、系统建设目标、系统建设目标 利用当前先进的计算机网络技术和软件技术对矿井生产系统进行实时监控和综合管理,将对各环节电气设备的运行、维护和管理带
4、来重大变革,提高矿井生产自动化工作的科学性和可靠性,也是实现矿井供电自动化控制现代化的必要手段和基本目标。井下变电所监测监控系统工程的建设可以实现:(1)、生产信息化:通过对监测数据进行转换、整理、挖掘,管理系统对装车生产状况进行综合性动态分析和数据管理。(2)、使操作人员从繁杂的手工事务性劳动中解脱出来,以便从事其他有价值的工作。(3)、实现对网络的集中管理,对网络上的各种设备进行监控和处理,对网络的正常运行提供保障。(4)、能够有效的实现生产、安全管理和综合查询等功能,使其成为一个综合性系统工程。为实现上述目标,系统采用当今国际、国内先进的监控监测技术,网络等技术,建成一个现代化的安全生产
5、监测、控制信息网络系统。3、系统要求、系统要求 通过对系统的整体规划设计,使系统达到以下要求:(1).监视系统内设备的运行状态以及所需的生产和安全参数;(2).设备的监视和控制(保留功能)均可在集控室进行,实现管控一体化。(3).在生产调度中心能对联网的各系统按照生产工艺的要求进行划分,便于电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 2 矿井电力监测监控系统技术方案 控制和调度。(4).具备网络发布功能,可以通过权限在矿区局域网和 INTERNET 上进行访问,指挥调度生产工
6、作。(5).系统要充分安全、先进、可靠,能够满足生产和管理的要求。(6).设备选型必须符合有关国家标准和行业标准。通过本系统的实施使数据采集、生产调度、经营管理、决策指挥的信息化、科学化;是矿井生产进行信息化建设的基石。4、电力监控系统设计资质 4、电力监控系统设计资质 KJ254 电力监控系统是由中国电光防爆电气有限公司自行研发的,它利用KJ254-F 矿用隔爆兼本质安全型传输分站对井下采区变电所、中央变电所、井下各职能变电所,以及地面 35KV(11KV)变电所、6KV(10KV)变电所、地面各降压站进行监测、监控,具备对井上、下开关及用电设备的遥控、遥调、遥测、遥信、遥视五遥功能。电光防
7、爆电气有限公司是中国防爆电气龙头企业,由本厂研发的 KJ254 电力监控系统,基于公司 40 年来矿用电力设备生产设计的经验,以多年来对开关生产设计的丰富经验为导向,以完善的设计理念和设计队伍,针对煤矿的实际需求开发完成。该系统目前已经获得了安标办及其他相关检测机构下发的煤安证、防爆合格证、生产许可证,并有两项专利正在申请过程中。(相关证书见下图)电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 3 矿井电力监测监控系统技术方案 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54
8、333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 4 矿井电力监测监控系统技术方案 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 5 矿井电力监测监控系统技术方案 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 6 矿井电力监测监控系统技术方案 第二章 电力系统设计 第二章 电力系统设计 第一节 概述
9、电力监测监控系统工程设计包括:?地面监控主站;?井上下监控分站;?开关综合保护器。第二节 地面监控主站 第二节 地面监控主站 地面监控主站系统的设计采用 KJ254 型矿用电力监控系统;1、系统设计 1、系统设计 基于信息化集成的需要,根据矿井实际情况,矿井电力监测监控系统工程能够实现对该井下中央变电所、采区变电所、泵房变电所配置高性能智能型开关设备,如不具备可以更换开关或者通过技术改造(更换智能型综合保护、改造成电动合闸机构等方式)以达到智能开关设备的需求。通过建设井下电网监控系统,实现井上下高低压开关及其他用电设备真正意义上的“五遥”(遥信、遥测、遥控、遥调、遥视)功能,实现地面监控中心对
10、井上下开关及用电设备的分闸、合闸、故障复位等操作,提高井下供电系统的可靠性和稳定性。(1)、遥测:具有高效数据采集功能,实时对开关进行电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等进行不断地采集、分析、处理、记录,显示曲线、棒图,自动生成各种报表。(2)、遥信:实时对开关的运行状态、保护动作等开关量进行监测,计算机实时显示和自动报警,并对各柜内开关的状态、事故跳闸、过流、速断、温度等动作实时记录、打印。(3)、遥控:在计算机屏幕选择相应的变电所的高、低压开关,鼠标点击控制开关的合闸、分闸、复位。同时在屏幕上将要选择的开关的状态反馈回来,以供操作员确认,电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:
11、021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 7 矿井电力监测监控系统技术方案 并实时记录操作的时间、类型和开关号等。(4)、遥调:在计算机屏幕选择相应的变配电所,可以对开关的整定值进行远方调整,调整后的修正值能够实时地反馈到地面调度中心。(4)、遥视:分站内部配有MOXA EDS-408 交换机,预留 8 个百兆电口,可连接网络摄相仪于变电所内,视频信号通过交换机上传至地面调度中心,将视频与监控系统配合使用,真正意义的实现可视化实时操作。除以上功能外在变电所内装设“远方”与“就地”切换开外,可实现就地控制,即供现场
12、检修、巡查及意外应急使用。2、系统功能描述 2、系统功能描述 2.1、主要功能简介 井下变电所监测监控系统工程将实现配电室无人值守,地面监测、监控井下开关:(1)、井下配电室开关的适时运行状态(电流、电压、功率因数)上传到地面调度,调度员可以监测、分析运行状况,以便做出正确决断。可以远方修改、设定保护参数。(2)、地面调度员可以分、合井下配电室开关。可以记录电流、电压的波形。(3)、可以记录开关的分、合闸时间次数。(4)、可以记录事故(跳闸)状态参数,以供事后分析查找原因。(5)、可以自动汇总各台开关的电量,有利于全员目标成本管理、节能降耗。(6)、可以合理调配电力,提高电网运行质量减轻电费支
13、出。(7)、可以将井下开关情况通过网络上传至管理人员办公室或家中,提供分析和判断的依据,确保命令及时准确下达。(8)、运行异常(电流过大、电压偏低或偏高)及时报警、跳闸后自动报警,有利于预防事故、防止事故扩大和缩短事故时间。2.2、显示功能 2.2、显示功能?在计算机屏幕上动态显示全系统各参数,如电流、电压、有功功率等数据 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 8 矿井电力监测监控系统技术方案?在计算机屏幕上实时显示各开关的运行状态和故障信息。?在计算机屏幕上对开关进行
14、分、合闸操作。2.3、保护功能2.3、保护功能?系统带有过流、断相、欠压、过载等故障显示并及时对开关进行分闸操作、保护设备和电网的正常工作和运行,避免事故和意外发生。3、KJ254 型矿用电力监控系统网络拓扑图 3、KJ254 型矿用电力监控系统网络拓扑图 31、当井下具备工业环形以太网时,网络拓扑如下图,将 KJ254-F 传输分站通过 100M 电口利用网线与环网交换机相连接,将数据通过环形工业以太网传输至地面监控中心。电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 9 矿井
15、电力监测监控系统技术方案 32、当井下不具备工业环形以太网时,网络拓扑如下图,将 KJ254-F 传输分站通过光口利用利用单膜光缆相连接,组建成为环形工业以太网,将数据通过环形工业以太网传输至地面监控中心。分站之间互成环网的通讯速率可达到 1000M。电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 10 矿井电力监测监控系统技术方案 4、系统界面设计 4、系统界面设计 4.1、系统主界面 4.1、系统主界面 4.2、系统运行状态 4.2、系统运行状态 电光防爆科技(上海)有限公司
16、 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 11 矿井电力监测监控系统技术方案 4.3、供电系统图 4.3、供电系统图 开关设备上显示了该设备的当前 7 个遥测数据值,以不同颜色代表。粉红色:相电压(UAB):红色:零序电压(U0)黄色:有功功率(P)绿色:无功功率(Q)深蓝色:A 相电流(Ia)浅蓝色:C 相电流(Ic)白色:零序电流(I0)该窗口监控系统的设备运行状况。?灰色:表示开关设备与分站通讯中断;?绿色:表示开关设备与分站间通讯正常,开关设备处于分闸状态;?红色:表示开关设备与分站间通讯正常
17、,开关设备处于合闸状态,此时开关设备下方还出现流动的动画效果。电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 12 矿井电力监测监控系统技术方案 4.4、设备电气参数窗口 4.4、设备电气参数窗口 4.5、实时数据表格 4.5、实时数据表格 实时数据窗口,集中显示了遥测、遥信、电量等主要数据的当前值。单击分站 1、分站 2、分站 3 等分站名称按钮,在不同分站数据间切换,选中的分站,分站名为红色,未选中分站为黑色。电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333
18、公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 13 矿井电力监测监控系统技术方案 4.6、电压电流实时棒图 4.6、电压电流实时棒图 电压棒图是用直方图的高度变化来实时反映三相电压的数值的变化,对照显示三相电压当前值 4.7、趋势曲线 4.7、趋势曲线 可以在一个坐标内显示多条曲线;可以放大曲线显示;可以打印曲线;鼠标跟踪显示曲线上每一点的数值和时间;可以用表格方式显示曲线的相应监测数记录,大小平均值等数据。电压曲线 电流曲线 电压、电流历史曲线用于显示和查看各开关设备历史电压、电流变化的走势和提取值.电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:
19、021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 14 矿井电力监测监控系统技术方案 4.8、定值 4.8、定值 定值是开关设备的设备参数。定值不能随意修改,只有在用户登录后,才能打开“定值保护器”窗口。4.9、定值操作 4.9、定值操作 管理员用户进行登陆可对定值操作修改,首先对需要修改的设备进行“召唤定值”,修改完进行“下置定值”操作 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 15 矿井电力监测监
20、控系统技术方案 4.10、开关操作 4.10、开关操作 开关设备进行远程控制分闸合闸操作?在分闸合闸操作前,首先要进行用户登录和监视用户登录,用户和监视用户不能使用同一个用户名,否则在进行遥控操作时仍会提示监视用户没有登录。遥控操作步骤如下:?单击窗口左上选择框的下拉按钮选择遥控操作的设备?单击合闸(分闸)按钮,如果开关设备及通讯都正常,且开关处于分闸(合闸)状态,则开关被立刻执行合闸(分闸)动作,操作的内容被记录。?在窗口下方的表格可看到当前的操作记录。?单击窗口右侧的“清除事件“按钮,清除当前操作记录表格的内容。但实际操作记录仍保存在服务器中,再打开操作记录表格时,仍可查询到所有记录。4.
21、11、复归操作复归操作 复归操作是当开关设备的故障排除后,从远程控制设备复位。电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 16 矿井电力监测监控系统技术方案 遥控操作步骤如下:选择遥控操作的设备,单击复归按钮,如果开关设备及通讯都正常,则开关被立刻执行复归动作,操作的内容被记录。在窗口下方的表格可看到当前的操作记录。单击窗口右侧的“清除报警“按钮,清除当前操作记录表格的内容。但实际操作记录仍保存在服务器中,再打开操作记录表格时,仍可查询到所有记录。4.12、实时历史 SOE
22、事件报表 4.12、实时历史 SOE 事件报表 可显示各子系统的报警信息、故障信息,并可按单位、类型、持续时间、间隔和日期等进行组合查询。电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 17 矿井电力监测监控系统技术方案 4.13、历史 SOE 事件查询功能 4.13、历史 SOE 事件查询功能 单击“查询”按钮,可查询历史上某段时间,某种类型的 SOE 事件,查询设置窗口如下:4.14、操作记录事件 4.14、操作记录事件 操作记录查询包含在日志系统 pLog 程序中。日志系统
23、记录了系统状态变化、操作过程等重要事件,一旦发生事故,可就此作为分析事故原因的依据,为实现事故追忆,提供基础资料。日志系统包含“用户操作记录”和“系统事件记录”。电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 18 矿井电力监测监控系统技术方案 4.15、日报表 4.15、日报表 日报表显示在一天内的 24 小时整点的历史数据,这 24 个数据从当天 的早0:00 至晚 23:00,每一个小时显示一个数据。日报表包括电量日报表和遥测日报表。查询打印电量日报表:选择系统主菜单下的报
24、表日报表电量日报表,打开日报表查询窗口.设备电量日报表查询窗口 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 19 矿井电力监测监控系统技术方案 4.16、月报表 4.16、月报表 月报表显示一个月每一天每 3 个小时整点的一类电表电量指示数据,和一天电量累计值的历史数据。择系统主菜单下的报表日报表电量日报表,打开日报表查询窗口,如下图 设备电量月报表查询窗口 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号
25、技术支持:021-54338777-8788 20 矿井电力监测监控系统技术方案 4.17、用户管理 4.17、用户管理 4.18、打印功能 4.18、打印功能 具有报表、曲线、图形打印功能,可以将各种方式查询的各种表格数据、趋势曲线、运行界面,提供打印预览及打印功能。4.19、扩展功能 4.19、扩展功能 系统采用统一、标准的数据接口采集各生产单位监测监控系统的数据,保证采集数据的准确性。接口数据具有实时性与可扩展性,满足实时数据的要求,当监测数据有增、减等变动时,应自动反映到系统中。同时,可将各矿监测系统的数据进行专业级后处理,作为上一级信息网的信息源。电光防爆科技(上海)有限公司 销售电
26、话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 21 矿井电力监测监控系统技术方案 4.20、WEB 发布功能 4.20、WEB 发布功能 KJ254 电力系统完全支持 B/S(浏览器/服务器)结构,可将实时数据、历史数据、运行界面、报警信息等同过 WEB 服务器或者本地服务器,可以利用浏览器通过 Internet 或者矿区办公网远程浏览系统运行情况,增强了可管理性。也可以通过 Internet 将报警信息通过邮件或者手机短信息通知管理人员及维护人员,以便及时有效的处理突发事件,保障矿井安全生产。电光防爆科技(上海
27、)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 22 矿井电力监测监控系统技术方案 第三节 井下监控分站 第三节 井下监控分站 本系统采用由综合保护器采集开关的各种信号参数和故障信息,通过 RS485总线送至井下 KJ254-F 矿用隔爆兼本质安全型传输分站,将信号集中上传到地面监控主机。KJ254-F 型矿用隔爆兼本质安全型传输分站(以下简称分站)适用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸的危险场所,用作智能化微机综合保护装置或智能化数字采集装置与地面监控中心的通信。KJ254-F 分站把智能化微机综合保护
28、装置或智能化数字采集装置监测的各种电参量传送给地面监控中心工控机,同时,把工控机发出的控制指令(分、合闸命令),以及对终端装置参数设定指令传送给智能化微机综合保护装置或智能化数字采集装置来执行工控机的命令。KJ254-F 传输分站的主要功能是地面工控机与井下微机综合保护器的信息中转站,利用光缆和工业以太网接口,实现信息的交换。从而完成对被控设备的监视和自动控制。1、1、KJ254-F工作条件 KJ254-F工作条件 KJ254-F应在下列条件下可靠工作:海拔不超过2000m,周围环境压力为(0.81.1)105Pa;运行环境温度一般为-540;周围空气相对湿度不大于95%(25);在有沼气爆炸
29、性混合物的矿井中;在无显暑摇动和冲击振动的地方;在无明显破坏绝缘的气体或蒸气的环境中;能防止滴水的地方;污染等级:3级;安装类别:类。2、外形尺寸 2、外形尺寸(长宽高):420380560;3、防爆型式:3、防爆型式:矿用隔爆兼本质安全型 防爆标志:【】电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 23 矿井电力监测监控系统技术方案 4、配接设备4、配接设备 (设备明细见表 1)地面工业以太网交换机(MOXA EDS-408);内置WZBQ-6型智能化微机综合保护器的QJZ、
30、QBZ、QJG系列矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器;内置WZB-6G型智能化微机综合保护器的BKD、KBZ、KBZ16系列矿用隔爆型真空馈电开关;内置GWZB-10型智能化微机综合保护器的BGP、PBG系列矿用隔爆型高压真空配电装置;其他各种规格的智能化数字式电参量采集装置及仪器仪表;KJ254-F 型矿用隔爆兼本质安全型传输分站关联设备明细 表 1 序号 名 称 规 格 型 号 安标证号 防爆证号 生产厂家1 带光端接口的工业以太环网交换机 EDS-408/405 Moxa.2 矿有隔爆兼本质安全型传输分站 KJ254-F 2007019321072084 电光防爆3 矿有隔爆兼本质安全型
31、真 空 电 磁 起 动 器 用WZBQ-6型智能化微机综合保护器 QJZ-200、315、400 内置WZBQ-6 微机综合保护器 20043784 20043780 20043788 2042388 2042389 2042390 电光防爆4 矿用隔爆型真空馈电开关用 WZB-6G 型智能化微机综合保护器 BKD16-400、500、630A,KBZ16-400、500、630、800A内置 WZB-6G 微机综合保护器20011050 20011051 1012252 1012274 电光防爆5 矿用隔爆型高压真空配电装置用 GWZB-10 型智能化微机综合保护器 BGP9L-200、30
32、0、400,PBG 内置 GWZB-10 微机综合保护器 20020761 1022005 电光防爆6 监测监控软件 KJ254 200701931 电光防爆 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 24 矿井电力监测监控系统技术方案 5、KJ254F 电力传输分站组成 5、KJ254F 电力传输分站组成 KJ254-F 监测监控分站主要由以下元件组成:5.1、TPC064-TB33 嵌入式一体化工控机;?ARM 结构嵌入式低功耗 CPU 为核心,主频 400MHz?6.
33、4TFT 液晶屏,分辨率(640480)?四线电阻式触摸屏(分辨率 10241024?配置 USB 接口两个?RS232/485 接口两个?RJ45 接口一个?内置 WINCE 4.0 操作系统?MCGS6.2 全中文工控组态软件?DC24V 供电?功率小于 30W?使用寿命长达 50000 小时;5.2、MOXA EDS408-SS-SC 环网交换机;?冗余百兆以太网自愈能力(网络自愈时间20ms)和 RSTP/STP;?IGMP 侦听和 GMRP 过滤工业以太网协议中的多播流量;?支持基于端口的 IEEE802.1Q VLAN 和 GVRP 协议来简化网络规划工作;?支持 QoS-IEEE
34、802.1p/1Q 和 TOS DiffServ 来增加决定性;电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 25 矿井电力监测监控系统技术方案?支持带宽优化的 IEEE802.3ad 链路聚合控制协议(LACP);?支持 IEEE802.1X 和 https/SSL 来加强网络安全性;?针对不同网络安全级别的 SNMP V1/V2C/V3 网络管理功能;?RMON 功能能够提供有效的网络监视和预测能力。5.3、数据接口模块;?有源 RS485/232 转换?网络接口转换?工业
35、数字键盘 5.4、光电隔离板 防止 RS485 通讯干扰,增强冗余性能 5.5、电源模块构成。KJ254-F 的数据接口模块与多台智能化微机综合保护器的 RS485 实时通信,采集开关的监测与保护信息。6、电气性能:6、电气性能:额定供电电压:AC660V/380V;工作电流80mA 整机功率:不大于55W 与微机综合保护器的传输口 传输方式:主从、半双工、RS485(双极性)传输速率:1200bps 传输信号的最大开路电压峰峰值:不大于5V 传输信号的最大短路电流峰值:不大于120mA 传输信号的最大工作电压峰峰值:不大于8.5V 传输信号的最大工作电流峰值:不大于20mA 最大传输距离:2
36、Km(MHYV电缆,线径1.5mm2以上,分布电容0.06F/km,分布电感0.8mH/km,直流电阻12.8/km)与地面中心站光端机的传输口 传输方式:半双工 单模光纤 波长1310mm 发射功率:6.5dBm 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 26 矿井电力监测监控系统技术方案 接收灵敏度:35dBm 最大传输距离:20Km(光纤衰减0.4dB/km)备用电池正常工作时间:3小时 容量:KJ254-F监控分站单台可以并接32或64路RS485数字量通信口,监测
37、控制32或64台开关设备;传输介质:地面中心站到监控分站之间的传输介质为矿用阻燃单膜两芯光缆(波长 1310nm,衰减系数 0.4dbm/Km);监控分站到终端保护装置之间的传输介质为矿用阻燃通信电缆(电缆型号MHYVR14/1.0,分布电阻为 12.8/km,分布电容为 0.06/km,分布电感为 0.8mH/km)。传输速率:地面中心站到监控分站之间光纤以太网传输速率为 10Mbps,监控分站到终端保护装置之间 RS485 信号传输速率为 1200bps。7、KJ254-F 电力传输分站功能 7、KJ254-F 电力传输分站功能 KJ254-F 具有本机初始化和发送,接收,显示功能;能接收
38、并贮存上一级计算机的命令;根据上一级计算机的命令,采集处理各终端装置或传感器的信号,并向上传输。KJ254-F 对 6KV 高压开关应具备远程监测、监控功能;对 1140V 或 660V、380V低压开关应具备远程监测、监视功能.对 6KV 高压真空配电装置远程分、合闸操作;对 6KV 高压真空配电装置电力参数实时监测;对 6KV 高压真空配电装置额定参数远程、就地设定;对 6KV 高压真空配电装置故障状态实时监视;对 1140V 或 660V、380V 低压开关电力参数实时监测;对 1140V 或 660V、380V 低压开关额定参数远程就地设定;对1140V或660V、380V低压开关故障
39、状态实时监视;7.1 图形显示及显示方式 7.2 各被测量的瞬时值和历史记录显示。7.3 分站巡检及传输系统故障状态显示。7.4 主要被测参数的曲线显示。电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 27 矿井电力监测监控系统技术方案 7.5 模拟图形显示。7.6 数据报表显示。7.7 实时时钟显示。7.8 测控设备的通、断电状态显示。7.9 系统通过远程数据通讯在地面以如下方式实时显示井下被测参数的变化。7.10 列表显示模拟量参数、地点、单位、测量值。7.11 各种模拟量实
40、时曲线和历史曲线显示,在同一屏上可显示三个测点模拟量曲线,并设有时间表尺。7.12 异常处理记录 综合保护器故障时音响报警;并在事件记录中记录故障值。7.13 报表及曲线打印、显示 7.14 班或日报表自动打印。7.15 故障统计打印。7.16 主要设备运行时间打印。7.17 主要参数曲线和报表打印。7.18 随即召唤打印。7.19 信息存贮与调用 7.20 历史数据存贮数据;7.21 用户指定的暂存数据;7.22 系统生成数据。7.23 历史数据存储功能 系统所接综合保护器监测数据每五分钟存盘一次,以最大值、平均值和最小值形成历史曲线,曲线可以放大或缩小。所有数据可以存储一年。7.24 自诊
41、断功能 系统应具备自诊断功能,及时发现分站、综合保护器故障,并予以报警。7.25 系统软件自监视功能 系统能正确监视软件中各任务运行状态。电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 28 矿井电力监测监控系统技术方案 7.26 系统软件应具有容错功能。当出现键盘操作错误,盘片读写错误或打印机没连机等故障时,应有故障提示,且不影响整个系统软件的运行。7.27 人机对话功能:系统用菜单式人机对话方式完成各种功能的操作。7.28 双机备用功能:本系统由工作主机、备用主机组成。工作主
42、机正常工作,备用主机通电待用;值班人员每日 24 小时内应时时该该观察工作主机的操作界面,即时发现工作主机的故障,立即手动更换接线至已通电待用的备用主机,使备用主机投入正常工作,其间花费时间应不大于 5min。7.29 实时多任务功能:系统内嵌 WINCE 操作系统,具有实时多任务功能。7.30 具有网络接口功能:具备接入远程终端和图形工作站的能力,具备向上一级网络传送数据的能力。KJ254 矿用电力自动控制及综合监测监控系统结构框图 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-878
43、8 29 矿井电力监测监控系统技术方案 8、KJ254-F 分站的特点 8、KJ254-F 分站的特点 KJ254-F 矿用隔爆兼本质安全型型传输分站由 TPC064-TB33 嵌入式一体化工控机,EDS408-SS-SC 环网交换机,数据接口模块,以及电源模块构成.。KJ254-F的数据接口模块与多台智能化微机综合保护器的 RS485 实时通信,采集开关的监测与保护信息 KJ254-F 监测监控分站的主要功能:是地面工控机与井下微机综合保护器的信息中转站,利用光缆和网络口,实现信息的交换.9、KJ254-F 分站的安全性 9、KJ254-F 分站的安全性 KJ254-F 矿用隔爆兼本质安全型
44、型传输分站采用隔爆型外壳:内部设有 Moxa产 10/100M 自适应 EDS408-SS-SC 环网交换机一只,工作电压 DC12V-48V,TPC064-TB33 型嵌入式一体化工控机,功耗25W,适应温度-550,光电耦合数据接口,把光信号转换为本安型 RS485 信号,数据接口主芯片为 MAX485,隔离芯片 6N137 它是完整的电气隔离,具有限斜率驱动器,驱动发送的数字信号,其边斜率是受限止的,从而使电磁干扰(EMI)减少到最小,并且也能减小由于电缆终端的不匹配而引起的反射干扰,从而提高数据传输的速率(可达到250Kbps),做到无误差数据传输。9.1、现场总线信道的安全性 KJ2
45、54-F 分站与微机综合保护器之间的传输信道采用 RS485 现场总线,由二根差分信号线组成,差分电平为0.7V,属于低压。微功耗的传输网络自身安全性良好.微机综合保护器 485 信号电源回路采用 B0505S 隔离器,保证分站信号安全.9.2、系统的整体安全性评估:系统由五大部分组成:工控主机、主传输信道、分站、RS485 现场总线信道,智能化高低压开关。系统的整体安全性能由这五部分的安全性共同决定.9.3、工控机的安全性 系统采用著名研华工控机,无故障工作时间大于 3 万小时(约 3 年半),工控机安装在地面调度室较好的环境中,安全性能得以保证,不间断电源 UPS 为Muitipower
46、型,容量为 1000VA/2Ah,保证供电时间为 4 小时.电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 30 矿井电力监测监控系统技术方案 9.4、主传输信道的安全性 工控机与井下分站的主传输信道采用光纤通信(矿用阻燃单膜光缆)抗电磁干扰,抗雷击,传输安全可靠.10、分站程序功能介绍 10、分站程序功能介绍 10.1、KJ254-F 分站主界面 分站主界面主要显示开关设备运行的常用参数,如各相电压、各相电流、通讯状态、设备状态、设备类型、设备操作事件、有功功率、无功功率、绝缘
47、电阻、功率因素等数据。10.2、KJ254-F 分站开关运行状态 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 31 矿井电力监测监控系统技术方案 10.3、KJ254-F 分站定值修改 10.4、KJ254-F 分站菜单 一般用户菜单 超级用户菜单 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 32 矿井电力监测监控系统技术方案 10.5、KJ254-F 分站
48、设置界面 电光防爆科技(上海)有限公司 销售电话:021-54333333 公司地址:上海市闵行区浦江镇三鲁公路 3585 号 技术支持:021-54338777-8788 33 矿井电力监测监控系统技术方案 第四节 开关综合保护器 第四节 开关综合保护器 1、1、综合保护器的种类 综合保护器的种类 由中国电光防爆电气有限公司自行研发生产的用于井下电气设备的智能化综合保护装置主要有 GWZB-10(6)G、WZB-6、WZBQ-6、WZB-8 等型号的综合保护器。GWZB-10(6)G 是用于 6 千10 千伏高压配电装置的综合保护器,常用于高压开关、高压启动器等高压设备的继电保护 WZB-6
49、 是用于 6601140V 低压配电装置的综合保护器,常用于馈电开关等低压设备的继电保护 WZBQ-6 是用于 6601140V 低压配电装置的综合保护器,常用于低压启动器等低压设备的继电保护 WZB-8 是用于 6601140V 低压配电装置的综合保护器,常用于照明综合保护的继电保护 2、智能化微机综合保护器的特点:2、智能化微机综合保护器的特点:GWZB-10(6)G、WZB-6、WZBQ-6、WZB-8 型智能化系列微机综合保护器(以下简称保护器),采用先进的DSP芯片和CPLD技术,把开关的网络远动功能与数字化保护功能合二为一,性能价格比高,功能齐全。其特点:(1).微机综合保护器通过
50、了国家级电磁兼容实验室电磁辐射、瞬变干扰等 10个项目的试验,全部的实验结果证明其电磁兼容性能指标大大高于国家标准。(2).DSP 芯片作为微处理器,14 位 A/D 转换,配置以大容量的 RAM 和 Flash Memory,并进行了全方位的可靠性设计,运行时电参量的测量采用 DFT 全波傅里叶级数算法,运行速度快,精度高,可靠性高.(3).CPLD 芯片应用于分、合闸继电器控制电路,解决了 CPU 上电或死机引起分、合闸误动作的难题,使继电器保护控制电路的可靠性大大提高,从根本上消除了由于电磁干扰而引起的继电器误动作现象.(4).蓝屏液晶全中文汉字显示,以及运行状态、故障报警指示,就地保护