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1、电力监控系统技术方案潞安集团余吾煤业电力监控系统技术方案 电光防爆电气有限公司2010年3月27 目 录第一节、电力监控系统需求分析2一、潞安集团余吾煤业井下电力系统现状2二系统建设目标3三、电力保护监控系统监测点分布表4四、系统最终实现的要求41电力保护监控系统的要求42、监控中心的功能：43电力保护监控系统覆盖的范围5第二节 电力监控系统设计6一、电力监控系统总体结构与功能6余吾煤业KJ254电力监控系统效果图8井下变电所防止短路越级跳闸闭锁示意图9二、地面监控主站：101、主站系统软件102、系统功能描述113、系统软件功能11三、井下监控分站：151、KJ254-F运行环境152、防爆
2、型式：163、配接设备164、KJ254F电力传输分站组成165、电气性能：166、 KJ254-F电力传输分站功能177、KJ254-F井下监控通讯分站安全性:188、KJ254-F矿用隔爆兼本质安全型监测监控分站运行界面19四、高爆开关和高压开关柜保护器19五、馈电开关保护器21六、短路电流采集模块22七、短路信号闭锁控制器22八、短路跳闸闭锁模块23九、防止越级跳闸系统使用说明23防止越级跳闸原理23十、安全隔离器24第五节 施工方式及施工条件25第六节 服务26第七节 主要设备明细表27第一节、电力监控系统需求分析一、潞安集团余吾煤业井下电力系统现状潞安集团余吾煤业电力系统采用两回路供
3、电，其中任一路都可承担全部负荷，两路电路通过联络开关相连，互为后备。井下现有8个变电所，分别为:井下中央变电所17台高爆开关，安华顺城保护器；南二下山采区变电所22台高爆开关，安华顺城保护器；南二下山皮带机头变电所16台高爆开关，安华顺城保护器；南翼皮带大巷2#机头变电所24台高爆开关，电光防爆电器有限公司保护器；北一采区变电所24台高爆开关，电光防爆电器有限公司保护器；北一皮带上山机头变电所20台高爆开关，电光防爆电器有限公司保护器；北一采区2#变电所20台高爆开关，电光防爆电器有限公司保护器；北翼皮带机头变电所17台高爆开关，安华顺城保护器。计划新建3个变电所，南一采区变电所24台高爆开关
4、；南二下山采区2#变电所24台高爆开关；北二采区变电所24台高爆开关。余吾煤业井下已建成千兆以太网传输平台，在现有的8个井下变电所都有千兆以太网交换机。余吾煤业井下供电系统在运行过程中经常发生短路越级跳闸，造成井下大面积停电，影响生产和安全，是一个急待解决的问题。目前，余吾煤业井下供电系统的运行，各个开关的停送电由生产调度根据生产需要电话指挥变电所值班人员操作。由于生产调度不能及时了解电网的运行情况和线路的故障情况，往往不能很好地进行负荷调配和在需要时及时启用备用线路，一般要等生产现场反馈信息后再与变、配电所电话联系，待变、配电所值班人员查清情况后才能做出决定。对生产造成一定的影响。由于有时值
5、班人员对线路熟悉程度不够或电话通讯不畅，表达不清等会造成长时间不能及时送电，影响生产，甚至误操作造成事故。为了解决目前井下供电系统的各种问题，余吾煤业计划建设井下电力监控系统，并进行短路越级跳闸闭锁，使余吾煤业井下供电系统成为一个具有遥测、遥信、遥调、遥控功能，具备无人值守条件的自动化供电系统，彻底解决越级跳闸、瞬间失压跳闸等问题。二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下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。井下变电所电力监控系统工程的建
6、设可以实现：电力保护监控系统的建设，是基于提升井下电气设备和电力系统安全运行水平，增大安全生产系数，提高电力设备的利用效率，降低生产成本的目的，建成以后的电力保护系统应具有以下基本目标：1) 上传所有电力线路的实时数据（电流、电压、功率、功率因数、用电量、零序电压、零序电流等），运行状态（分闸、合闸、故障）和故障情况（故障发生时间、原因，故障跳闸瞬间的电流值和电流、电压波形）至控制室的监控计算机，使控制室值班人员可以及时了解电力系统的运行状况；2) 在井上控制室实现对井下变电所供电开关的遥控分、合闸操作和定值遥控整定；3) 通过对监测数据进行转换、分析、处理，实现电力系统的集中监控，集中操作，
7、集中管理；4) 变电所具备无人值守的基本条件，使操作人员从繁杂的手工事务性劳动中解脱出来；5) 实现电力系统运行状况，安全管理，历史记录等的综合查询、统计功能，使其成为一个既面向设备管理，又面向生产管理的综合性系统工程；6) 通过高爆开关间短路越级跳闸信号闭锁，彻底解决井下高压供电系统短路越级跳闸问题。三、电力保护监控系统监测点分布表序号变电所名称高爆开关馈电开关照明综保1中央变电所172南二下山采区变电所223南二下山皮带机头变电所164南翼皮带大巷2#机头变电所245北一采区变电所246北一皮带上山机头变电所207北一采区2#变电所208北翼皮带机头变电所179南一采区变电所2410南二下
8、山采区2#变电所2411北二采区变电所24合计232四、系统最终实现的要求1电力保护监控系统的要求1）监视系统覆盖范围内所有电力线路的运行状态、实时数据及所需的生产、安全参数。2）不再产生短路越级跳闸。3）电力设备的监视和控制均可在集控室进行，实现管控一体化。4）在生产调度中心能对联网的各电力系统按照生产工艺的要求进行划分，便于控制和调度。5）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，查询和指挥调度生产工作。6）要求系统具有先进性、安全性、可靠性。设备选型必须符合有关国家标准和行业标准。2、监控中心的功能：1）实时测量与监视功能基于综保支持，实现测量系统每个回路的
9、Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、Ia、Ic、U0、I0，P、Q、电度、功率因数；监视开关分合位置、保护信号、操作电源消失、开关机构异常等情况；2）告警功能开关变位告警、保护动作告警、电压电流越限告警等；3）事件记录存储检索功能当开关变位、保护动作、发生预告信号、控制操作时均生成带时标的事件记录，存储在磁盘中；4）定值管理功能可以对选定的回路进行定值查询、设定与打印。设定时为了定值设定的安全可靠，分为定值预设定和固化两步进行。5）权限管理功能有管理员级权限和客户权限，管理员可以分配每台工作站的权限，以保证系统操作的安全性；6）控制操作功能高低压开关的分合闸控制操作、保护信号的复归操作、
10、挂接检修牌；开关分合操作分预分和控制执行两步操作，以保证开关操作的安全性；7）历史数据存储与检索功能对电压、电流、等存储小时值、日值、月值，存储时间不小于两年；8）曲线存储与检索功能可存储电压、电流等日曲线、月曲线，存储时间不小于两年；9）报表设计与检索功能软件自带的报表设计工具，可进行各类报表的设计、实现与打印自动将数据从数据库中取出，并填入表中；10）打印功能可进行屏幕打印、各类曲线打印、事件记录打印、报表打印等；3电力保护监控系统覆盖的范围潞安集团余吾煤业的电力监控系统，覆盖井下现有11个变电所,对11个变电所的232台高压防爆开关及其下接的电力线路进行监控。第二节 电力监控系统设计井下
11、变电所电力监控系统设计包括：n 电力监控系统总体结构与功能n 地面监控主站；n 井下监控分站；n 高爆开关智能综合保护器；n 短路越级跳闸闭锁。一、电力监控系统总体结构与功能1) 在11个需要监控的变电所中，每个变电所安装一台井下KJ254-F型监控分站。井下中央变电所、南二下山采区变电所、南二下山皮带机头变电所、北翼皮带机头变电所内没有通讯功能和短路越级跳闸闭锁功能的安华顺城保护器更换成我公司具有通信功能和短路越级跳闸闭锁功能的DSB-66B型智能保护器，智能综合保护器的RS-485信号并接到各个变电所KJ254-F分站的一个或两个RS-485入口上（每个RS-485接口最多接16台保护器）
12、；2) 北一采区2#变电所内电光不具备短路越级跳闸闭锁功能的GWZB-10(6)型保护器改造升级为我公司具有通信功能和短路越级跳闸闭锁功能的DSB-66B型智能保护器；南翼皮带大巷2#机头变电所、北一采区变电所、北一皮带上山机头变电所内我公司具有通信功能和短路越级跳闸闭锁功能的DSB-66B型智能保护器保留，智能综合保护器的RS-485信号并接到各个变电所KJ254-F分站的一个或两个RS-485入口上（每个RS-485接口最多接16台保护器）；3) 计划新建南一采区变电所、南二下山采区2#变电所、北二采区变电所3个变电所，新购高爆开关采用电光防爆电器有限公司高爆开关，高爆开关保护器采用我公司
13、具有通信功能和短路越级跳闸闭锁功能的DSB-66B型智能保护器，智能综合保护器的RS-485信号并接到各个变电所KJ254-F分站的一个或两个RS-485入口上（每个RS-485接口最多接16台保护器）；4) 井下11个变电所的每台高爆开关内DSB-600B保护器内置一块短路电流采集模块，通过保护器从开关的电流互感器采集短路电流信号，通过保护器处理后用专用线输出。5) 在井下各个变电所每段母线上安装一台短路信号闭锁控制器，各个分开关的短路电流信号分别送入各自的闭锁控制器，闭锁控制器的输出信号输入本段母线相应总开的智能保护器。总开下接母线短路闭锁控制器闭锁信号和保护器自身的定时限过流信号逻辑与，
14、共同闭锁总开的跳闸线圈。当任一分开关下电缆短路时，其短路电流采集模块输出短路信号，相应短路闭锁控制器输出闭锁信号，在总开保护器自身的定时限过流到时前闭锁总开跳闸线圈，使之不能跳闸。若短路的分开因故障不能跳闸，总开在保护器自身的定时限过流到时后跳闸，作为分开的后备保护。6) 每个变电所每个回路总开的短路电流采集模块的短路电流信号输入上一级开关的智能保护器，与保护器自身的定时限过流信号逻辑与，共同闭锁本开关的跳闸线圈。7) 在井上变电站向井下供电的相应高压开关柜内各安装一块短路跳闸闭锁模块；短路跳闸闭锁模块的输入分别接相应变电所该开关柜下接线路总开的短路电流采集模块输出；短路跳闸闭锁模块的输出闭锁
15、相应高压开关的跳闸线圈电源线。当相应变电所总开下接线路短路时，相应总开的短路电流采集模块输出闭锁信号，通过短路跳闸闭锁模块切断高压开关柜跳闸线圈的电源，使之不能跳闸。短路跳闸闭锁模块自身设有定时限延时跳闸保护；当线路短路时，若变电所相应总开及其下分开都有故障，不能切断短路回路，闭锁模块自身的定时限延时到时后接通相应高压开关跳闸线圈的电源，开关跳闸，作为下面线路的后备保护。8) 系统主机、备用机、通讯接口安装在井上控制室。主机、备用机使用网线，通过RJ45接口连接至通讯接口的以太网交换机；通讯接口以太网交换机通过光缆连接矿信息科千兆以太网交换机；井下现有8个变电所内电力监控系统的通信分站用网线连
16、接各个变电所内的千兆以太网交换机；3个新建变电所电力监控系统的通信分站用光缆连接距离最近的变电所内电力监控系统的通信分站，接入以太网传输平台。井下电力监控系统通过已有矿千兆以太网进行传输，实现井上监控计算机与井下通讯分站的信息交换；9) 智能综合保护器、系统监控通讯分站、系统主机、备用机、通讯接口通过RS485总线和光纤以太网组成电力监控系统。保护器完成数据采集、处理和电力线路综合保护工作；通讯分站轮询保护器获得电力线路的各种参数和运行状态，上传到监控主机；监控主机查询通讯分站，获得电力线路的各种数据，通过软件处理，实现对电力系统的遥信、遥测、遥控、遥调、遥视和数据统计，生产管理功能；10)
17、各级变电所各级高爆开关通过对其下接电路短路电流的检测、处理和对上级开关速断功能的短时闭锁，保证不产生短路越级跳闸。11) 系统具有OPC软件接口，采用TCP/IP通讯协议，可以方便地与其他网络系统连接，不需要增加任何附加设备；12) 系统升级简便，具有很强的扩展能力，在监控范围扩大（增加监控变电所、泵房、皮带系统等）时，只需增加相应的监控分站，接入环网，并修改相应软件（增加添加部分的监控软件）即可。余吾煤业KJ254电力监控系统效果图井下变电所防止短路越级跳闸闭锁示意图二、地面监控主站：系统主站接收通讯分站上传的电力线路的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、用电量等电力线路运行的实时数据
18、和开关运行状态信号；对开关分、合闸状态和开关运行中分、合闸操作、过流、断路、过压、欠压、漏电等保护跳闸的事件进行纪录。并通过组太软件对这些数据进行统计、归类、存贮、处理，形成电力系统运行的动画模拟图；实时数据、历史数据、运行事件、设备整定值数据表；历史趋势曲线、直方图、操作记录和用电量日报表、月报表等。在系统主机上进行操作，通过网络下达指令，可以修改井下通讯分站运行程序、保护器定值整定；可以对开关进行分、合闸操作和故障跳闸后信号复归操作等，实现对整个电力系统的监控。 系统可以接入矿上的局域网和因特网，具有使用权限的用户可以通过网络观看系统的运行界面，查询数据和进行各种操作。设备型号：研华工控机
19、 CPU：双核2.8 GHz内存：1G 硬盘：250G显示器： 22” 三星液晶 网卡：10/100M 自适应操作系统：Windows XP 组态软件：力控FC Power 6.0电力版1、主站系统软件基于信息化集成的需要，根据矿井下实际情况，井下变电所监测监控系统工程能够实现对井下变电所包括智能化高压开关，智能化低压馈电开关及智能化电磁启动器进行信息化改造。通过建设井下电网监控系统，实现井上下高压及低压馈电开关真正意义上的“四遥”（遥信、遥测、遥控、遥调、遥视）功能，实现地面监控中心对井下高压开关的分闸、合闸、故障复位等操作，提高井下供电系统的可靠性。（1）、遥测: 具有高效数据采集功能，实
20、时对开关进行电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等进行不断地采集、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、失压、不平衡、断相等动作实时记录、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，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
21、面调度中心。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，即供现场检修、巡查及意外应急使用。（5）、遥视 在调度室实时监控变电所图像2、系统功能描述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。可以记录运行中的电流、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，作出正确的预防措施。(5)
22、、可以自动、准确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。3、系统软件功能3.1显示功能 在计算机屏幕上动态显示全系统各参数信息，如电流、电压、有功功率等数据 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分、合闸操作。3.2保护功能 系统带有过流、断相、欠压、过载等故障显示并及时
23、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。3.3实时数据表格可以访问当前数据和任意时间的历史数据，报警数据用红色显示，能够声音报警，异常（过载）数据也用醒目的其他颜色区别显示；支持循环显示、多屏幕显示。3.4历史事件记录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。3.5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。3.6数据管理将生产数据分为班组、月度、年度生成报表；对设备运行数据及其他安全信息分类管
24、理。3.7报表打印功能具有报表打印功能，可以将各种方式查询的各种表格数据，提供打印预览及打印功能。3.8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。三、井下监控分站：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装置或智
25、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。从而完成对被控设备的自动控制。1、KJ254-F运行环境海拔不超过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；
26、能防止滴水的地方；污染等级：3级；安装类别：类。2、防爆型式：矿用隔爆兼本质安全型 防爆标志：【】3、配接设备地面工业以太网交换机；内置WZBQ-6型智能化微机综合保护器的QJZ、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；4、KJ254F电力传输分站组成监控通讯分站是一台工业用以太网工作站，它有两对百兆以太网光纤接口、6个百兆以太网电口和四个RS-4
27、85串行通讯接口。光纤接口用于组成光纤以太环网；RJ-45接口用于接入矿上已有以太网设备、其他监控系统或连接其它RJ-45接口设备； RS-485接口通过矿用两芯阻燃电缆连接高爆、馈电、磁力起动器、照明综保保护器的RS-485输出信号或其它RS485通讯设备。每个RS-485接口可以并接16台设备；每台分站可接64台保护器或其他RS-485通讯设备。馈电、磁力起动器、照明综保保护器可以混接在同一个RS-485接口上。5、电气性能：额定供电电压：AC660V/380V，1140V、127V电压可根据矿方实际情况选择；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、
28、半双工、RS485(双极性)传输速率：高爆微机综合保护器RS485接口与分站之间57600bps，其余微机综合保护器RS485接口与分站之间9600bps；分站之间、分站与传输接口之间、传输接口与计算机接口之间TCP/IP传输数据。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20mARS485最大传输距离：2Km（MHYVRP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
29、纤 波长1310mm 发射功率：6.5dBm 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64路RS485数字量通信口，监测控制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100Mbps，
30、监控分站到终端保护装置之间RS485信号传输速率为57600bps、9600bps。6、 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10KV、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10KV、6KV高压真空配电装置远程分、合闸操作；对10KV、6KV高压真空配电装置电力参数实时监测；对10KV、6KV高压真空配电装置额定参数远程、就地设定；对10KV、6KV高压真空配电装
31、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低压开关故障状态实时监视；对1140V或660V、380V低压开关远程分、合闸操作；7、KJ254-F井下监控通讯分站安全性:7.1、KJ254-F分站的安全性KJ254-F分站采用隔爆型外壳，标志Exdib，防爆合格证号：安全标志号：内部设有Moxa产10/100M自适应千兆环网交换机一台，即插即用冗余环网功能，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
32、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。7.2、现场总线信道的安全性KJ254-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,保证进入分站的信号线的安全.7.3
33、 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.7.4、工控机的安全性工控机安装在地面调度室较好的环境中, 无故障工作时间大于3万小时(约3年半)，安全性能得以保证,不间断电源UPS为Muitipower型,容量为1000VA/2Ah,保证供电时间为4小时.7.5、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.8、KJ254-F矿用隔爆兼本质安全型监测监控分站运行界面四、高爆开关和高压开关柜保护器高爆开关保护器采集电力
34、系统的瞬时电压、电流、零序电压、零序电流、电缆绝缘电阻值等信号，通过保护器内单片机的处理和计算得出开关所控制电路的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、用电量、零序电压、零序电流、电缆绝缘电阻值等数据，在保护器的屏幕上进行本地显示；保护器将获取的各种实时数据值与保护器整定值进行比较，控制开关实现电路的短路保护、速断保护、过流定时限保护、过载反时限保护、漏电保护、欠压保护和过压保护等；当开关合、分闸和因保护跳闸时，保护器以事件记录形式记录合、分闸开关的合、分闸时间，跳闸故障类型和故障电路出现故障瞬时的实时数据。通过操作开关上的按钮，可以在开关上对保护器的通讯地址、保护电流、额定电压、延时等十
35、几种整定值进行本地整定和修改；还可以进行各项实时值、整定值、运行事件查询和速断、过负荷、漏电、断相等保护的模拟试验。保护器单片机在完成数据采集、处理开关本地控制的同时，对电路的电流、电压、功率、功率因数、用电量等实时数据和开关分、合状态、运行事件等进行储存，并通过RS-485接口串行通讯传送到通讯分站。智能保护器是独立的保护、监控设备。通讯线路发生故障不影响保护器对开关的监控保护功能。它既可以单独使用在电路中，对开关进行综合保护、控制、数据采集、显示和调整；又可以接入到电力监控系统中联网运行。高爆保护器的主要特点灵活完善的保护装置，确保了保护动作的选择性、可靠性和速动性，避免了因一个回路故障而
36、引起全变电所开关失压跳闸的情况发生；保护装置数字化，保护动作精度化、速度化、可靠性高，彻底免除老式保护动作值漂移，动作灵敏度差造成的保护误动情况；汉字显示屏幕，更增加了使用的方便性；可单独使用，也可联网使用，适用于电网改造的各个阶段；线路工作整定电流由软件浮动设定，可以从零到开关允许最大值以1A为单位任意设定；过载保护功能建立（浮动）在线路工作整定电流之上，使得容量很大的开关对很小的工作电流也能很好地进行过载保护；保护器具有短路速断和定时限过流保护。当使用保护器的定时限过流保护功能进行短路保护时，对分开关和总开关的短路保护延时进行合理整定，可以有效地避免短路引起的越级跳闸；漏电保护采用功率方向
37、选择性漏电保护与漏电延时保护相结合，通过对分开关和总开关漏电延时的不同设置，可以有效地避免漏电引起的越级跳闸；保护器的电量计量功能准确，达到一级计量电度表的精度。当功率因数达到0.3以上，电流达到开关额定电流的1.5%以上时就可准确计量；保护器记录30条故障跳闸事件（记录动作时间、故障性质、故障数据有效值）和100条操作纪录，供查询、分析线路的操作和故障原因；故障录波功能：故障时存储障前5个和故障后25个周波故障录波数据，供随时查询。五、馈电开关保护器馈电开关保护器采集电力系统的瞬时电压、电流、零序电压、零序电流、电缆绝缘电阻值等信号，通过保护器内单片机的处理和计算得出开关所控制电路的电压、电
38、流、有功功率、无功功率、功率因数、用电量、零序电压、零序电流、电缆绝缘电阻值等数据，在保护器的屏幕上进行本地显示；保护器将获取的各种实时数据值与保护器整定值进行比较，控制开关实现电路的短路保护、速断保护、过流定时限保护、过载反时限保护、漏电保护、欠压保护和过压保护等；当开关合、分闸和因保护跳闸时，保护器以事件记录形式记录合、分闸开关的合、分闸时间，跳闸故障类型和故障电路出现故障瞬时的实时数据。通过操作开关上的按钮，可以在开关上对保护器的通讯地址、保护电流、额定电压、延时等十几种整定值进行本地整定和修改；还可以进行各项实时值、整定值、运行事件查询和速断、过负荷、漏电、断相等保护的模拟试验。保护器
39、单片机在完成数据采集、处理开关本地控制的同时，对电路的电流、电压、功率、功率因数、用电量等实时数据和开关分、合状态、运行事件等进行储存，并通过RS-485接口串行通讯传送到通讯分站。 智能保护器是独立的保护、监控设备。通讯线路发生故障不影响保护器对开关的监控保护功能。它既可以单独使用在电路中，对开关进行综合保护、控制、数据采集、显示和调整；又可以接入到电力监控系统中联网运行。馈电保护器的主要特点灵活完善的保护装置，确保了保护动作的选择性、可靠性和速动性，避免了因一个回路故障而引起全变电所开关失压跳闸的情况发生；保护装置数字化，保护动作精度化、速度化、可靠性高，彻底免除老式保护动作值漂移，动作灵
40、敏度差造成的保护误动情况；汉字显示屏幕，更增加了使用的方便性；可单独使用，也可联网使用，适用于电网改造的各个阶段；线路工作整定电流由软件浮动设定，可以从零到开关允许最大值以1A为单位任意设定；过载保护功能建立（浮动）在线路工作整定电流之上，使得容量很大的开关对很小的工作电流也能很好地进行过载保护；保护器的电量计量功能准确，达到一级计量电度表的精度。当功率因数达到0.3以上，电流达到开关额定电流的1.5%以上时就可准确计量；保护器记录30条故障跳闸事件（记录动作时间、故障性质、故障数据有效值）和100条操作纪录，供查询、分析线路的操作和故障原因；相敏保护功能：馈电开关保护器具有相敏保护功能，可以
41、准确区分短路电流和电动机启动电流，当大电动机启动电流与电路短路电流相差不大时，能有效地对电路进行短路保护，而大电动机启动时又不会造成误动作；做总开关时采用附加直流测电阻检漏，具有三相对称性漏电和漏电闭锁保护，作为分开关漏电保护的后备保护；做分开关使用时具有选择性漏电保护与漏电闭锁保护功能。六、短路电流采集模块安装在高爆开关内，从高爆开关电流互感器采集电流信号与设定的短路电流数据比较，判断电路是否短路，短路时输出短路信号和闭锁信号，短路电流撤消后短路信号和闭锁信号自动解除。输入电压：100V；最大输入电流：75A；短路电流设定范围：09999A，1A一步；输出信号：DC24V；响应时间：小于20
42、ms传输距离：大于3000m七、短路信号闭锁控制器变电所每一段母线对应安装一个（16个开关以下）或多个（每16个开关一个）短路闭锁控制器。短路闭锁控制器接受短路电流采集模块输出的短路信号，通过内部处理，输出短路闭锁信号，闭锁总开短路速断功能。电源电压：127V；输入信号：16路；输出信号：1路；电压24V；响应时间：小于10ms 传输距离：大于3000m八、短路跳闸闭锁模块安装在不允许更换智能保护器的高压开关内，输出接点串接在跳闸线圈回路中。短路跳闸闭锁模块输出接点通常在常闭状态，当接到短路闭锁信号时跳开，切断高压开关跳闸线圈的电源，使高压开关不能跳闸。短路跳闸闭锁模块自身设有定时限延时跳闸保
43、护；当线路短路时，若变电所相应总开及其下分开都有故障，不能切断短路回路，闭锁模块自身的定时限延时到时后接通相应高压开关跳闸线圈的电源，开关跳闸，作为下面线路的后备保护。输入电压：100V；最大输入电流：75A；输出：无源接点响应时间：小于30ms九、防止越级跳闸系统使用说明1. 在变电所的每个高爆开关内安装一块短路电流采集模块，从高爆开关的电流互感器采集短路电流信号，用专用线输出。变电所每段母线上设一台短路闭锁控制器，各个分开关的短路电流信号分别送入所在母线的短路闭锁控制器，控制器的输出信号进入本母线供电总开的智能综合保护器。2. 总开下接母线短路闭锁控制器闭锁信号闭锁总开的速断保护功能，防止
44、越级跳闸；总开的定时限过流保护作为下级分开关的后备保护。当任一分开关下电缆短路时，其短路电流采集模块输出短路信号，相应短路闭锁控制器输出闭锁信号，在总开保护器自身的定时限过流保护延时到时前闭锁总开跳闸线圈，使之不能跳闸。同时此级总开的短路电流采集模块向上一级变电所这一回路的控制开关发出闭锁信号，闭锁上一级控制开关。若下接线路短路的分开因故障拒动，不能跳闸，本级总开在保护器自身的定时限过流延时到时后跳闸，作为分开的后备保护。 3. 下级开关下接线路短路时，开关的短路闭锁信号闭锁上一级开关的速断保护；上级开关的定时限过流保护作为下级开关的后备保护。各级开关短路闭锁防越级跳闸功能依次级联，确保整个线
45、路所有开关不会越级跳闸。防止越级跳闸原理当电路某处短路时，短路点的所有上级开关都通过短路电流，短路点的下级开关不通过短路电流。短路处下级开关的短路电流采集模块检测不到短路大电流，不会发出短路信号和闭锁信号；短路处上面各级的多个开关的短路电流采集模块都检测到短路大电流，都发出短路闭锁信号，闭锁本级上一级开关的速断保护功能，使之不能迅速跳闸。只有最靠近短路处的一级开关因下级开关（在短路处下面）不发出短路闭锁信号而不被闭锁，迅速跳闸，从而保证不产生越级跳闸。当最靠近短路处的一级开关因故障拒动时，其上一级开关保护器的定时限过流保护延时到时后上一级开关跳闸，作为下级开关的后备保护。在同一个变电所内，同一
46、条母线上所有分开短路电流采集模块的短路信号输入到短路闭锁控制器中，经短路闭锁控制器处理，输出一个闭锁信号，闭锁母线的总开，确保同一母线上任何一个分开下接电路短路时总开都得到闭锁，不产生越级跳闸；总开保护器定时限过流保护作为同一母线上所有分开的后备保护。每个变电所只需要向上级传送本变电所总开的短路闭锁信号，对于两路供电线路只需要一根四芯矿用电缆就可以完成变电所间防止短路越级跳闸级联信号传输。十、安全隔离器KJA101矿用隔爆兼本质安全型安全隔离器，主要用于含有爆炸危险性气体（甲烷）及煤尘的矿井中，作为通讯设备输出的RS485信号转换为本安信号及通讯信号信号中继之用。可以与通讯设备进行点对点通讯，也可通过设置地址采取总线方式通讯。1电气性能1.1 额定输入电压 AC 127V1.2 额定电流 AC0.2A1.3本安最大输出电压Vp-p24V1.4 电压波动范围 75%110%1.5 本安电路最高开路电压12V1.6 最大短路电流110mA。2传输特性2.1 传输方向：本安与非本安信号均为双向传输，波形为方波2.2 传输距离