系統(tǒng)背景

煤礦井下由于空間狹小，潮濕高溫，施工條件差，不可避免地會發(fā)生井下供電漏電現(xiàn)象。為保證井下開關(guān)的漏電保護裝置能可靠動作，按規(guī)程必須每天/月對井下低壓保護器做漏試/遠點漏試試驗。目前煤礦一般僅是對開關(guān)本身的漏電實驗，對供電線路末端的漏電保護的可靠性和選擇性無法判斷。采用電阻箱的傳統(tǒng)試驗方法存在繁瑣的人工裝拆接地電阻、合閘分閘過程，整個過程操作復(fù)雜、需多人配合，不便于實施，且沒有明顯隔離點存在不安全因素。一旦在饋電開關(guān)負(fù)荷側(cè)的遠端出現(xiàn)漏電或人員觸電現(xiàn)象可能會造成不可預(yù)料的煤礦事故，給安全供電帶來極大隱患。

系統(tǒng)概述

井下遠方漏電試驗系統(tǒng)正是為煤礦井下遠點漏試量身定制的先進系統(tǒng)：作為井下漏試試驗系統(tǒng)的補充，用自動化的方法完善了井下供電系統(tǒng)漏電檢查、保護器漏電定值的驗證、突出解決了煤礦井下遠點漏電的試驗問題，對井下設(shè)備的遠點漏試提供了解決方案。

煤礦井下遠方漏電試驗系統(tǒng)，結(jié)合煤礦供電電氣設(shè)備運行的實際情況，以通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，將煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)和遠方漏電試驗融合起來,實現(xiàn)了漏電試驗的遠方操作、操作過程可追溯、并智能判斷形成遠點漏電試驗報告，驗證保護器漏電保護功能，對設(shè)備預(yù)診斷和檢修提供參考依據(jù)，能夠有效防止煤礦供電系統(tǒng)因接地故障、保護失靈引起的人員傷亡、停電等。

煤礦井下遠方漏電試驗系統(tǒng)的實施，可有效保障電氣作業(yè)過程的人員與設(shè)備安全，提高作業(yè)效率與智能化水平，助力智能煤礦建設(shè)。

系統(tǒng)特點

煤礦井下遠方漏電試驗系統(tǒng)，利用煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)井下遠程遠方人工漏電跳閘試驗，自動生成試驗記錄和報表，提高工作效率，提升了安全保障水平，符合煤礦智能化發(fā)展的趨勢。系統(tǒng)具有如下特點：

n 井下試驗無人化

區(qū)別于其他廠家就地采用電阻箱、以及使用線路載波方式進行的漏電試驗，本系統(tǒng)以通信技術(shù)及計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，依托已有煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)進行的一鍵式遠方漏電試驗，可以做到井下無人化試驗，實現(xiàn)就地?zé)o人值守，減員增效。

n 隱患精準(zhǔn)定位

系統(tǒng)一鍵式遠方漏電試驗，驗證低壓保護器的漏電試驗功能，并自動生成試驗報告，對井下低壓漏電保護動作情況和接地情況進行監(jiān)視和預(yù)警，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的隱患，將故障消除在萌芽狀態(tài)，并提供預(yù)檢修依據(jù)，為安全供電提供保障。

n 系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及計算機技術(shù)并經(jīng)實際驗證過的技術(shù)及經(jīng)驗，避免了完全重新開發(fā)、設(shè)計的漏洞，提高了系統(tǒng)投入的效率。

n 通信標(biāo)準(zhǔn)化

礦用遠方漏電試驗裝置采用標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約設(shè)計，便于接入其他系統(tǒng)使用。裝置具有多種通信方式，有線連接通信網(wǎng)絡(luò)：串口RS485、以太網(wǎng)光纖；無線連接通信網(wǎng)絡(luò)：4G/5G通信、WIFI。便于根據(jù)安裝地點的不同，采用不同的通信網(wǎng)絡(luò)，接入監(jiān)控系統(tǒng)計算機。

n 施工維護簡便

礦用漏電試驗裝置接線簡單方便，安全可靠，維護成本低；操作使用方便，實用化程度高。

n 綜合運維成本低

系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)試驗方法中繁瑣的人工裝拆接地電阻、合閘分閘過程，而是將漏電試驗設(shè)備接入目前的電力監(jiān)控系統(tǒng)，通過電力監(jiān)控系統(tǒng)遠程實現(xiàn)對煤礦井下遠點漏電試驗并生成試驗報表，極大的減輕了煤礦供電人員的工作強度(每次試驗至少兩個人)和對人員的專業(yè)化要求。

系統(tǒng)構(gòu)成

煤礦井下遠方漏電試驗系統(tǒng)，在現(xiàn)有KJ698煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，以礦用隔爆兼本安型漏電試驗箱作為遠點漏電試驗設(shè)備，與已有饋電開關(guān)低壓保護器一起，構(gòu)建煤礦井下遠方漏電試驗系統(tǒng)。系統(tǒng)構(gòu)成如下圖：

煤礦井下遠方漏電試驗系統(tǒng)示意圖

礦用漏電試驗裝置：煤礦井下低壓（AC660V、AC1140V）電網(wǎng)系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)末端漏電試驗設(shè)備--隔爆兼本安型漏電試驗電阻箱，可根據(jù)供電網(wǎng)絡(luò)電壓等級選擇試驗電阻進行遠點漏電試驗，饋電開關(guān)漏電保護動作跳閘后可在遠方進行復(fù)位、送電。

低壓饋電開關(guān)保護器：煤礦井下低壓饋電開關(guān)綜合保護器，具有漏電保護、漏電閉鎖檢測功能，與監(jiān)控系統(tǒng)通信組網(wǎng)，遠方分合閘、遠方復(fù)位等功能。

電力分站：組網(wǎng)設(shè)備。具有RS485接口、以太網(wǎng)接口、光纖接口。

監(jiān)控主機：遠方漏電試驗，操作復(fù)位、送電設(shè)備；生成漏電試驗報告。

環(huán)網(wǎng)交換機：礦區(qū)配置環(huán)網(wǎng)設(shè)備。

系統(tǒng)功能

1）可對移動變電站的負(fù)荷側(cè)末端、饋電開關(guān)的負(fù)荷側(cè)末端進行模擬漏電保護和漏電閉鎖試驗，對井下電氣設(shè)備漏電保護裝置動作可靠進行檢驗。

2）操作方便，在地面電力監(jiān)控系統(tǒng)即可做試驗，試驗更方便，更安全，試驗跳閘后可以在后臺監(jiān)控系統(tǒng)遙控直接對上一級饋電開關(guān)進行復(fù)位、送電，大大減少了操作時間；無需專職電工進行操作，可對多個地點進行試驗，提高了作業(yè)效率。

3）作業(yè)過程中不必打開開關(guān)上腔接線，操作全程不需要接線或接電阻，試驗電阻集成在隔爆型裝置內(nèi)部，只需在電力監(jiān)控系統(tǒng)遙控操作即可。

4）不僅可以試驗上一級饋電開關(guān)的漏電保護是否有效，還可以觀察跳閘的時間周期，能更真實地了解上一級饋電開關(guān)的漏電保護動作情況。

5）將試驗裝置安裝在磁力起動器電源側(cè)進行漏電閉鎖試驗。

6）試驗遠程漏電時，智能隔爆型裝置根據(jù)所試驗回路的電壓等級選擇投入的接地電阻（AC1140V電壓：20kΩ/25W，AC660V電壓：11kΩ/25W），接地電阻跨接在任意火線和地線之間，測試上級饋電開關(guān)的動作情況，在上級饋電開關(guān)正常動作后，裝置失電自動斷開接地電阻，上級饋電開關(guān)經(jīng)過復(fù)位后遙控合閘投入運行，試驗結(jié)果形成試驗記錄。

7）智能隔爆型裝置具有適用多種通訊方式接入電力監(jiān)控系統(tǒng)，可采用光纖、通訊電纜、無線方式通過試驗間隔所引出的井下變電所接入系統(tǒng)，通訊規(guī)約采用標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS協(xié)議或IEC60870-5-104接入監(jiān)控系統(tǒng)。

系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

n 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

n DZJ-1140(660)L礦用漏電試驗裝置技術(shù)性能指標(biāo)

n 系統(tǒng)通訊方式

4G/wifi通訊

項目實施中電阻箱周圍具備4G/wifi信號，電阻箱設(shè)置好IP地址即可實現(xiàn)通訊，采用此種方式最為便捷。

RS485通訊

適用于電阻箱與變電所通訊分站距離不大于1000m時適用。

當(dāng)電阻箱距離變電所超過1000m而就近具備通訊基站時，可將RS485總線接入通訊基站，基站中增加RS485轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入（轉(zhuǎn)換模塊取基站12V~48V工作電源）。

光纖以太網(wǎng)

項目實施中電阻箱與變電所通訊分站距離大于1000m且周圍沒有4G/wifi信號時適用，分站可直接鋪設(shè)光纜接入變電所通訊分站或礦環(huán)網(wǎng)。

系統(tǒng)接線圖