序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的礦井供電交流材料樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。

第1篇

【關鍵詞】井下；供電系統(tǒng)；漏電保護

科學家們已成功研制出了多種漏電保護器如電壓型漏電保護器和電流型漏電保護器。由于這些保護器能有效地預防人身觸電事故的發(fā)生，所以在生活中這些漏電保護裝置隨處可見。關于漏電保護裝置的工作原理，說起來也十分簡單，就是漏電保護裝置在機電設備的漏電檢測電流大于設定值或人畜觸電時可以做出快速的反應，將電流切斷，徹底避免或減緩事故的擴大化。從而保障了人身及設備的安全。相比而言，在情況復雜的礦井下，供電系統(tǒng)及機電設備更是容易發(fā)生類似的漏電事故，所以，必須要采取漏電保護技術來保證礦井工作的安全進行。

1.井下低壓電網(wǎng)發(fā)生漏電的危害

煤礦井下低壓電網(wǎng)大部分在采區(qū)，環(huán)境惡劣，工作人員和生產(chǎn)機械比較集中，電網(wǎng)若發(fā)生漏電，將導致以下危險：

1.1引起人身觸電

當電氣設備因絕緣損壞而使外殼帶電時，工作人員接觸外殼就會導致人身觸電事故。這時入地電流的一部分將要從人體流過，會造成人員傷亡。工作人員觸及刺破橡套電纜外護套而暴露在空氣中的芯線是一種更為嚴重的人身觸電，此時入地電流大部分流經(jīng)人體，因此對人員的危害性更大。

1.2引起瓦斯及煤塵爆炸

我國大部分煤礦都有瓦斯和煤塵爆炸的危險，當井下空氣中的瓦斯或煤塵達到爆炸濃度且能量達到0.28MJ的點火源時，就會發(fā)生瓦斯或煤塵爆炸。當電網(wǎng)發(fā)生單線接地或設備發(fā)生單相碰殼時，在接地點就會產(chǎn)生電火花，若此時電火花具有足夠的能量，就可能點燃瓦斯或煤塵。

1.3使雷管無準備引爆

漏電電流在其通過的路徑上會產(chǎn)生電位差，漏電電流的數(shù)值越大，所產(chǎn)生的電位差就越大，如果電雷管兩端引線不慎與漏電回路上具有一定電位差的兩點相接觸，就可能發(fā)生電雷管無準備爆炸的事故。

1.4燒損電氣設備，引起短路事故

長期存在漏電電流，尤其是兩相的過渡電阻因接地而產(chǎn)生的漏電電流，在通過設備絕緣損壞處時會散發(fā)出大量的熱，使絕緣進一步損壞，甚至使可燃性材料著火燃燒。長期存在的漏電電流及電火花使漏電處的絕緣加快損壞，破壞相間絕緣而造成短路，形成更大的故障，對礦井安全造成嚴重威脅。

1.5嚴重影響生產(chǎn)，一旦電網(wǎng)發(fā)生漏電，必須停電處理

漏電故障的處理時間很長，嚴重影響生產(chǎn)，降低煤炭企業(yè)的經(jīng)濟效益；而且停電使局部通風機停轉，通風惡化，形成瓦斯積聚，又會威脅礦井安全。

2.漏電保護原理

2.1附加直流電源漏電保護

如果檢漏繼電器上歐姆表顯示電網(wǎng)各相對地的絕緣阻值都有較大的下躍，那么電網(wǎng)必定是發(fā)生漏電等故障。為了精確控制電網(wǎng)對地絕緣阻值的變化，可以在電網(wǎng)與地間通過一個的直流電流，如果電流的控制準確，那么電流的大小就能表征電網(wǎng)對地絕緣阻值的變化。這樣，通過簡單地檢測這條附加電流的變化就能有效地監(jiān)測漏電。

2.2零序電流保護

在漏電故障發(fā)生后，故障處電網(wǎng)三相中每一相上都會產(chǎn)生一個電壓，即零序電壓。每一相上出現(xiàn)的零序電壓都是相等的，而且方向也相同。有零序電壓作用于絕緣電阻上必定會產(chǎn)生電流，及零序電流。由于變壓器中性點與地之間沒有零序電流通路，所以變壓器內部沒有零序電流通過，而零序電流只能在絕緣電阻和故障點之間，即M—N線路通過。由此可見，對于單一支路來講，在電源端裝設零序電流保護裝置，不能反映該線路的故障。對于多支路的單側電源輻射式電網(wǎng)中，如果有一個支路發(fā)生故障，那么各個分支路中都將有零序電流通過，這些分支上的零序電流匯集到故障處后就集中構成了通過故障處的電流。故障線路始端保護裝置通過的電流遠大于非故障線路始端保護裝置通過的電流，利用這種關系，構成了有選擇性的零序電流保護裝置。

2.3零序功率方向保護

根據(jù)零序電壓和零序電流可以做出以下針對性措施：首先，據(jù)零序電流、電壓值的變化來確定漏電的發(fā)生地點；其次，如漏電發(fā)生在供電系統(tǒng)內，則通過支路零序電流、電壓的關系來判斷故障發(fā)生所在的支路；最后由跳閘來實現(xiàn)選擇性保護的目的。

3.漏電保護技術在煤礦井下供電系統(tǒng)中應用

BJJ1-2-660/380x型選擇性檢漏繼電器是北京市紅星防爆電器廠研發(fā)制作的高性能防爆繼電器，適用于含有爆炸性危險氣體（甲烷空氣混合物及煤塵）的礦井硐室中，可作為交流660/380V中性點不接地供電系統(tǒng)中有選擇性檢測漏電保護裝置。該裝置的主要功能：在交流660/380V中性點不接地供電系統(tǒng)中，利用零序方向原理實現(xiàn)4條支路的不對稱漏電的選擇性保護；利用附加電流原理，實現(xiàn)對稱漏電保護和不對稱漏電的后備保護：有電網(wǎng)不停電可進行試驗的功能；和高壓開關配合，可實現(xiàn)從變壓器到饋電開關區(qū)間漏電的所謂“5m保護”；可對電網(wǎng)進行絕緣監(jiān)測；對漏電跳閘有信號顯示。該保護裝置包括兩組插件，一組安裝在低壓供電系統(tǒng)總檢漏繼電器中，另一組安裝在各支路饋電開關DW80里，對于12條支路以內的低壓供電系統(tǒng)可以做到選擇性漏電保護。這種產(chǎn)品運用于礦井下低壓電網(wǎng)時具有較高的準確性和可靠性，而且漏電時的反應速度很快，這樣肯定能減少因漏電帶來的損失和漏電事故影響。也可以防止向漏電線路強送電，從而增強了井下低壓供電的安全性和可靠性，可帶來十分明顯的經(jīng)濟效益。從煤礦的長遠的發(fā)展來說，具有重要的現(xiàn)實意義。

煤礦井下低壓網(wǎng)路的漏電將造成外露火花，有點燃瓦斯和煤塵的危險，漏電還可能會造成人體觸電事故。因此，對井下低壓電網(wǎng)進行漏電保護，是一項重要的安全措施。它的主要作用有：第一，時常查看檢漏繼電器的歐姆表，密切注意其數(shù)值的變化情況，以此確定電網(wǎng)對地是否絕緣，根據(jù)電阻值來進行電網(wǎng)調整；第二，通過觀察發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)對地絕緣阻值降至設定動作值或工作人員觸及一相帶電導體和電網(wǎng)一相接地時，漏電保護器會自動觸發(fā)，切斷電源以預防事故的擴大化；第三，如果危險已經(jīng)發(fā)生，如人已觸及電網(wǎng)，那么，通過補償人體電容電流的方式來削減通過人體的觸電電流使觸電電流最低化，使得人員的安全性得到提升。另外，當電網(wǎng)一相接地時，也可以減少接地故障電流，防止瓦斯、煤塵爆炸。

4.結論

因此，要重視供電系統(tǒng)的管理工作，結合礦井的實際，加大對電氣設備維護和更新的投入，確保供電系統(tǒng)的正常工作。另外還應加強機電設備的基礎管理，建立健全各相管理制度，確保嚴格執(zhí)行規(guī)章制度。最后還應注意的是礦井下工作人員的機電安全思想教育工作，切實從思想的高度上提升干部和員工的工作責任心，減少煤礦供電系統(tǒng)中漏電故障，確保井下安全供電。只有這樣，才能確保礦井沿著安全、和諧、健康的發(fā)展道路穩(wěn)步前進。

【參考文獻】

[1]孟憲超，謝成.淺談漏電保護技術在煤礦井下供電系統(tǒng)中的應用[J].科技傳播，2011（10）.

[2]王新文.事故短信平臺在煤礦供電系統(tǒng)中的應用[J].數(shù)字技術與應用，2010（05）.

第2篇

本人以袁店二井煤礦主變電所設計為依據(jù)，詳細分析了該變電站供電電源可靠性、主變壓器的選擇、接地網(wǎng)設置、礦進突發(fā)掉電事故防范措施等，供煤礦變電站維護人參考。

關鍵詞：袁店二井煤礦35KV變電所 供電可靠性 事故預防

中圖分類號：X752 文獻標識碼：A 文章編號：

1、主變電所設計

1、1 主變電所負荷

（1）礦井經(jīng)無功補償后折算至35kV側母線的計算負荷：

有功功率：11385 kW

無功功率：4385 kVar

視在功率：12200 kVA

功率因數(shù)：0.933

（2）全年電耗指標。

礦井年耗電量約4700萬kW·h/a，噸煤電耗為41kW·h/t（不含選煤廠）。

1.2 主變壓器選擇

主變壓器選用2臺SZ9-12500/35 型35/6kV、12500kVA有載調壓變壓器，正常時二臺主變同時工作，分列運行，負荷率為47.5%，事故保證系數(shù)為100%，采用有載調壓的調壓方式。

1.3 電氣主接線及主要電氣設備

變電所35kV系統(tǒng)采用單母線分段的主接線方式，安裝KYN37-40.5戶內型真空開關柜10臺。6kV主接線亦采用單母線分段，正常情況下6kV母線分列運行。所內安裝KYN28-10型真空開關柜38臺。

變電所內的動力、照明及直流屏的充電、浮充電等所用的交流電源，取自所內設置的50kVA所用變柜和6/0.4kV變電所低壓回路?？刂菩盘?、繼電保護以及事故照明等電源取自容量為100Ah的蓄電池直流屏。

變電所設6kV無功功率動態(tài)補償裝置兩套，對高壓無功進行集中補償，兩套裝置共補償無功功率4500 kVar。

采用微機綜合自動化系統(tǒng)對變動所進行監(jiān)控和保護。系統(tǒng)可實現(xiàn)的監(jiān)控功能主要有：主變及回路的負荷、溫度、電流、電壓及各開關狀態(tài)監(jiān)視；各斷路器的遠動及就地操作；屏幕顯示主接線系統(tǒng)圖，各開關狀態(tài)及動態(tài)實時數(shù)據(jù)；微機保護信號采集，包括保護動作信息、事件順序記錄；系統(tǒng)事故記錄，包括開關狀態(tài)變位記錄、事件順序記錄；提供各種數(shù)據(jù)計算、分析功能。可實現(xiàn)的保護功能主要有：主變縱聯(lián)差動、過電流、過負荷、瓦斯及溫度保護；35kV進線保護；35kV及6kV的母線分段斷路器電流速斷及過電流保護；35kV及6kV PT的系統(tǒng)接地、PT斷線保護；6kV饋線電流速斷、過電流、過負荷及單相接地保護。

焦樓變電所35kV母線最大運行下短路容量為797.6MVA，最小運行方式下408.0 MVA。經(jīng)濟算礦井35kV母線最大運行下短路容量為156.2MVA，最小運行方式下133.1MVA；6kV母線最大運行下短路容量為78.1MVA、7.2kA，最小方式72.0MVA、6.6kA。

35kV變電所6kV出線最小交聯(lián)聚乙烯電力電纜截面為35mm2，出線電流互感器最小變比為50/5。

1.4 接地方式和接地網(wǎng)設置

35kV進線及母線均設避雷器，防止過電壓對系統(tǒng)的影響。6kV母線設避雷器，饋出柜安裝過電壓保護器，防止雷電及操作過電壓。

經(jīng)計算本礦達產(chǎn)時的6kV單相最大接地電容電流值可達到19.5A。35kV變電所內設計安裝二套消弧消諧裝置，以抑制單相弧光接地產(chǎn)生的事故，防止弧光接地過壓及諧振過壓對設備絕緣的破壞。

變電所屋頂設避雷帶，以保護變電所及其電氣設備不受直接雷影響。

2防止礦井突然停電措施

2.1礦井電源線路設有兩回路，分別取自焦樓變電所35kV不同段母線。兩回電源線路，路徑分開，一回路運行可保證本礦全部負荷。

2.2計算機系統(tǒng)對備用的電源線路長期監(jiān)控以確保備用回路為完好狀態(tài)。

2.3變電所設二臺主變，正常情況下二臺主變同時工作，事故狀態(tài)下一臺主變可擔負全礦井負荷。

2.4礦井所有一、二級負荷高低壓供電均為雙電源供電，引自兩段母線上，每一路電源負荷保證率均為100%。

3地面變電所事故及防治措施

3.1可能發(fā)生的事故

洪澇災害或雨雪的侵入可使電器設備受潮而影響絕緣水平及使用壽命，并可能危及人身安全。大氣過電壓更會使設備毀壞產(chǎn)生故障、引起火災。假如有小動物進入了電器設備里會引起短路事故，造成停電，影響生產(chǎn)和井下工作人員的安全。當電器設備或電纜線路等發(fā)生事故時，由于繼電保護未及時動作切斷故障回路，將會引起電氣事故的擴大，影響生產(chǎn)并危及人身安全。另外，由于主、副井提升機的變流設備以及其它非線性設備的投入運行，將會在礦井6kV電網(wǎng)上產(chǎn)生高次諧波影響并破壞電氣設備（電動機、變壓器、并聯(lián)電容器、計算機、繼電器、通信設備）的正常工作，減少設備的服務壽命。當?shù)V井6kV電網(wǎng)上的電容電流超過規(guī)程允許值時，也會影響礦井的安全生產(chǎn)。

3.2防治措施

3.2.1變電所選址時，既考慮了進出線方便及供電負荷距等因素，又照顧到了防止洪澇的形成及排水的便利，變電所標高位于百年一遇的洪水位之上，建筑物室內地面高出屋外地面0.3m。變電所位置選擇工業(yè)場地南側，該位置無安全隱患，并且高壓進出線方便。

3.2.235kV及6kV配電裝置均選用金屬鎧裝移開式封閉開關柜，其分斷能力大于系統(tǒng)短路電流，并具備“五防”功能，配置的真空斷路器無可燃物質。進入6kV配電裝置室的母線采用全封閉的母線橋，使人和小動物均不可能接觸帶電部分。

3.2.3電力變壓器室：主變壓器設有差動、過流、過負荷以及瓦斯、溫度保護。每臺變壓器下部均設有鵝卵石層及可以儲存100%變壓器油的儲油池，保證在發(fā)生任何漏油事故時將油迅速冷卻并存在油池中。

3.2.435/6kV變電所電纜溝中一、二級負荷電纜均分設于不同的電纜側的電纜支架上，并且選用阻燃型電纜。電纜進出口均采取了防火封堵措施。

3.2.5變電所內設有技術先進的微機繼電保護、控制、信號、監(jiān)控裝置，35kV及6kV各饋出回路均安裝了各種保護，當發(fā)生任何故障如短路、過電流等容易導致電弧的事故均可及時切除，其中短路故障切除時間小于0.2s，并發(fā)出警報，同時傳送至礦井總調度室。所有的保護設備動作靈敏度均達到規(guī)程要求。

3.2.6變電所建筑包括門、窗等均采用不燃性材料，其中各配電裝置室、主控室等均設有兩個向外開的門。

3.2.7變電所建筑設有防直擊雷、雷電波侵入、雷電感應的保護及接地裝置。35kV及6kV母線上均設有避雷器，各饋出線均設有防止操作過電壓的設備。在變電所的工業(yè)場地及建筑物的各層地板內敷設了接地網(wǎng)與均壓帶，所有的電器設備及金屬件均與接地網(wǎng)多處相連，以減除漏電事故對人體造成的危害。

3.2.86kV采用小電流接地系統(tǒng)，在變電所所有6kV饋線回路均裝設選擇性的單相接地故障檢測裝置，當6kV饋線回路發(fā)生單相接地故障時，則相應的保護裝置動作于跳閘或信號。

3.2.9為減少高次諧波對6kV電網(wǎng)上電氣設備的危害，在變電所6kV母線上安裝了諧波濾波裝置。諧波濾波裝置除進行諧波治理外，還承擔6kV電網(wǎng)的無功補償。諧波濾波裝置投運后，要保證公共連接點上的各項諧波指標均能滿足國家諧波管理標準的規(guī)定要求，補償后礦井的功率因數(shù)達到0.95以上。

第3篇

關鍵詞：供電基本要求 系統(tǒng)分類 安全用電常識

一、礦井供電系統(tǒng)的分類和等級劃分

1.供電系統(tǒng)的分類 在滿足電力用戶對供電可靠性要求的同時，又照顧供電的經(jīng)濟性，這是合理的供電原則之一。無論在國民經(jīng)濟中還是煤礦企業(yè)中，不同的用電戶對供電的可靠性要求不完全相同，因此通常將它們分為三類：一類負荷、二類負荷、三類負荷。一類負荷：凡因突然中斷供電會導致人身傷亡事故，或損壞重要設備且難以修復，或給國民經(jīng)濟帶來很大損失者，均屬于這一類。顯然煤礦屬于一類負荷。煤礦中的通風、排水、升降人員、抽放瓦斯、醫(yī)院等也都屬于一類負荷，又稱保安負荷。因此是煤礦中最重要的用戶，要求供電絕對可靠。為此，對這類用戶的供電，必須設有備用電源和備用供電線路。二類負荷：凡因突然中斷供電會造成大量減產(chǎn)者。如煤礦中專門用于提升煤和物料的提升設備、壓風機、井底車場、采區(qū)變電所等。三類負荷：凡因突然中斷供電對生產(chǎn)沒有直接影響者。

2.供電電壓等級的劃分目前，煤礦井下采用交流電電壓等級有：6000V、1140V、660V、380V、127V、36V。6000V―為礦區(qū)內高壓配電電壓或動力電壓。660V―為井下低壓配電電壓或動力電壓。1140V―為采煤機的專用電壓。127V―為井下照明、手持式電鉆的電壓。36V―為控制電壓，也叫安全電壓。直流電壓有：250V或550V為井下架線電機車的電壓。

二、井下電氣設備的三大保護

1.過電流保護 過電流簡稱過流。凡是流過電氣設備和電纜的電流超過了它們的額定電流。電氣設備和電纜出現(xiàn)過流后，一般會引起它們過流，嚴重時會將它燒毀，甚至引起電火災和井下瓦斯、煤塵的爆炸。由此可見，電氣設備和電纜的過流是一種不正常狀態(tài)。井下常見的過流故障為短路、過負荷、斷相三種

（1）短路 短路是指電流不經(jīng)過負載，而是經(jīng)過電阻很小的導體直接形成回路，其特點是電流很大，可達到額定電流的幾倍、十幾倍、幾十倍，甚至更大。因為電流很大，發(fā)熱劇烈，如不及時切除，不僅會迅速燒毀電氣設備和電纜，甚至引起絕緣油和電纜著火釀成火災，還會引起瓦斯、煤塵爆炸。

（2）過負荷（過載） 過負荷不僅是指它們的電流超過了額定數(shù)值，而且過電流的延續(xù)時間也超過了允許的時間。電氣設備和電纜過流后，絕緣繞組和絕緣導體的電流密度增加，發(fā)熱加劇。如果過流的延續(xù)時間很短，不超過允許的時間，電氣設備和電纜的溫度不會超過它們所用絕緣材料的最高允許溫度，因而不會被燒毀，允許繼續(xù)運行，這種情況稱為允許的過載。但是，如果延續(xù)時間超過了允許的時間，電氣設備和電纜的溫度將升高到足以損壞它們的絕緣，如不及時切斷電源，將會發(fā)展成漏電和短路故障，因此也要加以預防和保護。引起電纜和電氣設備過負荷的原因，主要有兩個方面：一是電氣設備和電纜的容量選擇過小。另一個是對生產(chǎn)機械的錯誤操作，此外，電機的端電壓過低或電機堵轉時，將長期通過電機的啟動電流，因而是最嚴重的過負荷。

（3）斷相 三相電源斷一相或三相繞組斷一相，稱為斷相或缺相、跑單相。過流故障有如下的危害：①過流倍數(shù)較低時，引起電氣設備和電纜的溫升超限，縮短設備使用壽命。②過流倍數(shù)較高時，將導致電氣設備燒毀，甚至引起火災和瓦斯、煤塵爆炸事故。過流倍數(shù)很高時，會在電網(wǎng)上造成很大的壓降，影響電網(wǎng)的正常運行。過流保護的要求：必須有選擇性、可靠性、動作迅速、經(jīng)濟合理。

2.漏電保護 電網(wǎng)的漏電又分為集中性和分散性漏電。集中性漏電是指在變壓器中性點不接地的電網(wǎng)中，由于某處（或某點）的絕緣損傷而發(fā)生的漏電。分散性漏電則是由于整個電網(wǎng)或整條線路的絕緣水平降低，而沿整條線路或整個電網(wǎng)發(fā)生的漏電。漏電的危害：①增加人身觸電的危險；②增加引起瓦斯、煤塵爆炸的危險；③可能造成電雷管先期爆炸事故；④可能引起電火災；漏電保護的類型有漏電閉鎖和漏電跳閘兩種。所謂漏電閉鎖，是指在開關合閘之前對電網(wǎng)的絕緣電阻進行檢測，如果電網(wǎng)的對地絕緣電阻值低于規(guī)定的漏電閉鎖動作電阻值，則使開關不能合閘，起閉鎖作用。其多裝在用于直接控制和保護電機的磁力起動器上。漏電跳閘保護通常是由檢漏保護裝置配合自動開關來實現(xiàn)。

3.保護接地 保護接地就是把電氣設備的金屬外殼和框架，用導線與埋在地下的接地極連接起來的一種保護措施。

（1）保護接地的作用：主要起著分流的作用，可以減少通過人體的電流和產(chǎn)生電火花的能量，從而避免人身觸電事故和瓦斯、煤塵爆炸事故的發(fā)生。

（2）保護接地網(wǎng) 從保護接地的原理可以得知，保護接地裝置的保護作用是否可靠，關鍵在于是否能將它的電阻值降低到規(guī)定的范圍以內。我們通常把單個電氣設備的接地極稱為局部接地極。在安裝時也要采取一些措施來降低接地極的電阻。但仍往往降低不到需要的數(shù)值，使它滿足規(guī)定的要求。因此為可靠地預防人身觸電和瓦斯、煤塵爆炸事故的發(fā)生，對井下電氣設備要求建立保護接地網(wǎng)。

三、安全用電常識

隨著電氣化程度的迅速提高，盡管井下設置了漏電保護和保護接地等保護措施來預防人身觸電事故的發(fā)生，但觸電事故還是時有發(fā)生。

1.造成觸電事故的原因

保護裝置人為或意外的失靈。有些人片面追求生產(chǎn)，忽視安全，人為的甩掉漏電保護裝置，放松對漏電保護和保護接地裝置的管理，使它們不能可靠地起到保護作用，造成觸電事故的發(fā)生。電機車架線引起人身觸電事故。臨時性的用電設備，不按規(guī)定標準進行管理，易造成人身觸電事故。

2.觸電的危險。觸電的危險和分類 人體觸及的帶電導體或觸及因絕緣損壞而帶電的電氣設備的外殼，都會引起人身觸電事故。

觸電對人體的危害一般分為電擊和電傷兩種情況。電擊是指觸電時電流通過人體的內部，破壞體內器官，多數(shù)情況會致人死亡，所以是最危險的。電傷是指電流瞬時通過人體的某一局部，造成對人體外表器官的破壞。觸電危險的有關因素 電擊對人體危害程度和以下主要因素有關：①電流的大小；②電流的種類；③電流通過人體的時間；④人身電阻；⑤接地電壓；⑥電流通過人體的途徑；⑦、人的生理狀態(tài)；

3.預防觸電的方法 一般措施：①防止人身接觸或接近帶電導體；②降低使用電壓；③嚴格遵守各項安全用電作業(yè)制度；

4.觸電后的急救 人觸電后，首先應切斷觸電者的電源，使觸電者與電源相脫離。脫離電源的方法很多，如拉掉開關、用絕緣物品將人身與電源拉開等。切斷電源以后，應立即作心肺復蘇，同時立即通知醫(yī)生下井搶救觸電者。

第4篇

關鍵詞：礦用絞車；；提升系統(tǒng)；變頻調速技術；PLC

中圖分類號：TD53 文獻標識碼：A

1 礦用提升系統(tǒng)控制概述

作為礦山生產(chǎn)的關鍵設備之一，提升系統(tǒng)擔負著人員、原煤、設備、材料等的運輸任務，具有用電量高、作業(yè)時間長、工作量繁重、責任重大等特點。其運行水平既關系著礦山生產(chǎn)的安全，也是礦用機電系統(tǒng)整體能力的反映和代表。目前，我國大部分提升絞車的拖動仍依靠交流異步電動機，這類電動機由繼電器和接觸器構成邏輯控制裝置，通過轉子串切電阻的有級調速方式，對絞車進行控制。但由于采用此類電動機進行開啟和換擋操作時，過大的電流將對設備造成沖擊，在降低了控制精度的同時，也大大縮短了電機的使用壽命，加之其電量損失大、調試困難、維護工作繁雜等缺點，已不適用于我國礦井現(xiàn)代化、綜合化、高效化的規(guī)模發(fā)展。在這一背景下，變頻調速技術因其具有的啟動平穩(wěn)、操作簡便、調速范圍廣、故障少等優(yōu)點開始受到相關企業(yè)的關注。特別是近年來，隨著基于PLC的變頻調速在礦用提升系統(tǒng)中的應用技術日臻成熟，其便捷、可靠、耐用的優(yōu)良性能已經(jīng)得到了廣泛的認同，礦用提升絞車的變頻調速設計及改造已經(jīng)成為促進礦山生產(chǎn)安全增效的一大趨勢。

2 變頻調速技術的基本原理與應用效果

2.1 變頻調速技術的基本原理

變頻調速技術是通過改變電機定子供電頻率從而改變其轉速的，運行中主要包括將絞車電機作為電動機的正常逆變過程和將其作為發(fā)電機的能量回饋過程。其中正常逆變是調速運行的核心，包括正常逆變、整流、以及濾波等三個部分，這一過程通過改變電機定子的供電頻率來調節(jié)輸出電壓以達到控制絞車速度的目的。而能量回饋過程則是由回饋逆變、整流以及輸出濾波等三部組成的?；仞伳孀兊淖饔檬鞘够仞伳孀冚敵鲭妷合辔慌c電網(wǎng)電壓相位相一致。系統(tǒng)中須加入輸出濾波部分，以保證逆變的正常工作，并減少對電網(wǎng)的污染。此外，鑒于礦區(qū)電壓的波動性較大的事實，系統(tǒng)中還應加入一個剎車部分，用以提高變頻控制的安全系數(shù)。

2.2 變頻調速技術的應用效果

實現(xiàn)了無級調速的變頻技術不但使絞車在啟動、加速、等速、減速、停車的全過程中運行平穩(wěn)、均勻，減少了速度加減過程中機械沖擊導致的設備故障問題，也同時擴展了調速范圍。而機械制動與安全回路的可靠配合，也使當系統(tǒng)出現(xiàn)緊急情況或突然停電時，變頻調速系統(tǒng)能夠自動實現(xiàn)機械制動，從而在最大限度上保證系統(tǒng)的安全。此外，由于變頻調速具有能量回饋的功能，該技術在節(jié)電方面也明顯優(yōu)于傳統(tǒng)控制方式，資料顯示，其節(jié)電率高達30%以上。

3 基于PLC的變頻調速系統(tǒng)

3.1 PLC在礦用提升系統(tǒng)控制中的作用

PLC即可編程控制器，是一種通過可編程序的存貯器進行邏輯運算、算數(shù)運算、計數(shù)、及定時等操作的電子系統(tǒng)，具有應用廣泛、編程簡單、抗干擾和可靠性高等優(yōu)點。存貯器在執(zhí)行指令時，通過數(shù)字的模擬輸入、輸出來控制各種機械過程。采用PLC控制變頻器對提升機的提升速度和提升高度進行控制，可使制動更平穩(wěn)、操作更簡單，并在大大減小系統(tǒng)體積的同時，提高其控制精度和安全性能。

3.2 系統(tǒng)設計要點分析

3.2.1 變頻系統(tǒng)的設計

首先應正確選擇系統(tǒng)的變頻器容量。電機平均起動轉矩一般為額定轉矩的1.7倍，考慮到電源電壓波動及需要通過110%額定負載的動載試驗要求等因素，其最大轉矩應是負載轉矩的1.9倍，為確保安全使用，可通過提高變頻器容量來獲得200%負載力矩值，變頻器輸出電源中含有一定量的高次諧波，使電動機內部產(chǎn)生諧波損耗，因此應適當增加其電流。其次，在變頻器的選擇上，考慮到絞車升降過程中具有較大的慣性，因此必須對其運行能力進行高標準的要求，對所有交流電動機的核心變量進行控制，并把定子磁通、轉矩作為主要控制變量。高速信號處理器與先進的電機軟件模型相結合使電機狀態(tài)更新，對負載的變化和瞬時掉電，能做出迅速響應。再次，應合理選擇制動電阻。由于加成重載下降時產(chǎn)生的重力加速度可能導致變頻器直流回路的電容因充電而使電壓過高，因此必須加入制動電阻對其進行控制。通過電阻制動，可以有效地實現(xiàn)電機的制動和減少減速時間，保證重物就位的可靠性。

3.2.2 PLC系統(tǒng)的設計

PLC系統(tǒng)的設計首先應參考變頻器系統(tǒng)參數(shù)及提升絞車的具體功能（如最大靜張力差 、最大速度、提升高度、急停需要等），選擇與絞車運行狀態(tài)相適應的控制器和傳感器。其次，應通過對I/O點數(shù)和用戶存儲容量的估算分析選擇PLC的型號，并從控制速度等要求正確選擇CPU功能和結構。應注意的是：PLC工作時，從輸入信號到輸出控制存在著滯后現(xiàn)象，為提高其實時處理速度，可選擇處理速度較快的PLC，使執(zhí)行一條基本指令的時間控制在0.5us以內。PLC的結構主要有整體式和模塊式兩種，其中模塊式結構組態(tài)靈活、易于擴充，因此在控制規(guī)模較大的集散控制系統(tǒng)及遠程I/O系統(tǒng)中更加適用。

結語

實踐證明，與傳統(tǒng)的交流異步電動機控制相比，變頻調速實現(xiàn)了設備的軟起軟停，在減少機械沖擊損害的同時，增加了系統(tǒng)控制的準確性和安全性，而其與PLC技術的結合，更使系統(tǒng)不斷簡化，并大大提高了設備的可擴展性。技術人員應充分認識到變頻調速技術的重要性，積極做好提升絞車的變頻改造工作，并不斷積累經(jīng)驗，完善其運行功能?？梢韵胍?，PLC變頻控制技術必將在未來的礦山機電控制領域中發(fā)揮越來越巨大的作用。

參考文獻

[1]冀慶亞. 礦井主提升機控制系統(tǒng)變頻改造技術難點與解決方案[J]. 煤礦安全， 2006（12）.

[2]蔣小平，馬勇. 變頻調速技術在礦井提升機中的選型和應用[J]. 能源技術與管理， 2009（04）.

第5篇

關鍵詞 防爆；變頻調速裝置；帶式輸送機；軟起動；節(jié)能；效益

中圖分類號TD5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2010）33-0217-02

1 概述

國內現(xiàn)有大多數(shù)煤礦的皮帶輸送機一般都采用工頻拖動，較少使用變頻器驅動。由于電機長期工頻運行加之液力耦合器效率等問題，造成皮帶運輸機運行起來非常不經(jīng)濟；同時由于電機無法采用軟起軟停，在機械上產(chǎn)生劇烈沖擊，加速機械的磨損；還有皮帶、液力耦合器的磨損和維護等問題都會給礦井帶來很大數(shù)額的費用問題。這對于現(xiàn)在創(chuàng)建環(huán)境型、節(jié)能型礦井是不相符合的。

屯蘭礦作為年產(chǎn)500萬t的大型現(xiàn)代化礦井，自動化水平較高，噸煤人工費用所占比例不大，而電費所占比例隨之增大。為了降低成本，增強企業(yè)競爭力，節(jié)約電能損耗，屯蘭礦非常重視利用現(xiàn)代調速技術節(jié)約能量，現(xiàn)已在帶式輸送機等大功率設備上使用變頻調速裝置，并取得了明顯的經(jīng)濟及社會效益。

2 皮帶機及變頻器的基本原理

皮帶機工作原理：皮帶機通過驅動輪靠摩擦牽引皮帶運動，皮帶通過張力變形和摩擦力帶動物體在支撐輥輪上運動。皮帶是彈性儲能材料，在皮帶機停止和運行時都儲存有大量勢能，這就決定了皮帶機的啟動時應該采用軟啟動的方式。以往屯蘭礦及國內大多數(shù)煤礦都采用液力耦合器來實現(xiàn)皮帶機的軟啟動，在起動時調整液力耦合器的機械效率為零，使電機空載啟動，電機的起動電流很大，不僅會引起電網(wǎng)電壓的劇烈波動，還會造成電機內部機械沖擊和發(fā)熱等現(xiàn)象。同時采用液力耦合器軟起皮帶時，由于起動時間短、加載力大容易引起皮帶斷裂和老化，對皮帶強度要求較高。加之液力耦合器長時間工作會引起其內部油溫升高、金屬部件磨損、泄漏及效率波動等情況發(fā)生，不僅會加大維護難度和成本、污染了環(huán)境，還會在多電機機驅動同一皮帶時難以解決功率平均和同步問題。在這種情況下最好的解決辦法是使用變頻調速裝置驅動。

變頻調速裝置是一種電能變換裝置，可將固定頻率、電壓的交流電能變換為頻率電壓可調的交流電壓，作為交流電機的驅動電源，使電動機獲得無級調速所需的電壓和電流。變頻調速是通過改變電機定子繞組供電的頻率來達到調速的目的。

3 變頻器在帶式輸送機拖動上的應用特點

1）優(yōu)越的軟起、軟停特性。防爆變頻調速裝置的起動、停止時間是任意可調的，也就是說起動時的加速度和停車時的減速度任意可調，而且是平穩(wěn)起動；

2）驗帶功能。屯蘭礦的原煤運輸系統(tǒng)全以帶式輸送機為主，運輸系統(tǒng)檢修維護的主要工作是皮帶機的檢修維護，低速驗帶功能是皮帶機檢修的主要要求，變頻調整系統(tǒng)為無極調速的交流傳動系統(tǒng)，在空載驗帶狀態(tài)下，變頻調速裝置可調整電機工作在5%~100%額定帶速范圍內的任意帶速；

3）平穩(wěn)的重載起動。轉矩大，沖擊電流很??；

4）功率平衡。屯蘭礦井下皮帶機系統(tǒng)多為雙滾筒或多滾筒驅動的大功率電機，通過調整相應兩變頻器的速度給定來調整兩電機之間的速度差，便可以任意增大或減小兩驅動電機的電流差值的大小，因此可以通過單獨的控制系統(tǒng)控制各電機的電流值，通過調整各電機的速度來使各電機電流值逐步趨于平衡；

5）降低膠帶張力。由于采用防爆變頻調速裝置所產(chǎn)生的良好起動特性，至少可降低起動張力30%，在實際應用過程中，由于降低了起動沖擊，皮帶機機械系統(tǒng)的設備損耗也隨之降低，尤其托輥及滾筒的壽命成幾倍的延長；

6）自動調速、節(jié)電效果明顯。在皮帶機上采用變頻驅動后的節(jié)能效果主要體現(xiàn)在系統(tǒng)功率因數(shù)和系統(tǒng)效率兩個方面。

（1）提高系統(tǒng)功率因數(shù)

通常情況下，煤礦用電機在設計過程中放的裕量比較大，工作時絕大部分不能滿載運行，電機工作于滿電壓、滿速度而負載經(jīng)常很小，也有部分時間空載運行。由電機設計和運行特性知道，電機只有在接近滿載時才是效率最高、功率因數(shù)最佳，輕載時降低，造成不必要的電能損失。這是因為當輕載時，定子電流有功分量很小，主要是勵磁的無功分量，因此功率因數(shù)很低。采用變頻器驅動后，在整個過程中功率因數(shù)達0.9以上，大大節(jié)省了無功功率。

（2）提高系統(tǒng)效率

采用變頻器驅動之后，電機與減速器之間是直接硬聯(lián)接，中間減少了液力耦合器這個環(huán)節(jié)。而液力耦合器本身的傳遞效率是不高的，且主要是通過液體來傳動，液體的傳動效率比直接硬聯(lián)接的傳動效率要低許多，因而采用變頻器驅動后，系統(tǒng)總的傳遞效率要比液力耦合器驅動的效率要高5%~10%。

據(jù)礦井統(tǒng)計，變頻調速運行比直接工頻運行可節(jié)約電能10％~15％。

4 施工安裝及使用效果分析

經(jīng)過于廠方技術人員的合作，屯蘭礦于2007年6月在井下南二下組煤膠帶機上安裝了由唐山開誠電氣有限公司生產(chǎn)的QJR系列變頻調速裝置。隨后又在南四集中膠帶機及12503工作面膠帶機上安裝此系列變頻調速裝置。

1）投資

按驅動2臺315kW電機計，每臺變頻器30萬元，共60萬元，兩臺液力耦合器10萬元計。比以往多投資40萬元左右。

2）投資回收期計算

采用變頻調速裝置驅動后，按節(jié)電12%，每度電費為0.36元，年生產(chǎn)天數(shù)300天，日生產(chǎn)時間為18小時（集中帶式輸送機工作時間遠遠大于此時間），光靠電費的回收期為：

Y=200000/315×12%×18×300×0.36=2.7年

3）節(jié)省維修及人力費用

使用變頻調速裝置后對系統(tǒng)電網(wǎng)和機械傳動設備基本無沖擊，大大延長設備使用壽命，減少了大量維護費用及停產(chǎn)造成的煤炭產(chǎn)量的損失。屯蘭礦的該防爆變頻調速裝置安裝至今近兩年，一直穩(wěn)定運行，除正常清潔維護外，基本沒有發(fā)生停產(chǎn)檢修故障，這無疑節(jié)約了維修成本又保證礦井的生產(chǎn)不受損失。同時也節(jié)約了人力資源，相應地提高了礦井生產(chǎn)率。

由此可以看到，屯蘭礦在帶式輸送機上安裝變頻調速裝置，具有十分可觀的直接經(jīng)濟效益和間接的經(jīng)濟效益。

5 結論

我國是世界上的產(chǎn)煤大國，又是能源貧乏的國家之一，而且也是噸煤電耗比較高的國家。我們要創(chuàng)造出一條以低能耗實現(xiàn)現(xiàn)代化的新路，節(jié)能降耗實為明智之舉。

從屯蘭礦的實際經(jīng)驗看采用防爆變頻調速裝置驅動皮帶機徹底解決了帶式輸送機的軟起、軟停運行方式，大大提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)和系統(tǒng)效率。系統(tǒng)可根據(jù)負載的變化情況自動調整輸出頻率及輸出力矩，改變了以前電機工頻恒速運行的模式，在很大程度上節(jié)約了電力能源；液力耦合器的退出更大地節(jié)約了設備的維護和維修費用。而且此項技術還可向絞車、風機、水泵礦井大型設備推廣使用，對于建設節(jié)能型、環(huán)保型社會發(fā)揮了重要的作用。

參考文獻

第6篇

[關鍵詞]斜井提升；PLC；高壓變頻；矢量控制

中圖分類號：TM921.51 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2013）06-0258-01

0、概述

傳統(tǒng)的礦井提升機大多采用交流異步電動機拖動，控制系統(tǒng)多采用繼電器、接觸器控制，調速方式多為傳統(tǒng)的轉子串電阻調速，調速性能差，且運行不平穩(wěn)。由于電阻的接人和切除采用接觸器控制，機械噪音大、線路復雜、故障率高，給維修帶來很大難度，不但影響生產(chǎn)和安全，且需投入大量的人工和材料，直接影響礦井提升的安全和效率。

1、高壓變頻調速電控系統(tǒng)

按設計選用JK-2型礦井提升機，配備電控系統(tǒng)選用的是老式電控，2007年選用MZCP-H系列高壓變頻調速電控系統(tǒng)。該電控部分為數(shù)字化可編程序邏輯控制器PLC控制，高壓變頻調速，矢量控制，有源逆變能量回饋系統(tǒng)。主要技術參數(shù)（如表1）：

2、電控變頻調速性能

2.1 高壓變頻器

變頻調速采用MZGP-H系列大功率高壓變頻器。該變頻器包含先進的功率單元串聯(lián)疊波技術、矢量控制技術、有源逆變能量回饋技術、配備新穎的全中文操作界面，可靠性高、性能優(yōu)越、操作簡便。具有四象限運行、帶能量反饋、動態(tài)響應快、低速運行轉矩大等特點。

2.2 高質量電源輸入

輸入側隔離變壓器二次線圈經(jīng)過移相，為功率單元提供電源，對6kV而言相當于36V脈沖不可控整流輸入，消除了大部分由單個功率單元所引起的諧波電流，抑制了網(wǎng)側諧波；減少無功輸入，降低供電容量，系統(tǒng)功率因數(shù)大于0.95。

2.3 應用變頻器優(yōu)點

（1）可以驅動普通高壓電動機，而不會增加電機溫升，降低電機容量

（2）保護電機絕緣不受dv/dt應力的損害

（3）不會因為諧波力矩而降低設備使用壽命。

3、原理

3.1 主電路

MZGP-H系列高壓變頻器采用交直交直接高壓（高高）方式，主電路開關元件為IGBT。由于IGBTN壓所限，無法直接逆變輸出6kV，lOkV，而因開關頻率高、均壓難度大等技術難題無法完成直接串聯(lián)。MZGP H變頻器采用功率單元串聯(lián)，疊波升壓，充分利用常壓變頻器的成熟技術，因而具有很高的可靠性（如圖1）。

主變壓器原邊為Y型接法，直接與高壓相接。組數(shù)量依變頻器電壓等級及結構而定，延邊三角形接法，為每個功率單元提供三相電源輸入。

由于為功率單元提供電源的變壓器副邊繞組間有一定的相位差，從而消除了大部分由單個功率單元所引起的諧波電流，所以MZGP H變頻器輸入電流的總諧波含量（fnD）遠小于國家標準5%的要求，并且能保持接近1的輸入功率因數(shù)。

變頻器輸出是將多個三相輸入、單相輸出的低壓功率單元串聯(lián)疊波得到。這種應用形式減小了dv/dt對電機絕緣的破壞，并大大削弱了輸出電壓的諧波含量，因為電機電感的濾波效果，輸出電流波形更優(yōu)于電壓波形，電壓等級數(shù)量的增加，大大改善了變頻器的輸出性能，輸出波形幾乎接近正弦波。干式變壓器具有溫度控制儀，為變壓器提供溫度告警和過熱保護

3.2 功率單元

功率單元原理；輸入電源端R，S，T接變壓器二次線圈的三相低壓輸出，三相二極管全波整流為直流給電容充電，電容上的電壓提供給由IGBTfH成的單相H形橋式逆變電路。

功率單元通過光纖接收信號，采用矢量正弦波脈寬調制（PWM）方式。功率單元具有有源逆變能量回饋功能，當電機處于制動（重物下放）狀態(tài)，電容器上的直流電壓達到有源逆變起動的門檻電壓時，電源自動起動有源逆變，將電機及其負載的機械能轉化為電能，回饋到電網(wǎng)中去。

3.3 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)由控制器、IO板和人機界面組成?？刂破饔扇龎K光纖板、一塊信號板、一塊主控板和一塊電源板組成。光纖板通過光纖與功率單元傳遞數(shù)據(jù)信號，每塊光纖板控制一相的所有單元。光纖板周期性向單元發(fā)出脈寬調制（PWM）信號或工作模式。單元通過光纖接收其觸發(fā)指令和狀態(tài)信號，并在故障時向光纖板發(fā)出故障代碼信號。

信號板采集變頻器的輸出電壓、電流信號和光電編碼盤信號，并將模擬信號隔離、濾波和量程轉換。轉換后的信號用于變頻器控制、保護，以及提供給主控板數(shù)據(jù)采集。

主控板采用高速單片機，完成對電機控制的所有功能，運用正弦波空間矢量方式產(chǎn)生脈寬調制的三相電壓指令。通～RS232通訊口與人機界面主控板進行交換數(shù)據(jù)，提供變頻器的狀態(tài)參數(shù)，并接受人機界面主控板的參數(shù)設置。

人機界面為用戶提供友好的全中文操作界面，負責信息處理和與外部的通訊聯(lián)系，可選上位監(jiān)控而實現(xiàn)變頻器的網(wǎng)絡化控制。通過主控板和IO接口板通訊來的數(shù)據(jù)，計算出電流、電壓、功率、運行頻率等運行參數(shù)，提供表計功能，并實現(xiàn)對電機的過載、過流告警和保護。通過RS232通訊口與主控板連接，通過RS485通訊口與IO接口板連接，實時監(jiān)控變頻器系統(tǒng)的狀態(tài)。

IO接口板用于變頻器內部開關信號以及現(xiàn)場操作信號和狀態(tài)信號的邏輯處理，增強了變頻器現(xiàn)場應用的靈活性。IO接口板有處理兩路模擬量輸入和兩路模擬量輸出的能力，模擬量輸入用于處理來自現(xiàn)場的流量、壓力等模擬信號或模擬設置時的設置信號；模擬輸出量是運行頻率和輸出電流。

第7篇

關鍵詞網(wǎng)絡信息資源機電管理應用

煤礦生產(chǎn)過程主要以井下作業(yè)為主，危險系數(shù)較高，同時井下作業(yè)環(huán)境惡劣，生產(chǎn)設備的操作都十分困難。在科學技術不斷發(fā)展的過程中，網(wǎng)絡信息技術也被應用于煤礦機電管理中，實現(xiàn)了煤礦機電管理的現(xiàn)代化和網(wǎng)絡化，為井下煤礦生產(chǎn)提供了便利，為煤礦生產(chǎn)的安全和高效提供了保障。

1網(wǎng)絡信息資源的應用概述

網(wǎng)絡信息資源在煤礦機電管理中的應用，主要是煤礦自動化控制監(jiān)測系統(tǒng)的應用。自動化控制監(jiān)測系統(tǒng)在WEB技術的基礎上，在整個礦區(qū)內布置安全監(jiān)控點和預警系統(tǒng)。應用視頻服務器和網(wǎng)絡攝像機構建立數(shù)字化和網(wǎng)絡化的監(jiān)控系統(tǒng)，將網(wǎng)絡設備和現(xiàn)有的安全監(jiān)測系統(tǒng)整合起來，形成聯(lián)動，最終實現(xiàn)分散監(jiān)控的方式，進行集中管理。網(wǎng)絡信息技術的應用，提升了煤礦機電設備的安全管理水平，間接提高了煤礦生產(chǎn)的安全性。煤礦機電管理過程中應用最多的是系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)解決方案，機電管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)解決方案在傳統(tǒng)煤礦機電管理系統(tǒng)的基礎上，逐漸發(fā)展成為能夠進行火災監(jiān)測、設備運行狀態(tài)監(jiān)測、信息管理和網(wǎng)絡應用的重要自動化系統(tǒng)，在自動化系統(tǒng)中深度整合了煤礦工業(yè)的運行模式和以太網(wǎng)功能[1]。機電自動化控制系統(tǒng)主要包括工業(yè)電視系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、投影系統(tǒng)和LED顯示系統(tǒng)，由于系統(tǒng)類型的不同，將機電設備管理進行集成，便于實現(xiàn)不同子系統(tǒng)之間的聯(lián)系，實現(xiàn)資源共享，提高自動化控制的精度，對煤礦生產(chǎn)過程中的機電設備進行高效管理。針對分布式自動化控制系統(tǒng)而言，它在WEB技術的基礎上，采集生產(chǎn)過程中的信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)可視化調度，提高機電管理的信息化水平，在生產(chǎn)過程中對礦井機電設備的運行狀況進行監(jiān)控，降低安全事故的發(fā)生幾率，幫助煤礦企業(yè)實現(xiàn)安全生產(chǎn)。煤礦企業(yè)機電管理過程中的工作重點是加強對信息資源的應用，在網(wǎng)絡技術、WEB技術和數(shù)據(jù)分析技術的基礎上，處理機電管理過程中的信息，實現(xiàn)多種信息的集成和可視化，構建出機電管理的自動化體系。在信息化集成的基礎上，對多種機電設備進行集中控制，完善開采、供電和運輸?shù)冗^程中的自動化管理，促進信息流通，保證網(wǎng)絡信息資源可以多方共享。

2網(wǎng)絡信息技術在機電管理中的應用

越來越多的煤礦企業(yè)借助先進的網(wǎng)絡技術實現(xiàn)了自動化管理體系的完善，將千兆以上的網(wǎng)絡帶寬應用到機電設備的管理工作中，為機電管理自動化的提高提供了可靠的保障，同時將供電系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、定位技術和視頻監(jiān)控等措施應用到管理過程中，充分利用網(wǎng)絡信息資源，加強機電管理。網(wǎng)絡信息技術在機電管理中應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1數(shù)字化信息處理平臺的應用

煤礦企業(yè)在自動化管理過程中安裝光纜，應用多臺交換設備，在地面建立千兆環(huán)形網(wǎng)。在這個過程中不同的交換機可以應用不同的交換設備，保證在2h內延遲。將多個千兆以上的交換設備布置在礦井中，為井下的交換設備分配可以連續(xù)供電的充電設施，同時保證有2h的延遲。在安裝好多臺設備之后，保障地面與煤礦井下可靠聯(lián)系，形成地面與井下的交流網(wǎng)絡，實現(xiàn)對井下生產(chǎn)情況的監(jiān)控，同時保證在機電設備的管理過程中實現(xiàn)信息共享和資源整合，對多種信息進行綜合利用的過程中，提高生產(chǎn)過程的安全性，為煤礦安全生產(chǎn)提供保障。同時提高資源利用率，實現(xiàn)礦井生產(chǎn)的科學化和現(xiàn)代化[2]。

2.2自動化供電設備和火災監(jiān)控的應用

煤礦生產(chǎn)過程中的機電管理，存在突發(fā)事件的可能，例如突然斷電故障。斷電故障將會嚴重影響到井下生產(chǎn)作業(yè)，針對這一問題，可以充分應用網(wǎng)絡信息技術實現(xiàn)信息共享，同時選用可靠的供電電源，為井下生產(chǎn)作業(yè)提供可靠的電力資源，保證井下生產(chǎn)順利進行。在自動化供電設備應用的過程中，需要選擇可靠的防雷設備，提高供電設備的抗雷擊能力，避免雷擊導致設備斷電或者損壞。自動化系統(tǒng)中的設備多為半導體類元件，系統(tǒng)的控制部分多為集成線路，如果出現(xiàn)雷電等自然現(xiàn)象，產(chǎn)生的瞬間電流將可能導入系統(tǒng)設備中，導致瞬間大電流擊穿半導體器件，或者電流通過導電材料對整個系統(tǒng)構成影響。在自動化設備的防雷電工作中，一般都是設立雷電屏蔽系統(tǒng)防止設備受雷電影響。針對火災監(jiān)控系統(tǒng)而言，重要的是火災報警系統(tǒng)的應用，系統(tǒng)自動生成火災報警信號，主要包含火災探測器和報警裝置?；馂奶綔y器是煤礦生產(chǎn)自動報警裝置的感觸元件，在應用自動報警系統(tǒng)的過程中，感觸元件接收火災表現(xiàn)出的物理信息號，實現(xiàn)全天候監(jiān)控，根據(jù)火災發(fā)生后所表現(xiàn)出的物理信號，可以將火災探測器分為感溫式探測器、感煙式探測器和感光式探測器等幾種。

2.3實時監(jiān)控技術的應用

煤礦生產(chǎn)過程中實時監(jiān)控技術的核心是在線監(jiān)測系統(tǒng)，在線監(jiān)測系統(tǒng)的終端為主控機，主要監(jiān)測的對象為發(fā)電機、GIS、電力變壓器、電力電纜、高壓斷路器、避雷器和電力電容器等，這些監(jiān)測對象通過傳感器與在線監(jiān)測系統(tǒng)相連，在線監(jiān)測系統(tǒng)中包含前置機、PXI測控單元等，再與在線監(jiān)測系統(tǒng)的主控機相連。在對變壓器、GIS和電力電纜等監(jiān)測的過程中，必須保證機電設備的工作狀態(tài)信號有較高的采樣率，因此可以在系統(tǒng)中加入高速數(shù)據(jù)采集卡和高速示波器實現(xiàn)模擬信號的采集。電纜箱高頻信號傳輸?shù)叫盘栒{理單元，實現(xiàn)監(jiān)測對象與調理單元的對應，最后將PXI測控單元結系統(tǒng)的軟件設計實現(xiàn)設備的巡檢切換，保證監(jiān)測設備即插即用。針對機電設備的絕緣電阻和泄漏電流值的監(jiān)測，可以充分考慮傳感器耦合的直流信號、交流工頻信號，在這個過程中，非電量信號的采集并不需要對采樣率提出較高的要求，因此可以利用嵌入式前置智能節(jié)點進行采集。嵌入式智能單元的主要功能是實現(xiàn)模擬信號向數(shù)字信號的轉換，利用總線將信號接入PXI測控機中的串口，利用串行通訊的方法保證數(shù)據(jù)可靠上傳[3]。井下生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測需要設置多種監(jiān)測設備，監(jiān)測設備采集數(shù)據(jù)后及時上傳到中央系統(tǒng)，必須保證自動監(jiān)測儀器端口的科學性，每個一定時間生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)包，經(jīng)數(shù)據(jù)包以DBF格式傳送到中央郵箱中，借助通訊方式實現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應用郵箱在紅的數(shù)據(jù)，預先設置好數(shù)據(jù)的傳輸路徑，對數(shù)據(jù)進行分析后導入程序，更新數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)后將信息出來。為了提高實時監(jiān)控系統(tǒng)后臺服務的持續(xù)性，需要建立完善的后臺導入軟件，在實際應用過程中，導入軟件將DBF格式的文件導入數(shù)據(jù)庫。用戶需要設置相關上傳計劃和上報時間，及時記錄上傳信息。將監(jiān)測數(shù)據(jù)導入數(shù)據(jù)庫后，對數(shù)據(jù)的有效性和格式進行詳細的檢查，如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤會及時記錄到日志中，等待用戶處理。將煤礦井下地面的機電設備進行合理的劃分，按照運行狀況的不同設置合理的導出規(guī)則，保證監(jiān)測總站可以識別上傳的全部信息。在需要上傳數(shù)據(jù)的情況下，對所有監(jiān)控點位發(fā)出的信息進行審核，制定監(jiān)測數(shù)據(jù)導出，生成固定格式的文件，按照用戶的指令存放在不同的位置。中央監(jiān)控系統(tǒng)會及時對上傳的監(jiān)控信息進行檢查，及時更正或返回錯誤的監(jiān)控信息，必要時對系統(tǒng)中的軟件部分進行維護和更新[4]。需要注意的是，針對各自動化系統(tǒng)，需要制定科學的維護制度，不同級別的工作人員明確檢修責任，將設備的檢查維護工作落實到人員和時間段內。將維護和管理責任落實到每個工作人員，工作人員定期對自己管轄的儀表設備開展檢查和維護工作，將自動化設備分配到組和人，檢修的時間擴散到年、月、周、日的階段，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行過程中的故障，最大限度地降低損失。

3結束語

在經(jīng)濟建設不斷發(fā)展的過程中，信息技術飛速進步，在工業(yè)生產(chǎn)中的作用越來越大。對煤炭產(chǎn)業(yè)而言，在應用網(wǎng)絡信息的過程中，需要將先進的科學技術應用于機電管理，發(fā)揮網(wǎng)絡信息技術的重要作用，提高實際生產(chǎn)中的機電管理效率，保證煤炭生產(chǎn)的安全，促進煤炭產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

【參考文獻】

［1］趙大友,王敏,徐剛等.網(wǎng)絡信息資源在煤礦機電管理中的應用[J].四川工業(yè)大學,2010,26(6):89.

［2］趙國清.網(wǎng)絡信息資源在煤礦機電管理中的應用[J].華中電力大學,2011,34(3):130.

［3］劉小春,李剛.網(wǎng)絡信息資源在煤礦機電管理中的應用探析[J].科技與創(chuàng)新,2015,26(14):142.

第8篇

機電設備安全運行管理需要隨時查詢包括主井運輸、副井運輸、供電、通風、排水、輔助運輸、采區(qū)等機電設備運行過程的各類檔案信息（機電設備卡片、領用記錄、維護記錄、保養(yǎng)記錄、培訓記錄檔案等），為了減少手工整理和查詢機電設備檔案的工作量，新礦集團應該實現(xiàn)對機電設備運行各類檔案信息的電子化，通過快速檢索方式為管理決策部門提供電子化數(shù)據(jù)支持。實現(xiàn)集團公司及各個廠礦決策層對機電設備管控數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計和輔助決策支持。通過及時、有效、快速地抽取機電設備運行數(shù)據(jù)，為集團公司綜合統(tǒng)計分析提供及時的數(shù)據(jù)來源。通過管理授權方式實現(xiàn)決策層對現(xiàn)有機電設備運行數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計和各種分析比對報表及圖表支持。根據(jù)各級領導需要，準確查詢機電設備的各種狀態(tài)情況，促進新礦集團內部機電設備運行管理水平的全面提升。實現(xiàn)新礦集團機電設備全生命周期跟蹤管理。機電設備全生命周期管理是新礦集團生產(chǎn)經(jīng)營管理中的重要組成部分，需要充分結合集團及各級礦井已經(jīng)建立的機電設備運行管理體系，實現(xiàn)對機電設備各類計劃、到貨、入庫、領用、移交、回收、維修（內修、外修）、質量運行、借入借出、調出、內部租賃、報廢、巡檢、培訓考核等業(yè)務環(huán)節(jié)的全過程跟蹤管理，實時監(jiān)控機電設備的管理狀態(tài)和運行狀態(tài)等動態(tài)運行情況。根據(jù)各業(yè)務環(huán)節(jié)的不同，設定不同的業(yè)務預警提示模型，進而加強機電設備的超前檢修、超前保養(yǎng)和超前維護，做到事故超前預控，提高機電設備運行質量，力爭實現(xiàn)機電事故為零的目標。

面向決策支持層信息平臺面向集團決策層面的重點是填補煤礦機電設備運行決策信息支持方面的空白。一方面以預警機制、風險管理和多維分析等管理手段為基礎，建立簡捷實用的信息窗口，采用表格、趨勢圖、餅圖和柱狀圖等直觀方式及時為決策層提供礦井機電設備運行信息，達到“看得見”的目的。另一方面采用網(wǎng)絡信息技術進行動態(tài)追蹤，為新礦集團決策層提供及時、準確、詳實、有效的綜合信息，達到“管得住”的效果。面向管理控制層結合新礦集團的管理模式，實現(xiàn)新礦集團機電設備縱向管控與橫向協(xié)同的運行機制。逐步完善礦井機電設備運行管理機制，通過信息平臺的有效支持，及時準確地查詢、提取、篩選基層各類機電設備的運行數(shù)據(jù)，借助動態(tài)監(jiān)控、追溯分析等功能，找出礦井機電設備運行管理中的問題和差距，通過技術指導和制度規(guī)范等方式改進礦井機電設備運行管理方法，落實管理目標，實現(xiàn)新礦集團機電設備運行精益管理的目的。面向業(yè)務執(zhí)行層以機電設備標準運行參數(shù)為基礎數(shù)據(jù)，分析新礦集團機電設備在數(shù)量、質量以及結構上的發(fā)展變化規(guī)律和運行規(guī)律。提高新礦集團相關部門的工作效率，實現(xiàn)機電設備運行信息的快速采集、匯總和分析，為新礦集團執(zhí)行部門及各級領導提供豐富有效的決策信息。為了靈活展現(xiàn)分析應用，采集到的機電設備運行信息應以圖、表結合的形式直觀具體地體現(xiàn)業(yè)務情況，實現(xiàn)靈活分析。業(yè)務系統(tǒng)建模部分是新礦集團機電設備運行管理信息平臺運行的基礎，主要完成機電設備運行管理基礎數(shù)據(jù)和系統(tǒng)各類模型的建立。涉及到的主要功能包括運行環(huán)境定義、運行日志查詢、數(shù)據(jù)對象管理、用戶權限管理、數(shù)據(jù)模型管理、計算模型管理、分析模型管理和業(yè)務報表管理。運行環(huán)境定義運行環(huán)境定義設計功能為用于對系統(tǒng)使用環(huán)境進行定義。

運行日志查詢運行日志查詢設計功能為用于記錄和查詢登錄人員操作系統(tǒng)相關功能記錄。數(shù)據(jù)對象管理數(shù)據(jù)對象管理設計功能為用于維護各類數(shù)據(jù)對象與系統(tǒng)表及相關參數(shù)的配置。數(shù)據(jù)對象管理功能包括數(shù)據(jù)對象管理、數(shù)據(jù)字典管理、數(shù)據(jù)關系管理、報表數(shù)據(jù)導入和導出。用戶權限管理用戶權限管理功能包括功能字典維護和用戶權限管理。功能字典維護設計功能為定義系統(tǒng)應用相關功能；用戶權限管理設計功能為定義用戶對應的功能權限和數(shù)據(jù)權限。數(shù)據(jù)模型管理數(shù)據(jù)模型管理功能包括基礎分類字典、數(shù)據(jù)口徑定義、機電設備字典、指標類別和指標字典等。（1）基礎分類字典。基礎分類字典包括單位字典、井筒字典、生產(chǎn)廠家字典、油脂類別字典、施工單位字典、工作面類別字典、降壓站（變電所）字典、普軌分類字典、礦車分類字典和鋼絲繩字典等。（2）數(shù)據(jù)口徑定義。數(shù)據(jù)口徑是對指標數(shù)據(jù)規(guī)范的細分方法，新礦集團機電設備運行管理信息平臺中對數(shù)據(jù)自動按單位、日期和指標進行細分，除此之外，其他的細分方法可以由用戶自己定義。數(shù)據(jù)口徑引用機電設備管理結構和專業(yè)類型等基礎代碼進行定義，每個口徑可以引用一個或多個基礎代碼的組合。（3）機電設備字典。機電設備字典設計功能為記錄機電設備編號、名稱、規(guī)格、狀態(tài)等關鍵信息，方便對機電設備運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理。（4）指標類別。指標類別設計功能為完成一組相關的和相似指標集合的定義。指標類別包括指標及指標公式、度量及度量公式、校驗公式。（5）指標字典。指標字典設計功能為對已經(jīng)定義好的指標類別的內容進行維護。指標字典不能維護指標類別，但可以對指標的相關內容進行查看和維護等操作。計算模型管理計算模型管理設計功能為用來對指標和口徑之間的計算進行定義。計算模型管理包括插件管理和過程管理。業(yè)務報表管理業(yè)務報表管理設計功能為提供與電子表格編輯功能類似的報表設計界面。業(yè)務報表管理提供多種新報表的創(chuàng)建方式，報表格式可以通過外部Excel文件導入，也可以直接使用手工創(chuàng)建。業(yè)務報表管理中的表單定義功能可以在報表格式內將預算指標及口徑重新整合，按照用戶自己的習慣體現(xiàn)預算指標體系的內容，這為用戶方便快捷地進行數(shù)據(jù)采集提供了工作平臺。

機電設備信息資源可以在新礦集團各個礦井實現(xiàn)充分共享，有效地解決了新礦集團煤礦機電設備運行管理粗放和管理分散的問題。新礦集團機電設備運行管理信息平臺有利于加強對各個礦井機電設備的維修及保養(yǎng)。新礦集團相關部門發(fā)現(xiàn)問題后及時匯報處理，確保各個礦井和各區(qū)域機電設備的正常運行，推動新礦集團機電設備運行安全管理水平。新礦集團機電設備運行管理信息平臺能夠有效地解決各個礦井報送各類統(tǒng)計報表的效率，節(jié)約了報表手工往返報送所產(chǎn)生的材料成本及人工成本，提高了報送工作的質量和效率，提升了報送管理水平，加強了各個礦井間的信息交流，推動了新礦集團機電設備運行管理的標準化和協(xié)同化水平。

作者：房希江 李洪 躍 單位：山東能源新汶礦業(yè)集團有限責任公司