1、 自动化技术在煤矿变电站改造自动化技术在煤矿变电站改造中中 的的应应用用 摘 要 变电站综合自动化技术现在已成为热门话题，有许多煤矿的供电系统综合自动化系统 也已投入运行，且展现了极强的生命力。本文以晋煤集团供电公司机关35KV变电站为设计 依据，设计了煤矿供电系统的综合自动化系统。 首先分析了当前变电站综合自动化系统的发展概况，其次，依据机关35KV变电站所采 用的PDS-7000系列变电站综合自动化系统进行分析，该系统按分层分布分散式结构设计， 分为三层，间隔层、通讯层和站控层。具体分析了间隔层的各种保护测控一体化装置（变 压器保护测控装置、线路保护测控装置和电容器保护测控装置）和一些自动
2、控制装置（备 用电源自投、电压无功综合控制和小电流接地选线等装置）所实现的功能；简要分析了通 讯层所采用的双层网络（现场总线和以太网） ；站控层所采用的设备和站控层的基本任务。 最后对于煤矿供电系统的综合自动化系统的未来发展进行展望。 关键词：煤矿； 供电系统； 变电站综合自动化系统； PDS-7000 目目 录录 1 1 绪论绪论 . 1 1.1 煤矿供电系统综述 . 1 1.1.1 煤矿的供电系统 . 1 1.1.2 煤矿对供电系统的要求 1 1.1.3 煤矿的各级变电所 . 1 1.2 变电站综合自动化系统的发展 . 2 1.2.1 国外变电站综合自动化系统的发展 . 2 1.2.2 国
3、内变电站综合自动化系统的发展 . 3 1.3 煤矿变电站综合自动化系统及其优越性 . 4 1.3.1 煤矿变电站综合自动化系统构成 4 1.3.2 煤矿变电站综合自动化系统的优越性 . 5 1.4 本文的主要工作 5 2 2 变电站综合自动化系统的通信变电站综合自动化系统的通信 7 2.1 通信的基本概念 7 2.2 通信的传输方式 7 2.3 变电站综合自动化系统通信的任务 8 3 3 煤矿供电系统综合自动化系统的分析与煤矿供电系统综合自动化系统的分析与设计设计10 3.1 煤矿供电系统综合自动化系统的结构.10 3.2 煤矿供电系统综合自动化系统的间隔层 . 11 3.2.1 变压器保护测
4、控装置 .12 3.2.2 线路的保护测控装置 .14 3.2.3 电容器保护测控装置 .16 3.2.4 备用电源自投装置 17 3.2.5 电压、无功综合控制装置 20 3.2.6 小电流接地选线装置 .20 3.2.7 低频减载装置 .21 3.3 煤矿供电系统综合自动化系统的通讯层 21 3.3.1 现场总线 .22 3.3.2 通讯控制器23 3.3.3 以太网.23 3.4 煤矿供电系统综合自动化系统的站控层 24 4 4 煤矿供电系统综合自动化系统的发展前景煤矿供电系统综合自动化系统的发展前景 .26 结结 论论 .28 参考文献参考文献 29 致致 谢谢 .31 1 1 1 绪
5、论绪论 1.1 煤矿供电系统综述 1.1.1 煤矿的供电系统 煤矿的用电电源一般来自于电力系统的区域变电站或发电厂，电能送到煤矿以后再 经变压器降压后配给煤矿各个用户，这样就组成了煤矿供电系统。 煤矿的受电电压一般为 6110kv，视煤矿的井型及所在地区的电力系统的电压而定， 一般为 35110kv 的双电源受电，经总降压站后，以高压向车间、井下变电所及高压用电 设备等配电，组成高压供电系统。各变电所经变压器向低压用电设备配电，组成低压供电 系统。 根据矿井及井田范围、煤层埋藏深度、矿井年产量、开采方式、井下涌水量，以及开 采的机械化程度和电气化程度的不同， 煤矿又分为深井和浅井供电系统。 对
6、于开采煤层深、 用电负荷大的矿井，通过井筒将 310KV 高压电经电缆送入井下，一般称为深井供电。如 煤层深度距地表为 100150m，且电力负荷较小时，可通过井筒或钻孔将低压电能经电缆 直接送入井下，井下不需要开设专门的变电所硐室，这种系统为浅井供电。 煤矿供电系统又分为井上和井下两大部分。 煤矿地面的降压变电站主变压器的一次受电电压为 35110KV，经降压后的二次电压 为 310KV。经配电变压器、井下中央变电站或采区变电站降压后， 380/220V 送至地面 （井上）的用户，380/660/1140V 的送至井下。 1.1.2 煤矿对供电系统的要求 现代化煤矿企业的动力是电力，应了解煤矿对供电系统的要求，其具体有： (1)供电可靠。 煤矿的供电系统如果供电中断，不仅会影响产量，而且有可能发生人 身事故或设备的重大损坏， 严重时会造成煤矿矿井的破坏。 为了保证对煤矿供电的可靠性， 供电电源应采用双电源，双电源可以来自不同的变电所(或发电厂)或同一变电所的不同母 线上。即在一个电源发生故障的情况下，仍应保证对主要生产用户的供电，使人身和设备 不受损害，以及生产
