煤矿安全供电云服务平台研究

［摘要］针对传统煤矿在供电设计与计算时存在的计算繁琐耗时、容易出错以及图纸绘制不规范等问题，提出了一款基于ActiveX技术的集供电绘图、供电设计、短路计算、保护定值计算与设计报告生成为一体的煤矿安全供电云服务平台。该平台经现场使用表明，运行操作简单，计算结果准确，大大提高了工作效率，给煤矿机电技术人员节约了大量的时间。

［关键词］煤矿供电设计；云服务平台；继电保护整定

1概述

长期以来，煤矿的供电设计仍然依靠技术人员手工绘图、手工计算短路电流与保护定值，由于地面及井下的供电设计相当复杂，且很多煤矿没有安全供电计算系统，所以手工绘图过程繁琐费时、效率低下、极易出错，供电设计、计算完成后还需人工编写供电设计报告书。由于煤矿供电环境复杂多变，当供电负荷发生变化时，整个供电系统都要重新计算，人工无法保证及时全面更新，对安全性要求极高的煤矿来说，这是极大的隐患［1］。煤矿机电技术人员在计算时还常常面临过流保护依靠经验或者负荷整定、继电保护定值计算不正确以及上下级之间配合不合理，导致时常发生越级跳闸事故的问题。针对以上问题，内蒙古黄陶勒盖巴彦高勒煤矿与合肥明信软件技术有限公司合作研发了一款技术先进、功能全面的煤矿安全供电云服务平台。该平台是集供电绘图、供电设计、短路计算、保护定值计算与设计报告生成为一体的综合性云服务平台。

2煤矿安全供电云服务平台介绍

煤矿安全供电云服务平台分为矿山井下和地面供电系统图绘制、短路电流计算与继电保护定值计算、生成供电设计报告3部分。该平台满足不同类型企业的供电设计、计算与绘图管理要求，解决了传统的单机版软件安装过程复杂、数据无法共享等缺点，大大提高了供电技术人员的工作效率和协同办公水平。（1）供电系统图绘制。供电系统图绘制部分分为地面供电系统图绘制及井下供电系统图绘制2部分。主要包括110～35kV地面主变电所、10～6kV变电所及采区工作面供电系统图的绘制、变压器选型与负荷统计、电缆和开关选型等。平台支持地面与井下供电系统图的智能绘制，提高了众多如图2所示的煤矿井下常用供用电设备的绘图工具箱，极大地节约了绘图时间。（2）一键计算。计算部分主要包括地面及井下短路电流计算和继电保护定值计算。在图3所示的操作界面显示，支持一次性计算所有短路点、一次性计算所有开关的继电保护定值和自动判断上下级开关的配合关系，计算结果自动标注在供电系统图中。（3）报告设计。用户只需根据本矿实际供电情况，运用平台绘制好地面及井下供电系统图，一键进行短路电流计算及保护定值计算，最后系统可一键式生成如图4所示的详细全矿供电设计报告。后期随着煤矿供电负荷的增减，可直接在供电系统图上进行修改，平台可根据修改后的数据，重新进行短路电流计算与保护定值计算，并生成新的供电设计报告。

3创新点

（1）数据共享：平台提供海量的高低压电缆、变压器及设备参数，满足煤矿供电技术人员在供电设计、供电计算方面的需求。（2）智能绘图：可快速拖拽、一键式智能绘制供电系统图。（3）总分图管理：通过建立的总图与分图的关系，可以灵活地进行全矿供电系统图的数据汇总与共享。（4）云服务管理：整个供电设计过程都在云平台完成，所有的数据和图纸都保存在云端，保证用户无论身在何处，只要能上互联网，都可以完成供电设计和计算。（5）电流电压联锁保护：平台独创的三段式保护方式与电流电压联锁保护的配合，能在很大程度上解决煤矿越级跳闸的问题。

4应用效果

巴彦高勒煤矿已成功应用煤矿安全供电云服务平台，此平台操作简单，高度专业化、智能化。以前巴彦高勒煤矿的机电技术人员是利用传统的CAD绘图及手工方式进行供电计算，从绘图到计算再到完成供电设计报告，需要几十天甚至几个月的时间。而今，只需在供电云服务平台上输入相应数据，即可一键绘图、一键计算、一键生成供电设计报告，大大节约了技术人员的时间，提高了工作效率，保证了计算结果的准确性，同时减轻了技术人员的工作压力。该平台将煤矿技术人员从繁重的绘图和手工计算中解放出来。针对巴彦高勒煤矿供电系统存在的实际问题，供电云平台的专家组结合平台生成的供电设计报告，给出了详细、专业的分析说明：对全矿高低压供电系统（35kV、10kV、6kV、1140V、660V）短路电流、继电保护定值给出准确、详细的方案书；对全矿供电系统越级跳闸、漏电保护拒动、误动等事故原因进行诊断与分析，给出了解决方案；对本矿供电技术人员继电保护技术进行培训，使之能够正确计算矿井各级继电保护定值，并具备独立分析和解决问题的能力。彻底解决了巴彦高勒煤矿安全供电运行过程中遇到的各类问题，提高了煤矿安全供电管理的水平。

［参考文献］

［1］贺家李.电力系统继电保护原理［M］.北京：中国电力出版社，2010.

作者:战仕发 章敦平 单位:内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司