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安科瑞電氣股份有限公司
中級(jí)會(huì)員 | 第9年

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云平臺(tái)
電量傳感器
BD100系列電量變送器 AKH-0.66SM雙繞組電流傳感器 智能型BA系列電流傳感器 BM200系列隔離式安全柵 AKH-0.66P低壓保護(hù)用電流互感器 MP測(cè)量保護(hù)體電流互感器 AFL-T系列分流器 AKH-0.66/S雙繞組互感器 AKH-0.66/G計(jì)量電流互感器 開(kāi)口式電流互感器 AKH-L-φ序電流互感器 AKH-0.66/Z-75電流互感器 AKH-0.66/K-52電流互感器 AKH-0.66/Z-φ電流互感器 JDG4-0.5 電壓互感器 AKH-3.3/P-φ電流互感器 AKH-0.66/L型電流互感器 AKH-0.66/H型電流互感器 AKH-0.66/J型電流互感器 AKH-0.66/ZD型電流互感器 AKH-0.66/Q型電流互感器 AKH-0.66/EMS型電流互感器 微型電流互感器 保護(hù)型電流互感器 三相一體式電流互感器 AKH-0.66/M8型電流互感器 測(cè)量型電流互感器 BR系列羅氏線圈電流變送器 雙繞組電流互感器 BA系列交流電流傳感器 剩余電流互感器 ARU系列浪涌保護(hù)器 BD系列電力變送器 BM系列模擬信號(hào)隔離器 霍爾傳感器
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淺談煤礦高壓動(dòng)力電纜絕緣故障系統(tǒng)的研究

時(shí)間:2023/9/6閱讀:565
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文摘:本文介紹了礦山高壓動(dòng)力電纜絕緣故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用,分析了煤礦高壓供電系統(tǒng)作為高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)的特殊要求,供電系統(tǒng)高壓電纜在線監(jiān)測(cè)供電系統(tǒng)的絕緣狀況,實(shí)現(xiàn)了預(yù)警、故障定位和接地選線功能。它是供電管理的重要技術(shù)手段,闡述了系統(tǒng)的特點(diǎn)和先進(jìn)性,實(shí)踐表明,在系統(tǒng)應(yīng)用中,企業(yè)機(jī)電管理人員的電力系統(tǒng)監(jiān)管水平得到了提高,企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益得到了提高。


關(guān)鍵字:電纜絕緣;預(yù)警;故障定位;接地選線;


神東保德煤礦是由原保德縣東關(guān)鎮(zhèn)煤礦和橋頭煤礦技術(shù)改造整合而成的國(guó)家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)公司在山西省的一個(gè)大型煤炭生產(chǎn)基地。井田南北向長(zhǎng)14.0km,東向?qū)挾葹?.7km,面積為55.898公里2。由于生產(chǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn),高壓動(dòng)力電纜廣泛應(yīng)用于井上和井下。電纜的運(yùn)行直接影響煤礦的生產(chǎn)。一旦發(fā)生電纜故障,勢(shì)必造成生產(chǎn)系統(tǒng)事故,如采礦生產(chǎn)、礦山通風(fēng)、排水、壓風(fēng)等,造成煤礦重大生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡等次生災(zāi)害。目前,每年進(jìn)行的電纜局放電和耐壓試驗(yàn)存在以下問(wèn)題:一是電纜絕緣水平的真實(shí)情況根本無(wú)法反映;第二,耐壓試驗(yàn)是一種破壞性試驗(yàn),也是對(duì)電纜絕緣的破壞;第三,隨著礦山供電需求的增加,


目前,小電流接地系統(tǒng)和絕緣監(jiān)測(cè)裝置廣泛應(yīng)用于煤礦上下高壓供電系統(tǒng),無(wú)法解決上述問(wèn)題,這是煤礦供電長(zhǎng)期存在的痛點(diǎn)。為此,保德煤礦一直希望在供電系統(tǒng)高壓電纜故障發(fā)生前,自動(dòng)改造保德煤礦供電裝置,形成預(yù)警系統(tǒng),提前采取措施消除隱患,避免突發(fā)短路導(dǎo)致大面積停電。此外,它還可以快速準(zhǔn)確地選擇線路并判斷故障位置。以下是保德煤礦高壓動(dòng)力電纜絕緣故障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。


1高壓電纜絕緣故障系統(tǒng)設(shè)計(jì)

保德煤礦高壓動(dòng)力電纜故障預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括:地面遠(yuǎn)程主機(jī)(云服務(wù))、如圖1所示,系統(tǒng)采集單元和各種監(jiān)控裝置(包括高頻傳感器)的結(jié)構(gòu)。


圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖


1.1.地面遠(yuǎn)程主機(jī)

地面遠(yuǎn)程主機(jī)設(shè)置在礦山調(diào)度指揮中心,調(diào)度指揮中心設(shè)置控制站,通過(guò)控制站集中控制和監(jiān)控地下所有高壓電纜系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備。控制站分為硬件和軟件兩部分:

①硬件設(shè)備:工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、顯示器等;

②軟件:監(jiān)控、控制組態(tài)軟件。

地面遠(yuǎn)程主機(jī)采用基于B/S的系統(tǒng)管理軟件,采用局域網(wǎng)方式與監(jiān)控裝置進(jìn)行通信,配置裝置的參數(shù)設(shè)置值,通過(guò)上位機(jī)通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程服務(wù)。該系統(tǒng)還配備了云訪問(wèn)功能,可以通過(guò)任何網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)檢查電纜在線監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行、設(shè)備運(yùn)行和線路報(bào)警信息。煤礦高壓動(dòng)力電纜絕緣故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用全網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),為每個(gè)設(shè)備分配不同的IP地址。一個(gè)設(shè)備可以實(shí)時(shí)在線檢測(cè)16條交聯(lián)聚乙烯或橡膠套管高壓動(dòng)力電纜。該系統(tǒng)可以在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)連續(xù)檢測(cè)


1.2系統(tǒng)采集單元

保德煤礦選擇在線監(jiān)控井下1號(hào)中央變電站、2號(hào)變電站、三(下)盤(pán)區(qū)泵房變電站、康孫62連巷變電站、五盤(pán)區(qū)井下泵房變電站、集中巷變電站6個(gè)變電站15段母線及其母線下三芯電纜。系統(tǒng)監(jiān)控模式為站內(nèi)集中監(jiān)控,在變電站低壓側(cè)選擇合適的位置安裝礦用隔爆和本安高壓動(dòng)力電纜絕緣故障分析主機(jī),在高壓側(cè)選擇合適的位置安裝礦用本安電流收集器。


1.3波探頭3GPD電流

GPD電流流行波探頭安裝在被監(jiān)測(cè)的橡膠電纜主體上,負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)被測(cè)電纜的臨時(shí)電流流行波信號(hào),探頭通過(guò)多芯屏蔽線與礦山本安電流流行波收集器連接。


1.4通信網(wǎng)絡(luò)

系統(tǒng)主站通信網(wǎng)絡(luò)采用內(nèi)部以太網(wǎng)通道或光纖通道通信;系統(tǒng)主站和系統(tǒng)云采用保德煤礦綜合分站5g光纖網(wǎng)絡(luò)通信。


2利用故障系統(tǒng)分析解決高壓動(dòng)力電纜絕緣故障問(wèn)題


2.1.檢查高壓電纜

在煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)中,將有開(kāi)關(guān)、保護(hù)電器和其他關(guān)鍵部件。開(kāi)關(guān)柜的作用是確保煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)的整個(gè)電路正常工作。當(dāng)煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)明顯異常時(shí),通過(guò)拉動(dòng)開(kāi)關(guān)柜來(lái)保護(hù)煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)。


2.2檢查煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)的變壓器

電力變壓器是一種利用電磁感應(yīng)原理改變交流電壓的設(shè)備。它主要由主線圈、次線圈和鐵芯組成。目前,變壓器應(yīng)用廣泛,煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)中有許多變壓器。其中,變壓器的運(yùn)行和事故處理是一個(gè)非常重要的課題。

在使用過(guò)程中,煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)有時(shí)會(huì)突然停機(jī)。這種情況主要是由于變壓器問(wèn)題造成的。變壓器可用于改變煤礦高壓電力系統(tǒng)的電壓,減少電力運(yùn)輸過(guò)程中的損耗。但變壓器改造不當(dāng),會(huì)影響變壓器的散熱功能。為了使煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行,一些工作人員會(huì)對(duì)變壓器進(jìn)行不科學(xué)的改造。這種變化似乎并不wan全符合要求。當(dāng)電壓升高時(shí),盡管損耗降低,但產(chǎn)生的熱量也更快,電纜溫度也會(huì)變高。故障排除時(shí),要檢查電纜是否因變壓器工作狀態(tài)不當(dāng)而過(guò)熱,進(jìn)一步檢查故障。此外,為了解決煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)的故障問(wèn)題,還需要加強(qiáng)對(duì)煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)維護(hù)知識(shí)的宣傳,促進(jìn)煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)用戶(hù)更深入地了解和檢查煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)的常見(jiàn)故障。煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)的內(nèi)部部件比較脆弱,一旦發(fā)生故障需要及時(shí)修復(fù)。一般而言,只要煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)的核心部件沒(méi)有問(wèn)題,其它問(wèn)題就可以很好地解決。一旦設(shè)備核心出現(xiàn)問(wèn)題,我們需要花費(fèi)大量時(shí)間找出問(wèn)題所在的部件。設(shè)備的更換和維護(hù)往往更加復(fù)雜。在維護(hù)煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)的同時(shí),嚴(yán)重影響用戶(hù)體驗(yàn)。為此,我們普遍運(yùn)用煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)的知識(shí)和故障診斷技巧,做好煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)變壓器的檢查工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的故障。


2.3檢查高壓動(dòng)力電纜絕緣故障系統(tǒng)的工作狀態(tài)

高壓動(dòng)力電纜絕緣故障系統(tǒng)及故障處理也是目前煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)維修中亟待解決的問(wèn)題。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),我國(guó)煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)也不例外,幾乎所有行業(yè)都在努力將智能技術(shù)植入其中。智能控制技術(shù)在這方面有很大的發(fā)揮空間。一是通過(guò)智能控制,自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)電機(jī),減少人工操作,無(wú)需系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)即可停止工作,達(dá)到節(jié)電的目的。二是利用智能控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)電機(jī)功率,避免了大功率運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的各種噪聲和有害物質(zhì),減少了安全隱患和負(fù)面影響。智能系統(tǒng)在處理故障時(shí),當(dāng)然也是非常有益的。故障系統(tǒng)是煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部分。一是加大資金投入,確保故障系統(tǒng)正常運(yùn)行;目前已對(duì)故障系統(tǒng)進(jìn)行資源配置。然而,目前我國(guó)對(duì)煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)的故障系統(tǒng)重視不夠,在安裝、使用、維護(hù)和管理故障系統(tǒng)方面仍存在諸多問(wèn)題。許多系統(tǒng)和設(shè)備在安裝前沒(méi)有進(jìn)行測(cè)試,也沒(méi)有用于日常維護(hù)。此外,為了更好地處理煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)事故,國(guó)家還應(yīng)加大投入和政策支持力度。在充足的資金和強(qiáng)有力的政策支持下,下一步各有關(guān)部門(mén)要大力推進(jìn)高壓動(dòng)力電纜絕緣故障系統(tǒng),加大對(duì)高壓動(dòng)力電纜絕緣故障系統(tǒng)的支持力度,建設(shè)相關(guān)煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)。做好煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)變壓器設(shè)備故障排除工作,處理一些故障現(xiàn)象,提高煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)的可靠性,保證電力供應(yīng),為煤礦高壓動(dòng)力系統(tǒng)創(chuàng)造更大效益。


3絕緣監(jiān)測(cè)及絕緣故障定位產(chǎn)品





4技術(shù)參數(shù)








5結(jié)論

保德煤礦高壓動(dòng)力電纜絕緣故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的成功應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)維護(hù)的手段之一。該系統(tǒng)檢測(cè)運(yùn)行電壓下電纜的絕緣狀態(tài),真實(shí)反映電纜的絕緣水平。在自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)狀態(tài)下,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用云服務(wù)功能,將電纜故障預(yù)警信息上傳到多用戶(hù)的云空間,提高設(shè)備管理人員的遠(yuǎn)程監(jiān)控能力,使礦山機(jī)電負(fù)責(zé)人能夠?qū)崟r(shí)了解變電站電纜的運(yùn)行狀態(tài)信息,確定電纜的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)故障前的實(shí)時(shí)預(yù)警、選線和測(cè)距,實(shí)現(xiàn)電纜的大規(guī)模維護(hù)。




參考文獻(xiàn):

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[4]安科瑞IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)故障定位裝置及監(jiān)控系統(tǒng)(中英文)2020.01版




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