煤礦井下電網(wǎng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)開題報(bào)告

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開題報(bào)告: 煤礦井下電網(wǎng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

設(shè)計(jì)（論文）

題目

設(shè)計(jì)（論文）

類型

（劃“√”）

煤礦井下電網(wǎng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究

工程設(shè)計(jì) 應(yīng)用研究 開發(fā)研究 基礎(chǔ)研究

√

其它

一、 本課題的研究目的和意義

煤礦電力系統(tǒng)變電站的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行在很大程度上依賴于煤礦各個(gè)變電

站繼電保護(hù)、控制和監(jiān)測(cè)技術(shù)的完善程度以及它們的可靠性、技術(shù)特性指標(biāo)和經(jīng)

濟(jì)性等多方面的因素。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的

發(fā)展，煤礦電網(wǎng)綜合自動(dòng)化技術(shù)也日趨完善，它為調(diào)度中心提供了廠站端的運(yùn)行

情況，通過控制操作和閉鎖，可以實(shí)現(xiàn)煤礦井下變電站的當(dāng)?shù)睾瓦h(yuǎn)方的監(jiān)視和控

制;為遠(yuǎn)方的遙測(cè)、遙調(diào)、遙信、遙控和反事故措施提供了可靠的技術(shù)保障;無人

職守的變電站的建立提高了供電可靠性又實(shí)現(xiàn)了減員增效。通過對(duì)煤礦井下電網(wǎng)

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究，對(duì)于井下電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠，保護(hù)和控制以及對(duì)井下

變電站的設(shè)計(jì)更加合理，布局更加緊湊都具有很重要的意義。

二、本課題的主要研究?jī)?nèi)容（提綱）

對(duì)煤礦井下變電站采用自動(dòng)化系統(tǒng)，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)，對(duì)煤礦井

下各個(gè)變電站的二次設(shè)備進(jìn)行全面的技術(shù)改造，取消常規(guī)的保護(hù)、監(jiān)視、測(cè)量、

控制屏，實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化、以全面提高變電站的技術(shù)水平和運(yùn)行管理水平。并逐

步實(shí)行無人值班或減人增效。同時(shí)，采用新的保護(hù)技術(shù)和控制方式，促進(jìn)各專業(yè)

在技術(shù)上的協(xié)調(diào)。達(dá)到提高自動(dòng)化水平和運(yùn)行、管理的目的;煤礦井下綜合自動(dòng)化

的內(nèi)容應(yīng)包括電氣量的采集和電氣設(shè)備(如斷路器)的狀態(tài)監(jiān)視、控制和調(diào)行。實(shí)

現(xiàn)煤礦井下電網(wǎng)正常運(yùn)行的監(jiān)視和操作，保證煤礦井下電網(wǎng)的正常運(yùn)行和安全。

發(fā)生事故后，由智能化裝置，完成瞬態(tài)電氣量的采集，監(jiān)視和控制，并進(jìn)行故障

錄波，迅速排除故障。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，煤礦井下電網(wǎng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)以上

目標(biāo)的一項(xiàng)重要的技術(shù)措施。

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三、 文獻(xiàn)綜述（國(guó)內(nèi)外研究情況及其發(fā)展）

由于煤礦生產(chǎn)環(huán)境的惡劣，國(guó)內(nèi)外煤礦自動(dòng)化的總體水平落后于其它行業(yè)，但隨

著煤礦機(jī)械化的發(fā)展，作為機(jī)械化高級(jí)階段的自動(dòng)化已成為煤炭工業(yè)當(dāng)前研究的

熱點(diǎn)之一，特別是以機(jī)電一體化為特征的自動(dòng)設(shè)備廣泛應(yīng)用于包括煤礦在內(nèi)的各

產(chǎn)業(yè)部門，極大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，

從70 年代起機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品在煤炭工業(yè)中得到了迅速推廣與應(yīng)用。這些主

要技術(shù)在煤礦電網(wǎng)綜合自動(dòng)化中的應(yīng)用也日益增強(qiáng)，已成為不可缺少的一部分。

對(duì)于煤礦生產(chǎn)安全，監(jiān)控系統(tǒng)則是其中一個(gè)最為重要的環(huán)節(jié)。目前，國(guó)外煤

礦安全監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入第四代產(chǎn)品，典型的有美國(guó)MSA公司的DAN6400系統(tǒng)和德

國(guó)Bebro公司的PROMDS系統(tǒng)。我國(guó)從70 年代開始引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的安全監(jiān)控系統(tǒng)及

其制造技術(shù)，經(jīng)過20 多年的消化、吸收、到目前有20 多家科研、生產(chǎn)單位可以

生產(chǎn)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)， 主要產(chǎn)品有TF200、AL、KJ2、KJ4、KJ31、KJ66、KJ90、

KJ92、KJ95 等監(jiān)控系統(tǒng)，就系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用而言，已達(dá)到國(guó)外較為接近

的水平，但從整體來看，可謂“神經(jīng)鍵全、四支無力、頭腦簡(jiǎn)單”。主要是傳感器

種類少，壽命短、穩(wěn)定性差，維護(hù)工作量大；軟件檔次不高，缺乏專家診斷和專

家決策，因而導(dǎo)致許多監(jiān)控系統(tǒng)工作可靠性不高、利用率低。

四、 擬解決的關(guān)鍵問題

煤礦井下供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 受環(huán)境、地質(zhì)條件等因素的制約, 影響供電系統(tǒng)運(yùn)

行的不確定因素也較多。煤礦井下采區(qū)變電所供電服務(wù)對(duì)象為采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸、

通風(fēng)、排水等重要生產(chǎn)環(huán)節(jié), 供電負(fù)荷種類繁多, 區(qū)域分布廣, 負(fù)荷工作場(chǎng)所地

質(zhì)條件復(fù)雜, 且存在瓦斯、煤塵、水等有害介質(zhì), 事故發(fā)生率高; 故障排查、停

送電周期長(zhǎng), 影響采區(qū)的安全生產(chǎn); 供電部門每天用于值班和線路維護(hù)的工作人

員較多, 降低了勞動(dòng)生產(chǎn)率，因此井下供電系統(tǒng)自動(dòng)化是十分迫切的。

所以，本論文有待解決的關(guān)鍵問題是煤礦井下電網(wǎng)綜合自動(dòng)化功能如何實(shí)現(xiàn)：即

當(dāng)煤礦井下電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，如何快速的切除故障區(qū)域，使礦下停電面積減少，

快速的排除故障，并能在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)故障區(qū)域的供電，以減少故障區(qū)的損失。

怎樣解決煤礦井下漏電故障，過電流以及接地等常見故障。另外，還有在正常情

況下，可以監(jiān)視并控制煤礦電網(wǎng)的各環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱藏的隱患，

便于快速解除。如何實(shí)現(xiàn)“遙測(cè)”“遙信”“遙控”“遙調(diào)”即“四遙”四遙功能，

“SOE”時(shí)間順序記錄，微機(jī)保護(hù)等自動(dòng)化功能，最終實(shí)現(xiàn)無人值班變電所

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五、 研究思路和方法

煤礦井下電網(wǎng)綜合自動(dòng)化已經(jīng)是煤礦發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。由于煤礦井下供電網(wǎng)

絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 受環(huán)境、地質(zhì)條件等因素的制約, 影響供電系統(tǒng)運(yùn)行的不確定因素

也較多。我之所以選這個(gè)論文題目首先是由于我個(gè)人原因，我的工作單位是新礦

集團(tuán)新巨龍公司，我所學(xué)的專業(yè)也是電氣行業(yè)。選這個(gè)課題可以能我更多的讓我

了解煤礦井下電網(wǎng)，是我可以提前熟悉自己的工作環(huán)境，這對(duì)我有百利而無一害。

其次，這個(gè)課題對(duì)我所學(xué)的專業(yè)也是一個(gè)補(bǔ)充。以前所學(xué)的知識(shí)也僅限于一些系

統(tǒng)，并未曾接觸過礦井電網(wǎng)。由于礦井井下的特殊環(huán)境，對(duì)電網(wǎng)了更高的要求，

這對(duì)我了解電力系統(tǒng)有很大的幫助。

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