《安全供电专家系统》在煤矿中的应用

【摘 要】在煤炭生产的过程中，由于矿井生产规范的不断扩大，机电新技术、新装备的不断引进，常常会引起相应的供电参数的变化，这就使供电系统的继电保护整定变化尤为频繁，继电保护整定计算是一项十分复杂的工作，单靠人工计算已难以保证其准确性，且极易出错，为煤矿安全生产带来了隐患，为此我们应用了煤矿《安全供电专家系统》，该系统的应用为我矿安全生产提供了保障。

【关键词】安全供电专家系统；管理；应用

0 引言

煤矿供电管理是矿煤生产中最重要的环节，继电保护整定计算是一项十分复杂的工作，它不仅影响煤炭的生产，而且关系着工作人员的生命安全，加强供电管理、科学准确的计算煤矿井上下供电参数及保护整是保证煤矿安全生产的重要条件。

我矿是1958年建立的，矿井供电系统为双回路供电，35kV电源分别来自康家站、大胡站区域变电站，由康三线架空线、胡三线架空线引至矿地面变电站，变电站35kV系统采用KYN28铠装移开式交流金属封闭式高压开关柜10台组成全桥结线，6kV系统由KYNC7铠装移开式交流金属封闭式高压开关柜40台组成单母线分段结线方式。变电站地面设置2台S9-8000/35主变压器，采用分列运行方式。

目前井下共有变电所14个，其中，中央泵房变电所3个，采区变电所4个，瓦斯抽放泵站变电所3个，其它4个。井下高压供电系统配电变压器为KBSG型矿用隔爆型干式变压器；高压开关为PBG型。低压供电系统电压为1140V、660V两种。

由于矿井生产规范的不断扩大，机电新技术、新装备的引进，供电系统日益复杂，井下供电设备的变化尤为频繁，而设备的变化会引起相应的供电参数的变化，单靠人工计算已难以保证其准确性，且极易出错，为煤矿安全生产带来了隐患。为改变这一现象，我们应用了《安全供电专家系统》。

1 系统设计

该系统主要包括供电计算和供电管理两部分，其中供电计算部分包括高低压短路电流计算模块，高低压开关保护整定计算模块，负荷计算与变压器选择模块，高低压电缆选择计算模块，线路电压损失计算模块，电动机启动电压计算模块等。

2 系统功能

2.1 简化绘图

能极大提高绘图环节的效率，系统将煤矿供电常用设备集成到软件界面上，根据需要拖动相应设备，即自动生产相应设备的图形图标。

2.2 设备选型

软件自身携带的设备参数数据库，使系统能够方便快捷的实现设备的自动选型，并将选型信息自动标注在相应设备上。

2.3 自动计算

只需点击相应命令菜单，软件自动完成压降损失、启动电压、短路电流的计算，并将计算结果自动标注在供电系统图上。

2.4 整定保护

根据软件自动计算的整定保护数据，结合开关档位的实际情况，选取合适的整定保护值，软件自动进行灵敏系数校验，并将整定结果以图表形式标注在供电图上。

2.5 生成设计报告

软件自动生成word文档格式的供电设计报告，包括负荷统计、设备选型、参数说明、计算过程、计算结果，最后生产设备列表，供布置现场之用。

2.6 规范供电设计，提高煤矿供电的安全可靠性

该软件的使用规范了供电系统图的图形图标及相关计算的算法，使供电设计更加统一化，规范化，极大提高工作效率。

3 关键技术

3.1 该系统采用国际最先进的AutoCAD图形拓扑技术结合.net最新架构研发，系统支持功能模块升级服务

3.2 随着煤矿生产推，需要不断增加和移动井下供电设备，供电负荷要随之增减，各项供电计算将会自动改变，并自动将结果保存到数据库中，同时也会自动更新供电计算报告

3.3 把手工计算中复杂的逻辑关系转化为简单易懂的操作方式，能够真正意义上实现技术人员一点鼠标，煤矿供电绘图、计算将自动完成，并最终生成详细的供电设计报告，使得审查变得简单、轻松

3.4 该系统通过ACCESS数据库分类管理供电设备参数，并有查看、修改、添加、查询等功能，针对煤矿供电图纸较多，该软件还提供了自动分类图纸管理功能

3.5 灵活的地面图形绘制和设置功能，可以一键生成和设置地面供电系统图，一键计算110kV/35kV，10kV/6kV供电系统的短路电流和保护整定值

4 应用效果

《安全供电专家系统》能够高度自动化的实现煤矿110kV、35kV至井下127V各个电压等级的供电系统图形绘制，设备选型，电压损失、启动电压、短路电流、整定保护值的自动计算，并生成详细规范的供电设计报告。

该软件自应用以来，解决了以前人工绘制矿井供电图，人工计算保护电流，整定值等问题，极大地提高了工作效率。通过准确计算短路电流，合理设置整定保护值，有效的减少越级跳闸、电机烧毁等现象的发生，进一步提高了矿井供电的安全可靠性，为煤矿安全生产创造了条件。