DZJ-1140(660)矿用隔爆兼本安型漏电试验电阻箱
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DZJ-1140(660)矿用隔爆兼本安型漏电试验电阻箱
系统背景
煤矿井下由于空间狭小，潮湿高温，施工条件差，不可避免地会发生井下供电漏电现象。为保证井下开关的漏电保护装置能可靠动作，按规程必须每天/月对井下低压保护器做漏试/远点漏试试验。目前煤矿一般仅是对开关本身的漏电实验，对供电线路末端的漏电保护的可靠性和选择性无法判断。采用电阻箱的传统试验方法存在繁琐的人工装拆接地电阻、合闸分闸过程，整个过程操作复杂、需多人配合，不便于实施，且没有明显隔离点存在不安全因素。一旦在馈电开关负荷侧的远端出现漏电或人员触电现象可能会造成不可预料的煤矿事故，给安全供电带来极大隐患。
系统概述
井下远方漏电试验系统正是为煤矿井下远点漏试量身定制的先进系统：作为井下漏试试验系统的补充，用自动化的方法完善了井下供电系统漏电检查、保护器漏电定值的验证、突出解决了煤矿井下远点漏电的试验问题，对井下设备的远点漏试提供了解决方案。
煤矿井下远方漏电试验系统，结合煤矿供电电气设备运行的实际情况，以通信技术、物联网技术为基础，将煤矿供电监控系统和远方漏电试验融合起来,实现了漏电试验的远方操作、操作过程可追溯、并智能判断形成远点漏电试验报告，验证保护器漏电保护功能，对设备预诊断和检修提供参考依据，能够有效防止煤矿供电系统因接地故障、保护失灵引起的人员伤亡、停电等。
煤矿井下远方漏电试验系统的实施，可有效保障电气作业过程的人员与设备安全，提高作业效率与智能化水平，助力智能煤矿建设。
系统特点
煤矿井下远方漏电试验系统，利用煤矿电力监控系统，实现井下远程远方人工漏电跳闸试验，自动生成试验记录和报表，提高工作效率，提升了安全保障水平，符合煤矿智能化发展的趋势。系统具有如下特点：
n 井下试验无人化
区别于其他厂家就地采用电阻箱、以及使用线路载波方式进行的漏电试验，本系统以通信技术及计算机技术为基础，依托已有煤矿供电监控系统进行的一键式远方漏电试验，可以做到井下无人化试验，实现就地无人值守，减员增效。
n 隐患精准定位
系统一键式远方漏电试验，验证低压保护器的漏电试验功能，并自动生成试验报告，对井下低压漏电保护动作情况和接地情况进行监视和预警，及时发现设备中存在的隐患，将故障消除在萌芽状态，并提供预检修依据，为安全供电提供保障。
n 系统稳定可靠
系统采用网络通信技术及计算机技术并经实际验证过的技术及经验，避免了完全重新开发、设计的漏洞，提高了系统投入的效率。
n 通信标准化
矿用远方漏电试验装置采用标准通信规约设计，便于接入其他系统使用。装置具有多种通信方式，有线连接通信网络：串口RS485、以太网光纤；无线连接通信网络：4G/5G通信、WIFI。便于根据安装地点的不同，采用不同的通信网络，接入监控系统计算机。
n 施工维护简便
矿用漏电试验装置接线简单方便，安全可靠，维护成本低；操作使用方便，实用化程度高。
n 综合运维成本低
系统取消了传统试验方法中繁琐的人工装拆接地电阻、合闸分闸过程，而是将漏电试验设备接入目前的电力监控系统，通过电力监控系统远程实现对煤矿井下远点漏电试验并生成试验报表，极大的减轻了煤矿供电人员的工作强度(每次试验至少两个人)和对人员的专业化要求。
系统构成
煤矿井下远方漏电试验系统，在现有KJ698煤矿供电监控系统基础上，以矿用隔爆兼本安型漏电试验箱作为远点漏电试验设备，与已有馈电开关低压保护器一起，构建煤矿井下远方漏电试验系统。系统构成如下图：
煤矿井下远方漏电试验系统示意图
矿用漏电试验装置：煤矿井下低压（AC660V、AC1140V）电网系统供电网络末端漏电试验设备--隔爆兼本安型漏电试验电阻箱，可根据供电网络电压等级选择试验电阻进行远点漏电试验，馈电开关漏电保护动作跳闸后可在远方进行复位、送电。
低压馈电开关保护器：煤矿井下低压馈电开关综合保护器，具有漏电保护、漏电闭锁检测功能，与监控系统通信组网，远方分合闸、远方复位等功能。
电力分站：组网设备。具有RS485接口、以太网接口、光纤接口。
监控主机：远方漏电试验，操作复位、送电设备；生成漏电试验报告。
环网交换机：矿区配置环网设备。
系统功能
1）可对移动变电站的负荷侧末端、馈电开关的负荷侧末端进行模拟漏电保护和漏电闭锁试验，对井下电气设备漏电保护装置动作可靠进行检验。
2）操作方便，在地面电力监控系统即可做试验，试验更方便，更安全，试验跳闸后可以在后台监控系统遥控直接对上一级馈电开关进行复位、送电，大大减少了操作时间；无需专职电工进行操作，可对多个地点进行试验，提高了作业效率。
3）作业过程中不必打开开关上腔接线，操作全程不需要接线或接电阻，试验电阻集成在隔爆型装置内部，只需在电力监控系统遥控操作即可。
4）不仅可以试验上一级馈电开关的漏电保护是否有效，还可以观察跳闸的时间周期，能更真实地了解上一级馈电开关的漏电保护动作情况。
5）将试验装置安装在磁力起动器电源侧进行漏电闭锁试验。
6）试验远程漏电时，智能隔爆型装置根据所试验回路的电压等级选择投入的接地电阻（AC1140V电压：20kΩ/25W，AC660V电压：11kΩ/25W），接地电阻跨接在任意火线和地线之间，测试上级馈电开关的动作情况，在上级馈电开关正常动作后，装置失电自动断开接地电阻，上级馈电开关经过复位后遥控合闸投入运行，试验结果形成试验记录。
7）智能隔爆型装置具有适用多种通讯方式接入电力监控系统，可采用光纤、通讯电缆、无线方式通过试验间隔所引出的井下变电所接入系统，通讯规约采用标准的MODBUS协议或IEC60870-5-104接入监控系统。
系统技术指标
n 系统技术指标
序号 | 名称 | 指标 | 序号 | 名称 | 指标 | |
1 | 系统精度指标 | 3 | 最大监控容量 | |||
模拟量输入传输处理误差 | ≤1.0% | 系统允许接入分站数量 | 8 | |||
累计量输入传输处理误差 | ≤1.0% | 每台分站允许接入装置数量 | 22 | |||
2 | 系统实时响应指标 | 4 | 数据库容量 | |||
模拟量刷新周期 | ≤2s | 重要监测点的实时监测值存盘记录存储时间 | ³7天 | |||
系统巡检周期 | ≤30s | 采样值、报警、设备状态等记录存储时间 | >1年 | |||
远程控制响应时间 | ≤30s | 当系统发生故障时，丢失上述信息的时间长度 | ≤5min | |||
异地控制响应时间 | ≤60s | 模拟量统计值时间 | 5min | |||
就地控制响应时间 | ≤2s | 5 | 传输距离 | |||
调出整幅画面85％的响应时间 | ≤2s | 分站到矿用漏电试验装置 | 采用RS485最大传输距离 | 1km | ||
其余画面响应时间 | ≤5s | 采用单模光纤最大传输距离 | 10km | |||
双机切换时间 | 5min | 交换机至计算机之间的传输距离 | 100m | |||
控制命令从生成到输出的时间 | ≤1s | 供电距离 | ³2km | |||
n DZJ-1140(660)L矿用漏电试验装置技术性能指标
序号 | 名称 | 指标 | 序号 | 名称 | 指标 |
1 | 额定数据 | 2 | 防爆型式 | ||
额定电源 | AC1140V、AC660V。输入电压波形为正弦波，幅值波动不超过额定值-15%～+15%。 | 防爆形式 | 矿用隔爆兼本质安全型 | ||
漏电试验电阻阻值 | 20kΩ、11kΩ | 防爆标志 | Exd[ib]IMb | ||
电阻值误差 | 额定值±5% | 3 | 产品使用环境 | ||
本安参数 | RS485通信输出1路：Uo：5.4V，Io：200mA，Co：20μF，Lo：5mH。 | 环境温度 | -5℃～40℃ | ||
功率测量 | ≤250W | 相对湿度 | ≤95%（+25℃） | ||
外形尺寸 | 525×349×237(mm) | 海拔高度 | ≤2000m | ||
重量 | 36kg±0.5kg | 污染等级 | 3级 | ||
序号 | 功能 | 序号 | 功能 | ||
1 | 采集并发送状态量，及事件顺序记录功能 | 5 | 支持当地及远程设置、修改参数 | ||
2 | 投切漏电试验电阻功能 | 6 | 通信规约对时功能 | ||
3 | 记录漏电试验投切电阻报告；并且在失去供电电源后不丢失，恢复供电后应能正常读取。 | 7 | 通讯功能：支持光纤以太网（IEC60870-5-104：2009通讯规约）、RS485（MODBUS通讯规约）、WiFi和4G/5G通讯方式。 | ||
4 | 支持当地及远程程序升级维护 | ||||
n 系统通讯方式
4G/wifi通讯
项目实施中电阻箱周围具备4G/wifi信号，电阻箱设置好IP地址即可实现通讯，采用此种方式最为便捷。
RS485通讯
适用于电阻箱与变电所通讯分站距离不大于1000m时适用。
当电阻箱距离变电所超过1000m而就近具备通讯基站时，可将RS485总线接入通讯基站，基站中增加RS485转以太网模块实现网络接入（转换模块取基站12V~48V工作电源）。
光纤以太网
项目实施中电阻箱与变电所通讯分站距离大于1000m且周围没有4G/wifi信号时适用，分站可直接铺设光缆接入变电所通讯分站或矿环网。
系统接线图
DZJ-1140(660)矿用隔爆兼本安型漏电试验电阻箱
系统背景
煤矿井下由于空间狭小，潮湿高温，施工条件差，不可避免地会发生井下供电漏电现象。为保证井下开关的漏电保护装置能可靠动作，按规程必须每天/月对井下低压保护器做漏试/远点漏试试验。目前煤矿一般仅是对开关本身的漏电实验，对供电线路末端的漏电保护的可靠性和选择性无法判断。采用电阻箱的传统试验方法存在繁琐的人工装拆接地电阻、合闸分闸过程，整个过程操作复杂、需多人配合，不便于实施，且没有明显隔离点存在不安全因素。一旦在馈电开关负荷侧的远端出现漏电或人员触电现象可能会造成不可预料的煤矿事故，给安全供电带来极大隐患。
系统概述
井下远方漏电试验系统正是为煤矿井下远点漏试量身定制的先进系统：作为井下漏试试验系统的补充，用自动化的方法完善了井下供电系统漏电检查、保护器漏电定值的验证、突出解决了煤矿井下远点漏电的试验问题，对井下设备的远点漏试提供了解决方案。
煤矿井下远方漏电试验系统，结合煤矿供电电气设备运行的实际情况，以通信技术、物联网技术为基础，将煤矿供电监控系统和远方漏电试验融合起来,实现了漏电试验的远方操作、操作过程可追溯、并智能判断形成远点漏电试验报告，验证保护器漏电保护功能，对设备预诊断和检修提供参考依据，能够有效防止煤矿供电系统因接地故障、保护失灵引起的人员伤亡、停电等。
煤矿井下远方漏电试验系统的实施，可有效保障电气作业过程的人员与设备安全，提高作业效率与智能化水平，助力智能煤矿建设。
系统特点
煤矿井下远方漏电试验系统，利用煤矿电力监控系统，实现井下远程远方人工漏电跳闸试验，自动生成试验记录和报表，提高工作效率，提升了安全保障水平，符合煤矿智能化发展的趋势。系统具有如下特点：
n 井下试验无人化
区别于其他厂家就地采用电阻箱、以及使用线路载波方式进行的漏电试验，本系统以通信技术及计算机技术为基础，依托已有煤矿供电监控系统进行的一键式远方漏电试验，可以做到井下无人化试验，实现就地无人值守，减员增效。
n 隐患精准定位
系统一键式远方漏电试验，验证低压保护器的漏电试验功能，并自动生成试验报告，对井下低压漏电保护动作情况和接地情况进行监视和预警，及时发现设备中存在的隐患，将故障消除在萌芽状态，并提供预检修依据，为安全供电提供保障。
n 系统稳定可靠
系统采用网络通信技术及计算机技术并经实际验证过的技术及经验，避免了完全重新开发、设计的漏洞，提高了系统投入的效率。
n 通信标准化
矿用远方漏电试验装置采用标准通信规约设计，便于接入其他系统使用。装置具有多种通信方式，有线连接通信网络：串口RS485、以太网光纤；无线连接通信网络：4G/5G通信、WIFI。便于根据安装地点的不同，采用不同的通信网络，接入监控系统计算机。
n 施工维护简便
矿用漏电试验装置接线简单方便，安全可靠，维护成本低；操作使用方便，实用化程度高。
n 综合运维成本低
系统取消了传统试验方法中繁琐的人工装拆接地电阻、合闸分闸过程，而是将漏电试验设备接入目前的电力监控系统，通过电力监控系统远程实现对煤矿井下远点漏电试验并生成试验报表，极大的减轻了煤矿供电人员的工作强度(每次试验至少两个人)和对人员的专业化要求。
系统构成
煤矿井下远方漏电试验系统，在现有KJ698煤矿供电监控系统基础上，以矿用隔爆兼本安型漏电试验箱作为远点漏电试验设备，与已有馈电开关低压保护器一起，构建煤矿井下远方漏电试验系统。系统构成如下图：
煤矿井下远方漏电试验系统示意图
矿用漏电试验装置：煤矿井下低压（AC660V、AC1140V）电网系统供电网络末端漏电试验设备--隔爆兼本安型漏电试验电阻箱，可根据供电网络电压等级选择试验电阻进行远点漏电试验，馈电开关漏电保护动作跳闸后可在远方进行复位、送电。
低压馈电开关保护器：煤矿井下低压馈电开关综合保护器，具有漏电保护、漏电闭锁检测功能，与监控系统通信组网，远方分合闸、远方复位等功能。
电力分站：组网设备。具有RS485接口、以太网接口、光纤接口。
监控主机：远方漏电试验，操作复位、送电设备；生成漏电试验报告。
环网交换机：矿区配置环网设备。
系统功能
1）可对移动变电站的负荷侧末端、馈电开关的负荷侧末端进行模拟漏电保护和漏电闭锁试验，对井下电气设备漏电保护装置动作可靠进行检验。
2）操作方便，在地面电力监控系统即可做试验，试验更方便，更安全，试验跳闸后可以在后台监控系统遥控直接对上一级馈电开关进行复位、送电，大大减少了操作时间；无需专职电工进行操作，可对多个地点进行试验，提高了作业效率。
3）作业过程中不必打开开关上腔接线，操作全程不需要接线或接电阻，试验电阻集成在隔爆型装置内部，只需在电力监控系统遥控操作即可。
4）不仅可以试验上一级馈电开关的漏电保护是否有效，还可以观察跳闸的时间周期，能更真实地了解上一级馈电开关的漏电保护动作情况。
5）将试验装置安装在磁力起动器电源侧进行漏电闭锁试验。
6）试验远程漏电时，智能隔爆型装置根据所试验回路的电压等级选择投入的接地电阻（AC1140V电压：20kΩ/25W，AC660V电压：11kΩ/25W），接地电阻跨接在任意火线和地线之间，测试上级馈电开关的动作情况，在上级馈电开关正常动作后，装置失电自动断开接地电阻，上级馈电开关经过复位后遥控合闸投入运行，试验结果形成试验记录。
7）智能隔爆型装置具有适用多种通讯方式接入电力监控系统，可采用光纤、通讯电缆、无线方式通过试验间隔所引出的井下变电所接入系统，通讯规约采用标准的MODBUS协议或IEC60870-5-104接入监控系统。
系统技术指标
n 系统技术指标
序号 | 名称 | 指标 | 序号 | 名称 | 指标 | |
1 | 系统精度指标 | 3 | 最大监控容量 | |||
模拟量输入传输处理误差 | ≤1.0% | 系统允许接入分站数量 | 8 | |||
累计量输入传输处理误差 | ≤1.0% | 每台分站允许接入装置数量 | 22 | |||
2 | 系统实时响应指标 | 4 | 数据库容量 | |||
模拟量刷新周期 | ≤2s | 重要监测点的实时监测值存盘记录存储时间 | ³7天 | |||
系统巡检周期 | ≤30s | 采样值、报警、设备状态等记录存储时间 | >1年 | |||
远程控制响应时间 | ≤30s | 当系统发生故障时，丢失上述信息的时间长度 | ≤5min | |||
异地控制响应时间 | ≤60s | 模拟量统计值时间 | 5min | |||
就地控制响应时间 | ≤2s | 5 | 传输距离 | |||
调出整幅画面85％的响应时间 | ≤2s | 分站到矿用漏电试验装置 | 采用RS485最大传输距离 | 1km | ||
其余画面响应时间 | ≤5s | 采用单模光纤最大传输距离 | 10km | |||
双机切换时间 | 5min | 交换机至计算机之间的传输距离 | 100m | |||
控制命令从生成到输出的时间 | ≤1s | 供电距离 | ³2km | |||
n DZJ-1140(660)L矿用漏电试验装置技术性能指标
序号 | 名称 | 指标 | 序号 | 名称 | 指标 |
1 | 额定数据 | 2 | 防爆型式 | ||
额定电源 | AC1140V、AC660V。输入电压波形为正弦波，幅值波动不超过额定值-15%～+15%。 | 防爆形式 | 矿用隔爆兼本质安全型 | ||
漏电试验电阻阻值 | 20kΩ、11kΩ | 防爆标志 | Exd[ib]IMb | ||
电阻值误差 | 额定值±5% | 3 | 产品使用环境 | ||
本安参数 | RS485通信输出1路：Uo：5.4V，Io：200mA，Co：20μF，Lo：5mH。 | 环境温度 | -5℃～40℃ | ||
功率测量 | ≤250W | 相对湿度 | ≤95%（+25℃） | ||
外形尺寸 | 525×349×237(mm) | 海拔高度 | ≤2000m | ||
重量 | 36kg±0.5kg | 污染等级 | 3级 | ||
序号 | 功能 | 序号 | 功能 | ||
1 | 采集并发送状态量，及事件顺序记录功能 | 5 | 支持当地及远程设置、修改参数 | ||
2 | 投切漏电试验电阻功能 | 6 | 通信规约对时功能 | ||
3 | 记录漏电试验投切电阻报告；并且在失去供电电源后不丢失，恢复供电后应能正常读取。 | 7 | 通讯功能：支持光纤以太网（IEC60870-5-104：2009通讯规约）、RS485（MODBUS通讯规约）、WiFi和4G/5G通讯方式。 | ||
4 | 支持当地及远程程序升级维护 | ||||
n 系统通讯方式
4G/wifi通讯
项目实施中电阻箱周围具备4G/wifi信号，电阻箱设置好IP地址即可实现通讯，采用此种方式最为便捷。
RS485通讯
适用于电阻箱与变电所通讯分站距离不大于1000m时适用。
当电阻箱距离变电所超过1000m而就近具备通讯基站时，可将RS485总线接入通讯基站，基站中增加RS485转以太网模块实现网络接入（转换模块取基站12V~48V工作电源）。
光纤以太网
项目实施中电阻箱与变电所通讯分站距离大于1000m且周围没有4G/wifi信号时适用，分站可直接铺设光缆接入变电所通讯分站或矿环网。
系统接线图
