从国家政策还是到集团要求，还是从减员增效方面到安全方面，无人值守变电所的升级改造对于司马煤业公司是势在必行的。

在司马煤业机电二队队部集控室配置了两台电力监控主机安装有矿用电力监控系统，配备有打印机、报警音响、UPS电源等设备，通过自敷设光缆通过井下变电所电力分站和防越级交换机自组光纤环网，井下共6个变电所，分别为中央变电所、二采区1#变电所、二采区2#变电所、一采区1#变电所、一采区2#变电所、三采区变电所，所内高低压开关综合保护器分别采用山源科技ZBT-11C型、DYZB-01型综合保护器，每个变电所放置一台KJ360-F矿用隔爆兼本安型电力分站，变电所的所有的智能保护装置通过电力分站将数据上传到地面监控中心，实现了遥测、遥试、遥控、遥调、遥脉功能。变电所内的视频摄像头通过光纤环网将视频图像实时上传到地面监控中心实现遥视功能。中央变电所安装一套门禁系统，实现地面对井下进出变电所人员进行管控。

地面35KV变电站6路入井线路加装ZBT-11C防越级保护器，通过光缆网络和井下变电所ZBT-11C防越级保护器组成防越级保护器系统，分布式智能防越级跳闸系统，采用分散安装的防越级保护器和搭建的专用保护信息网络，快速交换信息，能够快速判断故障区段，准确快速切除距离故障点最近的故障开关，以达到防越级跳闸的目的。KJ360矿用电力监控系统主要针对煤矿供电系统中普遍存在的自动化监控水平落后以及越级跳闸等突出的问题而专门设计制造的新型智能供电监控系统。系统的目标是“提高煤矿供电可靠性和安全性”，包括智能配电网、数字变电站、工业物联网在内的相关经验、规范、产品以及技术等被全面引进，从而使煤矿供电网络的系统稳定性以及智能化水平得到了极大提高。整套系统采用分层、分布式结构，能够实现煤矿高低压供电系统防控预警、监测、监控、保护、故障分析、故障定位、故障闭锁、能源管控、安全系统、视频系统、工况环境监测与电力监控平台的应急联动与快速恢复供电等一系列智能化功能，同时利用现有供电数据进行智能分析、智能判断、预知设备早期故障，优化运行环境及设备配置，进而提高矿井供电的安全性和稳定性。系统主要功能特点如下：

1、防控预警功能：能够及时发现电力系统运行中的薄弱点和隐患环节，做到“早预防、早处理”、防患于未然，避免事故扩大，停电范围扩大；

2、正常运行监控功能：能够对电力系统正常运行工况进行实时、直观监视、并能随时调阅历史运行记录，进行同期对比分析；

3、事故快速排查处理功能：提供完善的辅助分析工具，快速、准确排查故障性质、故障起因，可以进行快速复电操作，缩短恢复供电时间；同时，电力监控系统可以和视频监控、安全监控做到数据融合、联合联动，使电力监控系统直观、真实的展现在用户面前；

4、完善的辅助分析和决策功能：提供故障定位、故障分析、快速复电操作功能，缩短停送电时间；能效管理，查找能源消耗漏洞，保证设备经济、合理运行；音视频联动，使得电力监控系统展示的更直观；与安全系统联防联动，保证矿井生产安全。

5、完善的保护功能：针对煤矿供电所普遍存在的越级跳闸、漏电保护误动、拒动；井下大面积停电等难题，KJ360矿用电网监控系统都有完善的、系统性的解决方案，现场运行效果良好，是真正能够为用户解决难题，带来价值的系统。

此次升级改造有效地提高了司马煤业矿井供电的可靠性和安全性，实现了远程监测监控，实现井下变电所的无人值班。其创造点主要表现在以下几个方面：

1、移相电流注入检测法漏电保护方法

在国内率先采用集中注入移相的“零序”电流，分散检测并跳闸的选线跳闸模式，实现煤矿电网的漏电保护。注入的工频信号叠加在接地回路的零序电流上，使信号不被谐波及高频杂波淹没，使得分散安装的漏电保护装置能够通过算法正确分离出施加的电流信号，使判据稳定可靠，从而保证漏电保护的选线跳闸的正确定性。

2、分布智能自主协商的防越级保护方法

在国内率先采用分布智能自主协商的防越级保护方法，实现了煤矿电网的防越级保护。该方法把通讯协商范围限定在具备上下级供电关系的保护器上，无需建立复杂的电网拓扑关系，而实现更全面的短线路保护、母线保护，并增加了零时延的智能后备保护，使得后备保护跳闸没有多余的时间累积，能够在下级开关拒动时，快速切断故障，防止由于事故扩大造成的大面积停电事故的发生。

3、实现了电网监控系统故障自动定位及多网融合联动功能

通过采用建立电网拓扑模型；结合嵌入式软件技术、光纤通信技术；运用保护动作报警信息和开关变位信息等多种技术判别手段，能够实现供电电网在发生故障时，自动判断故障位置，分析故障影响停电区间，并根据拓扑关系给出快速恢复供电自动方案，能够一键式执行快速复电操作，解决了传统人工恢复供电时间长、效率低的问题；除此之外，电网监控系统还实现了与矿方现有人员定位、有线、应急广播、和安全监控系统的数据融合和应急联动功能。当瓦斯超限时，可快速实现基于位置和区域的应急联动，联动相关区域的高、低压开关跳闸断电。

4、实现了真正意义上的无人值守变电所

不仅实现了井下变电所内的高压开关、低压开关、照明综保和移变运行数据的监测和控制，还实现了定值的远方整定，开关的遥控分合，以及电度计量。系统的远程漏电功能，在地面即可实现每天开关的漏电试验，还有视频联动功能和门禁系统真正的做到了无人值守变电所。

井下变电所的无人值守升级改造对保证煤矿供电系统安全运行具有良好的效果，对提高煤炭行业安全生产能起到重要的作用，能够有效防止由于各种故障带来的安全隐患，能有效解决单相接地故障和短路越级跳闸故障引发的井下大面积停电问题，对确保煤矿安全生产具有重大意义，在整个煤矿行业具有推广价值。