左學榮焦作煤業(yè)（集團）有限責任公司供電工程分公司，河南焦作　454000

礦井供電系統(tǒng)的安全可靠性分析

左學榮
焦作煤業(yè)（集團）有限責任公司供電工程分公司，河南焦作454000

隨著我國科技的發(fā)展，礦產行業(yè)對科技產品的需求也逐漸的增多，對礦井自動化與信息化的要求也就越來越高。使用信息化的設備就必須要有完善的供電系統(tǒng)，對于礦井來說，工作環(huán)境復雜，礦井中供電系統(tǒng)整體的結構要求就要比其他供電系統(tǒng)要高，應該及時的按照礦井中施工的動態(tài)對供電系統(tǒng)進行相應的調整，供電系統(tǒng)的安全性與可靠性要達到一定的要求。本文根據我國現階段的礦井中的供電系統(tǒng)所存在的問題進行分析，探討提高供電系統(tǒng)的安全性與可靠性提供有效地措施。

礦井；安全性；可靠性；供電系統(tǒng)

一個國家的發(fā)展離不開礦產資源的開采，而煤炭資源的開采就需要有礦井，在礦井下進行工作，開采煤礦。礦井中的條件是十分復雜的，對工作的要求也是要先保證開采的安全性。但是，煤的結構是人們不可估計的，這就使得煤礦的工作環(huán)境變得十分惡劣。而礦井下的工作是離不開供電系統(tǒng)的支持，一個可靠的、安全的供電系統(tǒng)作為整個礦井工作的命脈，關乎著礦井中所有工作人員的人身安全問題，供電系統(tǒng)還與整個礦井的效益多少與生產力大小的問題，應該重視起礦井中的供電系統(tǒng)的問題。

1　礦井中供電系統(tǒng)的基本要求

礦井中的供電系統(tǒng)既要滿足礦井中的工作需要，還要滿足很多的基本要求，才能夠保證正常的功能的運行。首先，礦井中要具備著基本的電源線路，線路基本為兩回路，這樣的兩回路能夠保證礦井中的工作生產不受到危險，還能夠保證礦井中對電的需要的連續(xù)性，要保證每一條電源線路都能夠有相應的回路，從而使整個電源線路不會出現故障問題或者不能供電的問題，能夠使整個礦井中對電的需求都能夠滿足。還有，在礦井中的工作作業(yè)，要堅決的禁止地面出現中性點中變壓器的直接接地的使用，礦井下工作的配電電壓器一定要堅決的杜絕接地。最后，礦井中的供電系統(tǒng)要按照國家安全的標準和規(guī)定進行配置，礦井下的電壓，高壓要控制在10kV之內，低壓控制在1 400V之內，且信號燈、綜保、手電鉆都不能夠高于127V。

2　現階段礦井供電系統(tǒng)中存在的問題

現階段，隨著我國的煤炭行業(yè)與電力行業(yè)的工作技術突飛猛進，使得煤礦的產量越來越多，一些功率較大的設備也運用的越來越頻繁，導致礦井的供電系統(tǒng)負擔越來越重，煤礦行業(yè)的變流裝置的使用也會給電網的諧波含量造成了增加的問題，在礦井工作的供電系統(tǒng)中還存在著很多的問題，比如：系統(tǒng)的諧振問題、供電的線路過長所引起的井下的壓降過大的問題、還有如何做到定值配合的問題，這些問題的出現就需要我們用更加安全可靠地供電系統(tǒng)去解決問題，應對變化與要求。在供電系統(tǒng)中為了保證礦井生產的安全水平，一般情況下都會采用一些防爆型或者增安型的電氣設備進行工作，盡管如此，礦井內還是存在了一些問題，比如負荷的分配不均勻，電氣設備的型號不匹配等等，這就給礦井內的供電系統(tǒng)帶來了極大的隱患。

2.1主變壓器的容量不足

對于井下的用電負荷的容量要遠遠地大于供電系統(tǒng)自身的設計容量值，這就使變壓器的工作長期處于高負荷的狀態(tài)，很容易出現變壓器過熱、電纜熱燃或者老化的現象出現，導致這礦井內的安全受到了威脅，事故一旦發(fā)生，就會引起十分嚴重的人員傷亡事故，也會給礦井帶來巨大的經濟損失。超負荷的運行使得變壓器在長期的工作下產生的效果十分的低效，會降低了供電系統(tǒng)的安全性與可靠性，還會降低整體的供電質量。

2.2供電的電能質量差

隨著采礦技術的不斷進步，礦井中的機電設備不斷地得到完善，越來越多的自動化水平高的設備在礦井中使用，在提升了礦井開采技術的同時，也為供電系統(tǒng)帶來了威脅，設備的大量的變頻整流，產生了諧波分量，破壞了電網的有功與武工之間的平衡，這會大大的影響到礦井中設備的正常運行，也會導致井下的各種繼電保護的系統(tǒng)與檢測系統(tǒng)出現了誤動或者拒動的現象，大大的降低了礦井中供電系統(tǒng)使用的安全性與可靠性。

2.3供電系統(tǒng)的安全監(jiān)測系統(tǒng)的自動化水平不高

在一個礦井建設時，受到了當時的環(huán)境、資金、建設方式等因素的限制，導致很多的礦井并沒有配備相應的安全實時的監(jiān)測系統(tǒng)，還有可能在線安全的檢測系統(tǒng)的自動化的水平不高，這類問題會導致井下的信息數據不能夠向地面及時的反饋，地上供電系統(tǒng)的工作人員也不能夠及時的掌握井下供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，無法及時的對井下的故障進行檢測和控制，這也會導致事故的發(fā)生。

2.4防爆電器的防爆性不符合要求

在礦井的實際生產工作中，很多的開采企業(yè)都因為資金不足或者缺乏一定的安全意識，導致使用了國家規(guī)定禁止使用的分支線路開關，這類開關的使用會導致產生能量較大的電弧，會嚴重的威脅著礦井的供電系統(tǒng)的安全性與可靠性，還會威脅礦井下工作人員的人身安全。

3　針對礦井中供電系統(tǒng)提升安全性可靠性的方法

3.1構建合理的井下的工作系統(tǒng)

對于井下的供電配電系統(tǒng)，一定要是合理的、可靠地，還要有一定的安全性與節(jié)能性。礦井中的任何回路都要具備能夠獨立承擔用電負荷的能力，在礦井工作的過程中，要對供電系統(tǒng)進行及時的調整，根據井下工作相應的需要，調整為針對開采的供電結構，還要注意對整個配電線路要及時的進行動態(tài)優(yōu)化，能夠減少電力資源不必要的浪費，從而提高礦井內電力系統(tǒng)的安全性與可靠性。

3.2選用比較先進的動態(tài)無功補償裝置與消諧裝置

礦井中的供電系統(tǒng)盡量選用一些比較先進的消諧裝置與動態(tài)無功補償，通過這兩方面的改變能夠大大提高用電系統(tǒng)的可靠性與供電系統(tǒng)的供電質量，從而提高設備使用的用電效率，為井下提供優(yōu)越的電能資源的同時，還能夠通過消諧設備對井下各個設備運行產生的高次諧波的分量進行相應的抑制，可以減少諧波對供電系統(tǒng)的配電網帶來的沖擊，可以保證井下的各個設備能夠穩(wěn)定高效的運行，還可以延長設備的使用壽命。

3.3建立完善的井下繼電保護系統(tǒng)

建立一個完善的井下的繼電保護系統(tǒng)，在完善工作實施的過程中，應該注意結合與選擇性的斷電控制技術進行繼電保護系統(tǒng)的完善工作，為井下的供電系統(tǒng)可以提供一個安全的技術支持，還能夠保證井下的機電設備能夠在更加安全、節(jié)能、高校、穩(wěn)定的環(huán)境下工作，運用此技術的工作人員還能夠減少操作失誤帶來的事故的發(fā)生，提高了礦井內供電系統(tǒng)整體的防火防爆性。

3.4配置實時在線監(jiān)測系統(tǒng)

對于現階段正在使用的設備進行檢查，對有任何安全隱患、節(jié)能效果差以及使用年限過多的設備進行更換，加大對礦井設備的投資，盡可能地引進一些先進的設備，還要配置相應的實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，對井下工作的供電設備的實時情況進行檢測，出現故障能夠得到及時的解決，排除一切安全隱患，使礦井的開采工作在安全可靠的環(huán)境下進行。

4　結論

綜上所述，礦井中的供電系統(tǒng)的工作環(huán)境十分的復雜，針對如何提高礦井供電系統(tǒng)的安全性與可靠性的研究要隨著實際情況不斷地改變，通過綜合方面的因素，多方面的角度去看待礦井供電系統(tǒng)的問題，提高供電系統(tǒng)的安全性與可靠性，加上礦井自身的實際情況，結合著人力、物力、財力幾個角度一起考慮，制定出一套完善的礦井電力系統(tǒng)的結構設計，從而保證工作人員們的人身安全，也能夠保證井下的開采工作順利的進行。

［1］程健維.礦井通風系統(tǒng)安全可靠性與預警機制及其動力學研究［D］.北京：中國礦業(yè)大學，2012.

［2］余洪偉，楊錦濤，周建，等.礦井提升機制動系統(tǒng)安全可靠性分析［J］.煤礦機械，2015（7）：140-142.

［3］楊曉玲.礦用高壓開關微機綜合保護若干問題的研究與應用［D］.北京：北京化工大學，2010.

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