左學(xué)榮焦作煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)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(xué)榮
焦作煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司供電工程分公司，河南焦作454000

隨著我國(guó)科技的發(fā)展，礦產(chǎn)行業(yè)對(duì)科技產(chǎn)品的需求也逐漸的增多，對(duì)礦井自動(dòng)化與信息化的要求也就越來(lái)越高。使用信息化的設(shè)備就必須要有完善的供電系統(tǒng)，對(duì)于礦井來(lái)說(shuō)，工作環(huán)境復(fù)雜，礦井中供電系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)要求就要比其他供電系統(tǒng)要高，應(yīng)該及時(shí)的按照礦井中施工的動(dòng)態(tài)對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，供電系統(tǒng)的安全性與可靠性要達(dá)到一定的要求。本文根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段的礦井中的供電系統(tǒng)所存在的問(wèn)題進(jìn)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(gè)國(guó)家的發(fā)展離不開(kāi)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采，而煤炭資源的開(kāi)采就需要有礦井，在礦井下進(jìn)行工作，開(kāi)采煤礦。礦井中的條件是十分復(fù)雜的，對(duì)工作的要求也是要先保證開(kāi)采的安全性。但是，煤的結(jié)構(gòu)是人們不可估計(jì)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(kāi)供電系統(tǒng)的支持，一個(gè)可靠的、安全的供電系統(tǒng)作為整個(gè)礦井工作的命脈，關(guān)乎著礦井中所有工作人員的人身安全問(wèn)題，供電系統(tǒng)還與整個(gè)礦井的效益多少與生產(chǎn)力大小的問(wèn)題，應(yīng)該重視起礦井中的供電系統(tǒng)的問(wèn)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(yùn)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(chǎn)不受到危險(xiǎn)，還能夠保證礦井中對(duì)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(yīng)的回路，從而使整個(gè)電源線路不會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題或者不能供電的問(wèn)題，能夠使整個(gè)礦井中對(duì)電的需求都能夠滿足。還有，在礦井中的工作作業(yè)，要堅(jiān)決的禁止地面出現(xiàn)中性點(diǎn)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(jiān)決的杜絕接地。最后，礦井中的供電系統(tǒng)要按照國(guó)家安全的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行配置，礦井下的電壓，高壓要控制在10kV之內(nèi)，低壓控制在1 400V之內(nèi)，且信號(hào)燈、綜保、手電鉆都不能夠高于127V。

2　現(xiàn)階段礦井供電系統(tǒng)中存在的問(wèn)題

現(xiàn)階段，隨著我國(guó)的煤炭行業(yè)與電力行業(yè)的工作技術(shù)突飛猛進(jìn)，使得煤礦的產(chǎn)量越來(lái)越多，一些功率較大的設(shè)備也運(yùn)用的越來(lái)越頻繁，導(dǎo)致礦井的供電系統(tǒng)負(fù)擔(dān)越來(lái)越重，煤礦行業(yè)的變流裝置的使用也會(huì)給電網(wǎng)的諧波含量造成了增加的問(wèn)題，在礦井工作的供電系統(tǒng)中還存在著很多的問(wèn)題，比如：系統(tǒng)的諧振問(wèn)題、供電的線路過(guò)長(zhǎng)所引起的井下的壓降過(guò)大的問(wèn)題、還有如何做到定值配合的問(wèn)題，這些問(wèn)題的出現(xiàn)就需要我們用更加安全可靠地供電系統(tǒng)去解決問(wèn)題，應(yīng)對(duì)變化與要求。在供電系統(tǒng)中為了保證礦井生產(chǎn)的安全水平，一般情況下都會(huì)采用一些防爆型或者增安型的電氣設(shè)備進(jìn)行工作，盡管如此，礦井內(nèi)還是存在了一些問(wèn)題，比如負(fù)荷的分配不均勻，電氣設(shè)備的型號(hào)不匹配等等，這就給礦井內(nèi)的供電系統(tǒng)帶來(lái)了極大的隱患。

2.1主變壓器的容量不足

對(duì)于井下的用電負(fù)荷的容量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大于供電系統(tǒng)自身的設(shè)計(jì)容量值，這就使變壓器的工作長(zhǎng)期處于高負(fù)荷的狀態(tài)，很容易出現(xiàn)變壓器過(guò)熱、電纜熱燃或者老化的現(xiàn)象出現(xiàn)，導(dǎo)致這礦井內(nèi)的安全受到了威脅，事故一旦發(fā)生，就會(huì)引起十分嚴(yán)重的人員傷亡事故，也會(huì)給礦井帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。超負(fù)荷的運(yùn)行使得變壓器在長(zhǎng)期的工作下產(chǎn)生的效果十分的低效，會(huì)降低了供電系統(tǒng)的安全性與可靠性，還會(huì)降低整體的供電質(zhì)量。

2.2供電的電能質(zhì)量差

隨著采礦技術(shù)的不斷進(jìn)步，礦井中的機(jī)電設(shè)備不斷地得到完善，越來(lái)越多的自動(dòng)化水平高的設(shè)備在礦井中使用，在提升了礦井開(kāi)采技術(shù)的同時(shí)，也為供電系統(tǒng)帶來(lái)了威脅，設(shè)備的大量的變頻整流，產(chǎn)生了諧波分量，破壞了電網(wǎng)的有功與武工之間的平衡，這會(huì)大大的影響到礦井中設(shè)備的正常運(yùn)行，也會(huì)導(dǎo)致井下的各種繼電保護(hù)的系統(tǒng)與檢測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)了誤動(dòng)或者拒動(dòng)的現(xiàn)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(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平不高

在一個(gè)礦井建設(shè)時(shí)，受到了當(dāng)時(shí)的環(huán)境、資金、建設(shè)方式等因素的限制，導(dǎo)致很多的礦井并沒(méi)有配備相應(yīng)的安全實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，還有可能在線安全的檢測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化的水平不高，這類問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致井下的信息數(shù)據(jù)不能夠向地面及時(shí)的反饋，地上供電系統(tǒng)的工作人員也不能夠及時(shí)的掌握井下供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，無(wú)法及時(shí)的對(duì)井下的故障進(jìn)行檢測(cè)和控制，這也會(huì)導(dǎo)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(shí)際生產(chǎn)工作中，很多的開(kāi)采企業(yè)都因?yàn)橘Y金不足或者缺乏一定的安全意識(shí)，導(dǎo)致使用了國(guó)家規(guī)定禁止使用的分支線路開(kāi)關(guān)，這類開(kāi)關(guān)的使用會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生能量較大的電弧，會(huì)嚴(yán)重的威脅著礦井的供電系統(tǒng)的安全性與可靠性，還會(huì)威脅礦井下工作人員的人身安全。

3　針對(duì)礦井中供電系統(tǒng)提升安全性可靠性的方法

3.1構(gòu)建合理的井下的工作系統(tǒng)

對(duì)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(dú)立承擔(dān)用電負(fù)荷的能力，在礦井工作的過(guò)程中，要對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，根據(jù)井下工作相應(yīng)的需要，調(diào)整為針對(duì)開(kāi)采的供電結(jié)構(gòu)，還要注意對(duì)整個(gè)配電線路要及時(shí)的進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化，能夠減少電力資源不必要的浪費(fèi)，從而提高礦井內(nèi)電力系統(tǒng)的安全性與可靠性。

3.2選用比較先進(jìn)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)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(jìn)的消諧裝置與動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，通過(guò)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(zhì)量，從而提高設(shè)備使用的用電效率，為井下提供優(yōu)越的電能資源的同時(shí)，還能夠通過(guò)消諧設(shè)備對(duì)井下各個(gè)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的高次諧波的分量進(jìn)行相應(yīng)的抑制，可以減少諧波對(duì)供電系統(tǒng)的配電網(wǎng)帶來(lái)的沖擊，可以保證井下的各個(gè)設(shè)備能夠穩(wěn)定高效的運(yùn)行，還可以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

3.3建立完善的井下繼電保護(hù)系統(tǒng)

建立一個(gè)完善的井下的繼電保護(hù)系統(tǒng)，在完善工作實(shí)施的過(guò)程中，應(yīng)該注意結(jié)合與選擇性的斷電控制技術(shù)進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)的完善工作，為井下的供電系統(tǒng)可以提供一個(gè)安全的技術(shù)支持，還能夠保證井下的機(jī)電設(shè)備能夠在更加安全、節(jié)能、高校、穩(wěn)定的環(huán)境下工作，運(yùn)用此技術(shù)的工作人員還能夠減少操作失誤帶來(lái)的事故的發(fā)生，提高了礦井內(nèi)供電系統(tǒng)整體的防火防爆性。

3.4配置實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

對(duì)于現(xiàn)階段正在使用的設(shè)備進(jìn)行檢查，對(duì)有任何安全隱患、節(jié)能效果差以及使用年限過(guò)多的設(shè)備進(jìn)行更換，加大對(duì)礦井設(shè)備的投資，盡可能地引進(jìn)一些先進(jìn)的設(shè)備，還要配置相應(yīng)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)井下工作的供電設(shè)備的實(shí)時(shí)情況進(jìn)行檢測(cè)，出現(xiàn)故障能夠得到及時(shí)的解決，排除一切安全隱患，使礦井的開(kāi)采工作在安全可靠的環(huán)境下進(jìn)行。

4　結(jié)論

綜上所述，礦井中的供電系統(tǒng)的工作環(huán)境十分的復(fù)雜，針對(duì)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(shí)際情況不斷地改變，通過(guò)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(wèn)題，提高供電系統(tǒng)的安全性與可靠性，加上礦井自身的實(shí)際情況，結(jié)合著人力、物力、財(cái)力幾個(gè)角度一起考慮，制定出一套完善的礦井電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而保證工作人員們的人身安全，也能夠保證井下的開(kāi)采工作順利的進(jìn)行。

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1674-6708（2015）152-0137-02