梁志君

摘要：在煤礦開采過程中，電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)是該工程項(xiàng)目開展的重點(diǎn)內(nèi)容，也是保障施工安全的首要前提。煤礦開采是一項(xiàng)內(nèi)容極其復(fù)雜的工程，需要依靠較多的人力、物力資源。受施工環(huán)境、地形等因素的等影響，往往存在較高的安全風(fēng)險。因此，在煤礦開采前，施工團(tuán)隊(duì)需要提前做好地質(zhì)勘察、施工設(shè)計等準(zhǔn)備工作，選用合適的電氣設(shè)備，構(gòu)建完整的供電系統(tǒng)，以此來確保整個工程施工的安全。

關(guān)鍵詞：煤礦供電系統(tǒng);電氣設(shè)備;保護(hù)措施

引言：煤礦供電系統(tǒng)對煤礦的安全生產(chǎn)至關(guān)重要，煤礦供電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，經(jīng)常會因使用設(shè)備短路、漏電等故障現(xiàn)象而發(fā)生不同種類的運(yùn)行故障，導(dǎo)致了供電系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生了不同程度的損壞現(xiàn)象。供電系統(tǒng)設(shè)計的合理與否將直接決定進(jìn)行各種用電設(shè)備，各種配套的監(jiān)控系統(tǒng)的使用效果。同時由于井內(nèi)常常出現(xiàn)有一定濃度的瓦斯等有害氣體，若電路本身產(chǎn)生故障則可能引發(fā)更嚴(yán)重的事故。供電系統(tǒng)的設(shè)計必須經(jīng)過嚴(yán)密準(zhǔn)確的理論計算，同時對硬件設(shè)備的設(shè)計搭建應(yīng)保留足夠的安全余量。

1.現(xiàn)階段煤礦供電系統(tǒng)存在的問題

1.1供電系統(tǒng)超負(fù)荷工作

如今，我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，各行各業(yè)之間的競爭力更加激烈。尤其是在煤礦開采行業(yè)中，想要獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益，就必須加大煤礦開采力度，為人們提供更多的煤礦資源。不過，在這種形式下，也存在較多的不良風(fēng)氣。部分企業(yè)一味地追求利益，在電氣設(shè)備的投入上不夠重視，設(shè)備在長時間的運(yùn)作下，沒有得到較好的維護(hù)與保養(yǎng)。在實(shí)際使用過程中，往往會出現(xiàn)較多的故障問題，尤其是一些功率較大的電氣設(shè)備，長期處于超負(fù)荷運(yùn)載狀態(tài)，很容易造成內(nèi)部零件的損壞，加上作業(yè)環(huán)境惡劣，煤礦開采難度更大，故對整個煤礦開采團(tuán)隊(duì)的工作進(jìn)度造成影響

1.2煤礦供電系統(tǒng)實(shí)時檢測系統(tǒng)自動化水平較低

早些年，在煤礦成立初期，由于受到資金限制以及技術(shù)水平限制，煤礦企業(yè)的供電系統(tǒng)沒有安裝監(jiān)控，近些年，雖然在有的大型煤礦企業(yè)中安裝了相應(yīng)的在線監(jiān)控系統(tǒng)，但是由于系統(tǒng)沒有定期進(jìn)行升級和維護(hù)，往往監(jiān)控效果一般，只是走形式主義，而在小型煤礦中仍舊采用傳統(tǒng)的模式，所以煤礦井下供電系統(tǒng)的運(yùn)行情況無法快速的反饋到地上，給電力調(diào)度部門的工作增加了一定的難度，供電系統(tǒng)的安全性也無法得到保障，在遇到問題時，不能及時的進(jìn)行補(bǔ)救，積少成多慢慢變成了事故，同時這也是重大事故的導(dǎo)火索。

1.3在發(fā)生故障時不能準(zhǔn)確判斷發(fā)生故障的間隔往往需要試送的方式來判斷故障間隔，造成停送電時間過長，影響煤礦生產(chǎn)效率。

1.4井下交流電源取自照明綜保電源，存在不穩(wěn)定的因素

目前井下變電所沒有裝設(shè)井下供電監(jiān)控系統(tǒng)，不能實(shí)現(xiàn)井下各10kV變電所高壓設(shè)備的遙測、遙信和遙控以及站內(nèi)低壓系統(tǒng)的狀態(tài)量監(jiān)測，無法實(shí)現(xiàn)歷史事件查詢、歷史故障查詢、報表、棒圖等維護(hù)管理功能，也不能進(jìn)行遠(yuǎn)程定值調(diào)閱和修改，保護(hù)跳閘后不能實(shí)現(xiàn)清晰完整的故障數(shù)據(jù)上傳等。供電系統(tǒng)運(yùn)行過程中，會出現(xiàn)消弧現(xiàn)象的發(fā)生，導(dǎo)致了電壓保護(hù)柜中的熔斷器頻繁發(fā)生熔斷現(xiàn)象，并伴隨著系統(tǒng)單相接地現(xiàn)象的發(fā)生。

1.5一般在用電設(shè)備前端，會配備相應(yīng)的整流器、變頻器等電氣設(shè)備，而系統(tǒng)中用電設(shè)備的同時啟停，均會產(chǎn)生較大程度的電量沖擊，當(dāng)沖擊電量超過整流器及變頻器的承載能力時，則會發(fā)生電氣設(shè)備的損壞現(xiàn)象。

1.6該煤礦供電系統(tǒng)在使用中普遍存在越級跳閘、選擇性漏電保護(hù)裝置選線不可靠、供電自動化水平不高等問題，

3.改進(jìn)煤礦供電系統(tǒng)和電氣設(shè)備的相關(guān)措施

3.1對電氣設(shè)備電源進(jìn)行合理設(shè)計

如何提升煤礦供電設(shè)備的穩(wěn)定性，使其在有高負(fù)荷的自動化設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時能夠有持續(xù)的、穩(wěn)定的電壓，這就需要對供電的持續(xù)性進(jìn)行加強(qiáng)，降低設(shè)備在運(yùn)行中的故障發(fā)生概率，降低電氣設(shè)備的耗損率，同時保證安全生產(chǎn)。所以，這更需要相關(guān)工作者對電氣設(shè)備電源進(jìn)行合理、科學(xué)的設(shè)計，結(jié)合煤礦企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)狀況，不斷的升級優(yōu)化供電系統(tǒng)，針對出現(xiàn)的問題要能夠及時提出更改策略，對于關(guān)鍵的電氣設(shè)備，要設(shè)置多個供電電源，以此來保證電氣設(shè)備的穩(wěn)定狀態(tài)，保證其安全性。對電氣設(shè)備電源的設(shè)計不是一成不變的，要根據(jù)實(shí)際需求，適時地進(jìn)行調(diào)整，以最大程度的保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，滿足煤礦的用電需求，最終推動煤礦的持續(xù)發(fā)展。

3.2排查故障

在煤礦電氣系統(tǒng)的保護(hù)過程中，企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對煤礦電氣系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的管理力度，做好電氣設(shè)備的維護(hù)與管理工作。對于部分煤礦企業(yè)而言，在煤礦活動實(shí)際開展過程中，較多的大功率設(shè)備往往呈現(xiàn)出超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，在這種情況下，設(shè)備自身的使用壽命會大大縮減，其內(nèi)部零件也會出現(xiàn)不同程度的損壞。基于此，想要提高煤礦電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，應(yīng)定期對設(shè)備故障進(jìn)行排查，通過對以往常出現(xiàn)的設(shè)備故障問題進(jìn)行分析，總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，找出設(shè)備故障的發(fā)生規(guī)律，以此來提高搶修人員自身工作水平。

3.3針對供電線路做好安全防范措施

由于煤礦作業(yè)的特點(diǎn)，工作環(huán)境復(fù)雜，條件惡劣，電氣設(shè)備在運(yùn)行中極易發(fā)生安全事故，所以，在對于供電線路的鋪設(shè)中更要多注意，對于遠(yuǎn)距離的線路，要有更高的要求，開展特殊地段特殊設(shè)置，對于關(guān)鍵連接點(diǎn)，更要做好防范工作，引入高性能的電氣設(shè)備，有需要的可以增加增壓設(shè)備，保證電壓的平穩(wěn)和持續(xù)，做好遠(yuǎn)距離供電的保障工作。

3.4完善漏電的預(yù)防和保護(hù)措施

在煤礦開采過程中，電纜漏電也是電氣設(shè)備運(yùn)行中常出現(xiàn)的問題。一旦發(fā)生電纜漏電現(xiàn)象，往往會導(dǎo)致線路短路，如果工作人員沒有正確的辨識意識，很容易出現(xiàn)觸電事故，繼而對員工的生命安全造成威脅。此外，在電纜漏電時，線路中的電流運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生異常變化，周圍金屬管道也會遭受電力的侵襲，造成管道的毀損或腐蝕，嚴(yán)重情況下，還會引起管道爆炸，從而引發(fā)更大的安全事故。此外，漏電問題處理不當(dāng)，在電火花的作用下，周圍燃點(diǎn)性能較低的物品很容易成為火源，進(jìn)而引發(fā)更大的災(zāi)難。

3.5對先進(jìn)繼電保護(hù)裝置加強(qiáng)應(yīng)用

在煤礦的井下供電系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置必須要以煤礦的實(shí)際生產(chǎn)為基礎(chǔ)，建立相應(yīng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)，從煤礦的整體進(jìn)行著手，拆分生產(chǎn)細(xì)節(jié)，在各個生產(chǎn)細(xì)節(jié)中進(jìn)行加強(qiáng)，將細(xì)節(jié)問題進(jìn)行逐一掌控，最大限度的保護(hù)煤礦的安全生產(chǎn)，提高對故障的反應(yīng)速度;其次對于高壓設(shè)備的設(shè)計中，要注意對超負(fù)荷問題增加保護(hù)，最大限度的保護(hù)設(shè)備的安全，保證線路的正常運(yùn)行;另外，在供電線路中應(yīng)該對各個線路都實(shí)施保護(hù)，一旦發(fā)生線路問題或故障，能夠?qū)Υ硕尉€路進(jìn)行隔離，從而不影響其它線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。井下供電系統(tǒng)的優(yōu)化措施為了驗(yàn)證井下供電系統(tǒng)計算的正確性，文中分別對2～7kV電動機(jī)電流速斷保護(hù)性能、高壓斷路器性能校核、研究變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)分析性能進(jìn)行了測試驗(yàn)證。選擇了井下中央水泵房的MAR241-8型異步電動機(jī)為分析對象，測試系統(tǒng)對電流速斷保護(hù)計算，計算結(jié)果與數(shù)值結(jié)算相符。

結(jié)束語

煤礦資源是我國企業(yè)發(fā)展的主要能源支撐。在煤礦開采活動中，企業(yè)應(yīng)將重點(diǎn)放在電氣系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的安全維護(hù)上，引進(jìn)更加先進(jìn)的電氣設(shè)備，做好全面的安全防護(hù)措施，在保障工作人員生命安全的前提下，為企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)我國煤礦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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