侯易奇

（貴州省煤礦設(shè)計研究院有限公司，貴州 貴陽 550025）

目前，在我國煤炭資源日益豐富的大環(huán)境下，電力供應(yīng)體系完備，已逐漸實現(xiàn)了煤炭資源的無人化。然而，目前我國煤炭工業(yè)的供電標準存在顯著的滯后，在一定程度上影響了監(jiān)控系統(tǒng)的功能及可靠性。在這種情況下，煤炭企業(yè)有必要對國家電網(wǎng)公司的現(xiàn)有建設(shè)標準進行全面借鑒，并對智能化技術(shù)的合理運用等方面進行改進，實現(xiàn)供電系統(tǒng)的智能化。

1 煤礦供電系統(tǒng)的運行情況

1.1 供電標準不夠完善

隨著煤炭部取消，煤炭企業(yè)不得不采取更加先進的技術(shù)標準來管理供電系統(tǒng)，以確保行業(yè)標準的完善和統(tǒng)一，從而促進煤炭工業(yè)的快速、健康發(fā)展。然而，由于電力行業(yè)供電設(shè)備標準未能及時出臺，這一過程仍然存在。因此，在當前形勢下，必須加快制定煤礦企業(yè)電力供應(yīng)質(zhì)量標準體系，以保證電力企業(yè)安全生產(chǎn)，保障煤炭高效、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保運輸。

1.2 供電設(shè)備廠家進入門檻低

由于供電設(shè)備廠家進入門檻比較低，致使煤礦供電系統(tǒng)運行安全降低，還使得系統(tǒng)實現(xiàn)無人化變得更加困難。為了解決這個問題，需要對現(xiàn)有的供電系統(tǒng)進行改造升級。（1）高壓、低壓保護裝置產(chǎn)品質(zhì)量差，并且使通信速度下降，易產(chǎn)生誤動現(xiàn)象。同時，由于井下生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，使得一些故障難以及時得到發(fā)現(xiàn)與排除，造成較大經(jīng)濟損失。（2）原有的控制系統(tǒng)存在很多缺陷和不足，如信號傳輸不暢、通訊接口不全等，這些都會給整個系統(tǒng)帶來安全隱患。此外，一些用戶對安全生產(chǎn)意識薄弱，不注重電氣設(shè)備安裝調(diào)試過程中存在的問題，致使部分故障沒有及時發(fā)現(xiàn)并處理，給煤礦安全帶來隱患。目前，礦用高壓和低壓饋電保護系統(tǒng)主要采用繼電器—接觸器式結(jié)構(gòu)。一般在野外進行研制，然而，由于缺乏嚴格的檢查，通信的可靠性受到了影響。

2 煤礦供電系統(tǒng)智能化的需求

2.1 確保電網(wǎng)設(shè)備運行可靠

煤礦供電系統(tǒng)的工作中，用計算機軟件測試電網(wǎng)設(shè)備的性能，能夠進一步確保供電設(shè)備安全順利運行。通過計算機檢測系統(tǒng)能夠有效實現(xiàn)電力參數(shù)測量以及數(shù)據(jù)計算等功能，并根據(jù)實際情況做出相應(yīng)的決策，從而確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行。所以對供電的質(zhì)量和安全性有著舉足輕重的影響。隨著科學技術(shù)水平的提升以及電力電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電網(wǎng)設(shè)備的自動化程度得到了極大提高。隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，局部電網(wǎng)的容量持續(xù)擴張，而且，由于先進技術(shù)的持續(xù)改善，電子產(chǎn)品的性能和質(zhì)量也變得越來越豐富，滿足了消費者的需求。在此情況下，煤礦企業(yè)要重視供電設(shè)備故障問題，加強日常維護工作，減少安全隱患出現(xiàn)。在不改變維修費用，以達到降低運行風險的目的，有必要擬定更合理的方案、科學采取維修措施，以及改變傳統(tǒng)檢測和維護程序，使得煤礦得以良性的發(fā)展。目前，計算機軟件檢測已經(jīng)成為煤礦日常維護中重要手段之一，可以將故障信息及時傳遞給管理人員，為其提供可靠參考依據(jù)。

2.2 對煤礦供電設(shè)備的檢測方式進行更新

隨著科技的飛速發(fā)展，煤礦供電系統(tǒng)也在不斷演進，以滿足日益增長的需求，實現(xiàn)更加先進的運行效率。對于新技術(shù)也越來越常見。當前我國大部分煤礦企業(yè)都采用了現(xiàn)代化的生產(chǎn)系統(tǒng)與生產(chǎn)工藝，使得供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性得以保證。隨著新技術(shù)和新設(shè)備的不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的供電設(shè)備維護方式已經(jīng)無法滿足煤礦供電系統(tǒng)的需求，從而導致大規(guī)模維護需要耗費大量的人力、物力和財力。因此，在這種情況下，為確保煤礦生產(chǎn)能夠正常進行，必須加大對煤礦供電設(shè)備的管理力度。提高了煤礦供電設(shè)備的利用率，為了確保煤礦供電設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，我們需要采取有效的措施來實施規(guī)劃性的檢修，并且通過運用計算機軟件和數(shù)控技術(shù)，以及其他先進的檢測手段，來有效地改善和優(yōu)化煤礦供電設(shè)備的運行狀況，從而提高其運行的質(zhì)量。

3 煤礦供電系統(tǒng)智能化建設(shè)措施分析

3.1 高低壓保護裝置的標準化

根據(jù)國家電網(wǎng)的標準，我們?yōu)槊旱V的高、低壓保護裝置制定了通信接口，并且明確了端子排的功能以及外圍互感器的輸入?yún)?shù)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了更好地滿足煤礦安全管理需要，要實現(xiàn)保護裝置與監(jiān)控中心計算機終端間的實時數(shù)據(jù)交換，這就給變電站自動化帶來了挑戰(zhàn)。通過現(xiàn)有裝備的技術(shù)改造與創(chuàng)新設(shè)計，連接原保護配置信息和新研制通信系統(tǒng)，使各相關(guān)工作人員能夠及時掌握各電氣設(shè)備間的工作狀況。同時，還需要建立完善的通訊網(wǎng)絡(luò)來保證信號傳輸質(zhì)量，并確保各廠家的設(shè)備間實現(xiàn)互聯(lián)互通，從而有效地解決了不同廠家保護裝置產(chǎn)品的不一致性，使得保護裝置可完全更換。因此，研究高壓保護裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)對保障煤礦安全具有重要意義。

首先，對高壓保護裝置，科學、有效地進行單相接地故障選線十分重要。目前，我國煤礦安全生產(chǎn)過程中普遍使用漏電保護作為主要手段之一。傳統(tǒng)漏電選線方法使得選線準確性得不到保障，所以，針對煤礦供電系統(tǒng)中性點問題，通常用不接地或消弧線圈。由于這種接地系統(tǒng)存在較大缺陷，使得電氣設(shè)備運行中出現(xiàn)了大量的安全隱患。鑒于當前的情況，為了確保接地故障選線的準確性，必須對其進行有效的改進，以提升其準確性。為此，提出一種基于諧波檢測原理和有源濾波器的礦用低壓電網(wǎng)單相接地選線裝置設(shè)計方法。在選線過程中，采用防越級定位功能，可以有效降低由于接地問題而對自動化變頻器的消弧線圈造成的影響，從而實現(xiàn)從被動式選線到主動式選線的轉(zhuǎn)變。其次，以低壓安全保護器為核心，可以使其選漏更加準確。在實施選擇性漏電選漏中，必須針對各個壓力級別選用適當?shù)奶綔y手段，并根據(jù)具體的設(shè)備狀況選擇正確有效的解決辦法。通過實驗發(fā)現(xiàn)，低壓滲漏故障的越級重合漏和誤跳脫現(xiàn)象十分普遍，對生產(chǎn)安全構(gòu)成了極大的威脅。因此，采取一種更加精確的選擇性漏電技術(shù)，如低壓漏電，將能夠更好地解決問題，提高選擇性漏電的精度。

3.2 繼電保護防止越級跳閘的系統(tǒng)

對于供電越級跳閘事故，在輕微情況下，級別大于1 的將造成該采區(qū)停電；嚴重時進行多段停電，甚至會造成井下供電系統(tǒng)的完全癱瘓，給煤礦生產(chǎn)安全帶來了嚴重的威脅。為此，為避免類似事件的再次發(fā)生，保證煤礦安全生產(chǎn)，必須加強礦井供電質(zhì)量和管理，以保障礦井正常運行。

目前，我國采用的防越級方法有差動保護、信號閉鎖和集中判別式，但是，從實踐上來看，仍然不能完全避免越級跳閘的發(fā)生，這是因為這類方式仍然存在“防越級死域”，不能全面地預(yù)防越級跳閘現(xiàn)象。針對這種情況，為了確保礦井的安全運行，必須重新設(shè)計一套智能化的分布式防越級跳閘系統(tǒng)，使其不再受到地面主站的限制，充分利用礦區(qū)環(huán)網(wǎng)，并且按照相關(guān)標準，采用先進的通信技術(shù)，使各種保護裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高效的信息交流。同時，在出現(xiàn)故障的情況下，利用共享的信息技術(shù)，可以實現(xiàn)先定位，后跳閘，有效地隔離出故障區(qū)域。在常規(guī)的礦井電力供應(yīng)中，僅依賴電流固定值，其可選擇性不高，而依賴時間固定值，又不能保證電力供應(yīng)的快速性。采用智能化、分布式的防越跳技術(shù)，可以很好地解決這一問題。

3.3 電氣設(shè)備狀態(tài)的在線監(jiān)測

在礦井中，為了達到無人值班的目的，必須對設(shè)備進行有效的監(jiān)控，并對其進行有效的異常預(yù)警。首先，員工要掌握好維修的時機，明確電網(wǎng)的維修內(nèi)容，并根據(jù)具體情況，使狀態(tài)維修工作有效地進行，以確保礦井電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)。同時，也要從長遠考慮，借鑒其他企業(yè)的實際經(jīng)驗，并在此基礎(chǔ)上，不斷地總結(jié)和完善，以保證視情維修的實時性和實時性。其次，要對礦井中的電力設(shè)備進行有效的監(jiān)控，并在確保準確的前提下進行維修，以防止出現(xiàn)“浪費”的情況。在電力系統(tǒng)中，在對潛在的電力系統(tǒng)中，可以利用紅外測溫技術(shù)對電力系統(tǒng)中的電力系統(tǒng)進行分析，這樣就可以為電力系統(tǒng)中的電力系統(tǒng)的運行情況提供準確的數(shù)據(jù)，為電力系統(tǒng)的運行情況提供依據(jù)。最終，要確定最優(yōu)的監(jiān)測點和監(jiān)測裝置。采用智能試驗方法，可以保證礦井電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，防止事故發(fā)生，降低事故發(fā)生的可能性。所以，充分利用數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢，對供電設(shè)備的維修、運行情況進行分析，以確保故障診斷的有效性。

3.4 實現(xiàn)漏電試驗的自動化和遠程一鍵聯(lián)動測試

工作人員做漏電試驗，還有不試、假試和漏試。其中，漏電保護裝置的誤動作是造成上述問題的主要原因之一。在供電系統(tǒng)的工作過程中，如果電網(wǎng)出現(xiàn)漏電事件，漏電保護設(shè)備可能會出現(xiàn)故障，這將導致人員接觸到電源，并可能引起煤氣泄露、瓦斯泄漏或其他爆炸事件。如果漏電故障不能得到及時解決，還會造成安全事故的發(fā)生，給人民群眾生命財產(chǎn)安全帶來威脅。在此背景下，煤礦有必要采取有效的漏電保護遠程一鍵聯(lián)動測試方法?；诖?，本文主要以某礦井為例，就漏電繼電保護技術(shù)與遠程一鍵聯(lián)動試驗展開分析和探討，希望通過本次研究對同行有所幫助。這種方法可以有效地實現(xiàn)試驗結(jié)果的自動記錄、試驗報告是自動生成的，也可通過遠程一鍵進行測試。在實驗過程中，能夠自動區(qū)分漏電保護和漏電閉鎖保護及其他設(shè)備是否有效，且自動判斷開關(guān)機構(gòu)動作靈敏性。另外，通過將上述功能集成于一體，從而形成一種智能化漏電保護遠程一鍵聯(lián)試系統(tǒng)，提高了工作效率與安全性。采用這種方法，不僅可以有效減少人力投入，提高工作效率，而且還能夠有效地消除漏電保護失效所帶來的安全風險。

3.5 實行狀態(tài)檢修

在煤礦供電設(shè)備進行狀態(tài)檢修的過程中，需采取智能化的監(jiān)控和檢測，對某一特定區(qū)域供電設(shè)備進行有效監(jiān)控，以及對設(shè)備運行信息的把握。通過該方法能夠及時檢測出供電設(shè)備故障問題，便于相關(guān)人員做出正確診斷，為后期工作提供參考依據(jù)?；诖?，為了保證供電設(shè)備的安全運行，工作人員必須通過科學的方法來分析并準確地評估數(shù)據(jù)。這樣才能夠制定出合理的維護計劃和措施。由于全國各地煤礦供電設(shè)備各不相同，在使用過程中會出現(xiàn)明顯的差異。因此，相關(guān)技術(shù)人員需結(jié)合各礦區(qū)實際情況，選擇合理的檢測方法及內(nèi)容，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建完善的供電設(shè)備故障預(yù)測模型。必須從實際出發(fā)，因地制宜地開展工作，使之符合當前形勢下供電設(shè)備檢修需求。根據(jù)實際情況，各地應(yīng)當采取有效的檢修措施，以確保煤炭企業(yè)的供電設(shè)備能夠正常運行。同時，需要結(jié)合自身實際情況，制定科學有效的管理方案，確保供電系統(tǒng)能夠正常運作，保證工作人員安全，避免安全事故發(fā)生。以科學、合理的方法進行工作，提高供電設(shè)備工作效率，同時也提高了工作質(zhì)量，給企業(yè)帶來了更多的利益。另外，還需要加大相關(guān)工作人員培訓力度，提高其技術(shù)水平和專業(yè)能力，從而促進供電設(shè)備健康穩(wěn)定發(fā)展。

隨著科技的飛速發(fā)展，煤礦供電設(shè)備的狀態(tài)檢修必須更加科學化，并充分利用智能化技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)字化的程序控制，以提高安全性和可靠性。這樣不僅可以有效提高檢修效率，還能夠保證檢修結(jié)果具有較高準確性。應(yīng)用智能化技術(shù)開展供電設(shè)備狀態(tài)檢修時，實現(xiàn)區(qū)域電力系統(tǒng)運行狀態(tài)系統(tǒng)化在線監(jiān)測十分必要。

4 結(jié)語

目前，隨著“六遙”的實施，我國煤炭企業(yè)正在積極探索電力裝備智能化的可行性，以期達到更高的效率和更好的經(jīng)濟效益。為此，應(yīng)當結(jié)合當前電力行業(yè)的最新技術(shù)和標準，制定出更加科學、合理的電力裝備智能化操作規(guī)程。除此以外，還需要與目前的煤礦供電系統(tǒng)自動化水平相結(jié)合，加強對其的監(jiān)測，以保證可以及時地發(fā)現(xiàn)存在安全隱患的電氣設(shè)備，并對其進行及時的處理。與此同時，為了提升煤礦供電系統(tǒng)的運營智能化水平，必須將科技攻關(guān)落實到位，制定一套可行的智能化建設(shè)方案，以實現(xiàn)更高效、更安全的供電服務(wù)。