探析提高煤礦供電安全可靠性綜合措施研究

　　論文關(guān)鍵詞：煤炭井下開(kāi)采　低壓供電系統　用電安全 
　　論文摘 要：在分析了煤礦井下低壓供電系統現狀后，對提高煤礦供電安全可靠性的技術(shù)措施進(jìn)行了詳細分析談?wù)摗?nbsp;
　　 
　　眾所周知，我國煤炭資源開(kāi)采大多是在井下進(jìn)行，其特殊的開(kāi)采空間、煤層結構使得煤礦井下環(huán)境十分惡劣。采掘面周?chē)�含有大量的瓦斯、煤塵等易燃、易爆物質(zhì)，如果用電不當，很容易由于用電設備出現漏電等發(fā)生電火花引起井下發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸等嚴重事故。本文將結合我的工作經(jīng)驗，就工程中常用的提高煤礦礦井供電系統安全可靠性的具體對策和措施進(jìn)行歸納總結，以便為其它相關(guān)工程提供一點(diǎn)借鑒意義[1]。 
　　1 煤礦井下供電系統現狀分析 
　　煤礦井下供電系統中采用防爆型及增安型電器設備，在很大程度上提高了低壓供電系統的安全水平，但是由于大多煤礦井下供電系統存在負荷分配不均、諧波污染嚴重、設備型號不匹配等問(wèn)題，給井下安全用電埋下了許多安全隱患。 
　　1.1主變壓器容量不足 
　　井下負荷容量遠遠大于供電系統原設計容量，從而造成主變壓器長(cháng)期運行在低效運行工況條件下，不僅降低了供電系統供電可靠性和供電質(zhì)量水平，同時(shí)系統長(cháng)期運行在過(guò)負荷條件下，很容易導致變壓器出現過(guò)熱、絕緣老化、供電電纜出現發(fā)熱燃燒引起瓦斯爆炸事故，不僅給煤炭開(kāi)采企業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟損失，同時(shí)還會(huì )影響企業(yè)的社會(huì )信譽(yù)。 
　　1.2供電電能質(zhì)量水平較低 
　　隨著(zhù)電力電子技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等在煤礦井下機電設備中應用的不斷完善，大量自動(dòng)化水平較高的大功率機電設備已成為煤礦井下主要操作設備，在很大程度上提高了煤礦井下開(kāi)采綜合自動(dòng)水平，但同時(shí)大量變頻整流設備（如變頻調速控制系統、軟啟動(dòng)智能控制系統等）在井下供電系統中的廣泛使用，其正常工作時(shí)所產(chǎn)生的諧波分量，會(huì )通過(guò)低壓供電線(xiàn)路直接反饋入煤礦礦井低壓供電系統中，使井下配電網(wǎng)有功和無(wú)功間不能保持原有的平衡，供電電壓出現畸變等低質(zhì)量電能，不僅影響井下開(kāi)采設備的高效運行，同時(shí)還可能造成井下各類(lèi)繼電保護和在線(xiàn)監測系統出現“誤動(dòng)”或“拒動(dòng)”情況，大大降低井下供電系統運行安全可靠性。 
　　1.3人為誤操作 
　　煤礦礦井不僅操作范圍較小，同時(shí)還是一個(gè)多工種同時(shí)作業(yè)環(huán)境，這就給井下煤炭生產(chǎn)安全用電提出了更高的要求。 
　　1.4防爆電器自身防爆性能不符合規范要求 
　　為了提高井下供電系統的安全可靠性，保證井下作業(yè)員工的人身財產(chǎn)安全，國家已經(jīng)在相關(guān)文件或規范中明令淘汰或禁止使用一批在操作過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生較大能量電弧的分支線(xiàn)路空氣開(kāi)關(guān)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現，有些煤礦由于改造資金缺乏或相關(guān)企業(yè)法人不重視等因素的影響，這些明令禁止的開(kāi)關(guān)設備依然在煤礦礦井中作為主要的電源控制開(kāi)關(guān)，直接影響到煤礦礦井低壓供電系統可靠性，嚴重威脅著(zhù)井下從事煤炭生產(chǎn)人員和設備的安全[2]。 
　　1.5煤礦礦井供電系統在線(xiàn)安全監測系統自動(dòng)化水平較低 
　　由于受當時(shí)建設技術(shù)水平和投資資金的制約，很多煤礦礦井低壓供電系統均沒(méi)有配置供電系統安全實(shí)時(shí)監測監控系統，致使井下供電系統的綜合運行工況數據信息不能實(shí)時(shí)反饋回地面，導致地面相關(guān)電力調度管理人員無(wú)法技術(shù)掌握井下供電系統運行情況，對可能發(fā)生的安全隱患和故障無(wú)法及時(shí)作出有針對性的操作和補救決策，引起事故進(jìn)一步擴大，造成巨大的人身財產(chǎn)損失。 
　　2 提高煤礦礦井供電系統安全可靠性措施研究 
　　2.1構筑合理的井下供電結構 
　　合理可靠的供配電結構是煤礦井下開(kāi)采安全可靠、節能經(jīng)濟用電的重要基礎保證。任何分支回路都是獨立運行的，不能在在分支線(xiàn)路上“T”接其它負荷，并及時(shí)調整進(jìn)行開(kāi)采供電結構，動(dòng)態(tài)優(yōu)化內部配電線(xiàn)路結構，減少供配電過(guò)渡環(huán)節和冗余線(xiàn)路，提高供電系統運行安全經(jīng)濟可靠性[2]。 
　　2.2選用先進(jìn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補償及消諧裝置 
　　通過(guò)設備無(wú)功和有功容量間的自調節，不僅可以提高礦井低壓供電系統的安全可靠性和供電綜合質(zhì)量水平，為井下各電氣設備提供功率因數和供電質(zhì)量均優(yōu)越的電能資源，同時(shí)還可以有效抑制井下低壓供電系統中各機電設備運行時(shí)產(chǎn)生的高次諧波分量，降低諧波對供配電網(wǎng)的沖擊，保證各煤礦開(kāi)采機電設備高效穩定運行，提高其綜合使用壽命。 
　　2.3構筑完善井下低壓供電系統繼電保護系統 
　　在低壓供電系統繼電保護設計和技術(shù)改造時(shí)，應充分結合分級閉鎖和選擇性斷電控制技術(shù)，保證井下各機電設備高效穩定、節能經(jīng)濟運行，為礦井低壓供電系統安全可靠供電提供重要支持。在低壓供電系統中按照分級閉鎖和選擇性斷電原則，構筑完善的繼電保護系統，可以有效杜絕井下工人的人為誤操作事故發(fā)生，從而有效提高礦井供電系統防火防爆綜合安全性能。 
　　2.4配置先進(jìn)供電安全實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測系統 
　　對于供電系統中存在的高隱患非安全型或高耗能型設備應予淘汰并重新規劃選型。要下大力氣加大資金投入，以提高低壓供電系統的安全可靠性能，保證井下煤炭開(kāi)采工作高效經(jīng)濟進(jìn)行。 
　　3 結束語(yǔ) 
　　煤礦井下供電系統運行在一個(gè)復雜環(huán)境中，提高其運行安全可靠性是一項系統、長(cháng)期持久的工作，必須結合煤礦井下煤礦開(kāi)采的實(shí)際情況，將人力、物力、環(huán)境等多方面因素有機結合起來(lái)，整體協(xié)調配合進(jìn)行充分考慮設計，制定完善井下安全供電措施方案，有效提高煤礦井下低壓供電系統供電可靠性，保障井下煤礦開(kāi)采安全穩定、節能經(jīng)濟的高效進(jìn)行。 
　　參考文獻： 
　　1.陳國呈.變頻調速及軟開(kāi)關(guān)電力變換技術(shù)[M].北京：北京機械工業(yè)出版社，2004. 
　　2.劉紀為.對煤礦漏電保護的一點(diǎn)看法[J].煤，2010，127（05）：77-78，92. 

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