矿井供电系统隐患及处理探讨

摘 要 近年来，煤矿井下安全受到国家和社会的普遍关注，这对于煤矿井下供配电系统的电力安全提出了严峻的挑战。煤矿井下的供电系统属于Ⅰ级防爆场所，发生事故的后果可想而知。有资料统计，煤矿井下供配电系统经常发生的故障有：瓦斯爆炸、供电系统不稳定、漏电保护不动作、还有短路、满载、短路、接地不良、雷电等电气常见故障，另外，煤矿井下由于受工作环境所限，电气安全系数相对较低，因此必须设计一套稳定安全的供配电系统。

关键词 双回路供电；静电危害；谐波；漏电

中图分类号TK2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）64-0057-02

1 供配电系统的不稳定

在煤矿的供配电系统，导致电力系统不稳定的因素非常多，这个问题也是煤矿井下的重大安全隐患。

1.1变压器的容量不足

这类问题主要因为在电气设计时，没有给电力系统以充分的余量。变压器的容量不足，会使系统长时间满负荷工作，使配电系统的母线和用电负载长期发热，这样极大地损坏了电气设备和电缆的使用寿命。另外，电气设备发热后，会使阻抗增加，产生很大的电压降，导致系统波动，而且降低了系统的有功功率，电力系统运行不经济。除此之外，还有很多的坏处和隐患，可以看出因设计容量不足而产生的危害是多方面的，损坏性极大。

1.2供电系统没有采用双回路供电

现在有很多的煤矿井下供电系统没有采用双回路供电，但是煤矿井下电气设计规范严格要求，矿井必须有双回路电源供电，如若不然，提人绞车、主排水泵房、通风机及低压配电所都会造成停电，这些电气设备停电，将直接造成人员损伤和企业财产的重大损失。

1.3备用电源没有达到设计规范的要求

《电力法》和《电气设计规范》明确要求，已投运的和新投运的备用电源，必须在自备电源接口与电网处加装可靠的闭锁装置，其作用可以预防系统停电时自备电源向电网反送电。许多煤矿部门都没有充分重视这个事情，甚至都无人看守，也没有悬挂明显的标志牌。

我们知道，发电运行必须要同压、同相、同频率，如没有闭锁装置，真的由自备电源向电网反向送电，会发生严重的短路，酿成极大的事故，甚至导致整个电力系统崩溃。

针对以上3点，可以做以下措施：

1）变压器容量必须留有足够的余量，一般都是按电气总功率来选取变压器的容量，变压器的容量应比电气设备总功率高20%才相对合理，如果电力负荷中大电机（55kW）采取直接起动的较多，容量就适当再大些；

2）对于刚刚建立的煤矿，相关部门应对其电力设备进行安全检查，尤其是备用电源，必须符合设计规范，对于不加闭锁装置的，不采用双回路供电的，不予开车。对于正在运行的煤矿如不加闭锁装置，不采用双回路，则强制停车安全整顿。

2 静电危害及电气火花事故

煤矿属于防尘防爆的危险场所，所以静电危害和电气火花是时刻存在的问题。我们知道，静电会产生高电压，如果接地再不良好，会发生放电火花，点燃其他可燃物质，甚至爆炸。

1）接触器和继电器由于选择过小或者质量原因，不能分断较大的短路电流，会在其开合的瞬间产生火花，同样引起故障；

2）电力电缆长时间在煤矿这种恶劣的环境下工作，受过负荷或外力的影响，就容易造成电气火花，甚至短路，造成瓦斯爆炸并直接使低压系统主受柜跳闸；

3）电气操作人员的误合闸还有电气维修中的违章操作，都会形成火花，造成危害。

处理措施：

1）必须选择质量合格的，防爆等级符合设计规范的电气装置（包括电力电缆、接触器、开关等），这样可以有效的避免和降低安全事故的发生；

2）必须有动作灵敏，动作可靠的继电保护装置，当事故发生后，可以切断主电源，最大程度地降低危害；

3）设备相关要求做绝缘检定，并定期对电气设备进行检修试验。

3 供电系统电能质量差

电能质量主要的性能指标是电压和频率，由于各种原因电压的波动和影响是最大的。导致的原因也很多，我们主要以下面两点为例：

3.1电气设备过载运行

不只是煤矿井下，有很多的企业因为扩容的原因和追求达产超标，使设备长期过载运行，过载运行的最大危害首先就是产生电压降，并使电气设备过热，严重会发生火灾和电气故障。

3.2谐波

矿井的提升机和大量的使用变频器都会造成谐波，谐波的危害会造成电压波形的失真，在一定条件下，还会干扰弱电系统，对仪表的检测和自动化都有严重的影响。（不在是正弦波形），致使电能质量降低。

处理措施：1）安全是第一，生产是第二位的，所以当发生过载运行时，要查看是变压器选型的原因还是负载不稳定或异常故障导致的，确认问题后，确认有必要停车，则联系工艺主管领导停车检修；2）提升机是因为本身的电气设备线路原因导致的谐波，可以加装电抗器等设备看看是否有效果。另外，变频器在无特殊情况下，尽量少用，它不仅会产生谐波，而且还会给电气的弱电系统（包括仪表）带来很大的影响，甚至导致仪表监控系统崩溃。

4 雷击及漏电事故

1）雷击主要指雷电进入井下的事故。许多的煤矿由于安全意识淡薄，对于防雷设施没有按照期限进行测试，结果因防雷装置失灵而造成惨重的事故。雷击入井一旦发生火花或短路，将会造成整个供电系统停电，导致全矿停产；2）漏电事故在煤矿电气故障中也不占少数，因为煤矿亮度不够，很难用肉眼看出设备的绝缘老化和漏电的现象，问题日积月累，就会发生更大的事故。

处理措施：1）按照防雷接地布置图进行良好的接地，并按要求对防雷设施进行高压测试；2）加装漏电保护器，当有漏电或电源接地故障超过安全电流，开关会自行跳闸，维修人员就会去进行检查。另外，需要加强安全巡检，特别是电力电缆和配电盘，一定查看或者通过摇表测量有无漏电现象。

5 结论

煤矿供电系统运行在一个比较复杂、恶劣的环境，它的防爆要求及开关与接触器的分断电流要求很高，要严格按照电气规范设计和维护，电气设备要定期的进行防雷测试、绝缘测试，尤其供电系统的电源必须保证一开一备，这样才能提高供配电系统的稳定。

参考文献

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