加强煤矿供电系统可靠性技术探讨

【摘 要】煤矿供电系统的质量是决定煤矿安全生产经营的关键要素，本文主要结合我国煤矿产业的情况，来总结出煤矿供电系统中存在的问题，如供电电源设计不合理、电气保护装置质量参差不齐、谐波污染和设备更新慢等，从而阐述了煤矿供电系统的意义，并根据这些问题提出了加强煤矿供电系统可靠性的针对性改进措施。

【关键词】煤矿供电系统；可靠性；技术；探讨

1 供电系统存在的问题分析

1.1 供电设备电气保护质量参差不齐

我国供电设备的类型比较多，通常情况下，煤矿供电设备的电气保护主要有三种类型，分别是接地保护、漏电保护和过流保护三种类型，供电设备主要有高压开关柜、移动变电站、磁力启动器等等，针对这些供电设备生产的保护装置不仅种类名目繁多，质量更是参差不齐，甚至国家明令淘汰或禁止的产品也在中小型矿井中屡见不鲜，应用此类电气保护装置不仅不能对供电、电气设备进行保护，反而会降低供电系统可靠性和设备的使用安全性能，对井下工作人员的安全也造成严重的威胁。

1.2 人为误操作的影响

在煤矿的生产过程中，为了提高煤炭的生产规模和经济效益，在矿井中进行多工种同时作业是十分常见的。而这种做法实际上对供电系统提出了更高的要求，也给煤矿的安全生产到来了一定的安全隐。因为在煤矿作业中，技术装备水平与工人的操作技能会对其生产效率产生直接的影响。如果煤矿的安全用电制度缺位，或者井下电工现场出现了误操作或者违章作业，就极易导致严重的事故发生。

1.3 供电电源设计不合理

《煤矿安全规程》中明确规定，矿井应配有来自不同电厂或者变电站的电源，以防止一条线路出现故障时，另一条线路可担负矿井供电作业； 但是现实中却发现部分煤企为眼前利益所蒙蔽，为节省费用采取两条线路同引自同一电厂或变电站，这种现象对于中小型矿井和自身建有电厂的矿井表现较为突出； 这种不合理的供电电源配置，一旦电厂或者变电站出现问题极易导致矿井供电的间断，断电超过一定时间便易导致安全事故发生。

2 供电系统可靠性意义

随着我国经济的发展与科技水平的提高，我国的供电系统也进一步提高。从近十年的我国煤矿开采工作发展现状来看，我国的煤矿煤炭产能从2002年的15.5亿吨增长到了2012年的36.6亿吨，供电系统作为煤矿生产循环系统的重要组成部分，同时供电系统又是一个相对独立的、复杂的系统工程。供电系统的重要性不仅体现在它为煤煤矿生产提供动力源泉，同时提高煤矿供电系统稳定性，提高电气设备使用性能和使用寿命，降低设备的维修费用和维修周期。鉴于煤矿生产条件的复杂性和特殊性，若供电系统出现问题，容易引发安全事故，对于高瓦斯矿井危害尤其严重。因此，保证较高可靠性供电系统能够有效地减少供电设备故障率，降低安全隐患，有利于煤矿安全、高效回采，进而较大程度的提高煤矿的整体经济效益，这也是煤矿开采的根本目的。

3 加强煤矿供电系统可靠性的措施

3.1 加强供电管理制度的制定与执行

煤矿供电系统高效运行需要制度作为根基，因此需要加强供电管理制度的制定与执行。而为了实现这一点，需要在人员和物品两个部分同时进行。对于那些岗位文化程度低或者技术水平有限的操作人员要对其进行相应的技术知识培训；在物品方面，要加强对供电设备和相关的配套设施以及供电系统的维护与管理，以此提高煤矿供电的可靠性。

3.2 增加煤矿供电设备和配套设施的投入

对煤矿的供电系统来说，为了使其能够处于安全可靠的运行状态之中，需要增加煤矿供电设备和配套设施的投入，无论是供电设备还是相应的配套设施，都应依照用电的规模与具体使用范围进行调整和优化。此外，还需要对煤矿供电设备等进行定期检查与维修，一旦发现异常，要立即对其进行处理或者更换。

3.3 保障对矿井供电的连续性

由于煤矿生产具有其特殊性，若矿井中第一类负荷发生断电现象则会造成设备故障和人员安全威胁，如排水泵断电则会造成矿井水无法外排，导致水患甚至淹井事件；通风机断电则会导致煤尘、瓦斯积聚超标，甚至会造成煤尘、瓦斯爆炸事故，对高瓦斯矿井威胁性更大；提升机断电则会造成提升设备非正常运行，对人员安全造成伤害。因此，为保障煤矿供电系统的可靠性，必须要保障矿井具有两条来自不同电厂或者变电所的电源回路，即生产电源和备用电源，同时要对两条电源运行方案进行合理规划，这样一旦生产电源出现故障，备用电源即可投入使用，防止煤矿生产事故发生。此外，还需从技术上提高供电系统可靠性，一般认为可从优化供电结构、调整供电方案、完善供电保护装置、加装无偿补偿及消谐装置和建立井下电网监控系统等五个方面进行：（1）优化供电结构，合理的矿井供电结构不仅是供电系统可靠性的重要保障，同时还能够降低煤炭开采耗能，提高生产安全性，考虑到矿井供电系统分支相对独立，禁止在分支电路“T”接其他负荷，应在生产中及时优化和调节供电结构，尽量减少供电、配点的过渡环节；（2）考虑到煤矿开采的复杂性和特殊性，应合理规划供电方案，为提高供电系统的可靠性，避免安全生产事故，应采取分段供电方案，同时辅助以电缆大截面，配置相敏装置等手段来提高供电系统可靠性；（3）供电设备是煤矿供电系统的重要组成部分，供电设备若出现故障势，必会影响到供电系统的可靠性，甚至还会引起安全事故，因此要确保供电设备具有一定的过负载、接地、短路等相关保护装置，如对变电所和移动变电站等配电装置安装短路、漏电等保护装置，对配电网安装过流、短路等保护装置等；（4）对设备加装先进的动态无功补偿及消谐装置，不仅能够提高供电系统可靠性、为电气设备提高优质电源，且能够及时有效抑制供电设备运行产生的高次谐波分量，降低其对电网的冲击损坏，有利于提高矿井电气设备的使用寿命和使用性能；（5）本着提高供电系统可靠性的目的，应建立合理的井下供电监控系统，该系统是一种集电脑监视控制、信息高速远距离传输及煤矿井下供电设备信息采集与控制技术于一体的综合性监视、控制系统。其工作原理是：保护监控器采集开关各种电气数据，经由井下环网交换机和光缆传送到地面主站，地面控制中心、主站将信息汇总处理后，在先进的工控软件平台上直观、清晰、全面得显示井下开关的常规工作状态，并在故障发生时迅速准确地显示故障位置和性质，以便及时采取相应对策。其能够对井下电网进行实时监测，并对监测所得信息进行分析、评定，及时发现和排除供电系统故障，确保井下安全生产。如目前使用的KJ254电力监控系统原理图如下图图1所示：

4结束语

本着提高供电系统可靠性的目的，提出从优化电源设计、优化供电结构、调整供电方案、完善供电保护装置、加装无偿补偿及消谐装置和建立井下电网监控系统等方面对供电系统进行改进。因此需要综合运用多种生产技术与管理技术，使其全面渗透至煤矿生产管理的全过程，避免因供电系统的漏洞和不稳定，打乱正常的生产秩序。

参考文献

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