煤矿安全供电

摘 要在现代社会发展过程中,虽然我国对煤炭的生产做了很大的改善,但是仍然避免不了一些安全事故.而在进行煤矿生产时,煤矿的供电系统直接关系到煤矿是否安全,因此做好煤矿供电系统对安全开采是至关重要的,不容忽视.本文就在分析了煤矿供电系统现状后,对提高煤矿供电安全可靠性的技术措施进行了分析,并对供电系统作出了改进.

关 键 词煤矿供电安全可靠

我国煤炭资源开采大多是井下开采,煤矿井下环境十分恶劣.采掘面周围含有大量的瓦斯、煤尘等易燃、易爆物质,如果供电系统不当,很容易引起井下发生瓦斯、煤尘爆炸等严重事故.本文就分析了目前煤矿井下供电系统现状后,对提高煤矿供电安全可靠性的技术措施进行了分析谈论.

1煤矿井下供电系统现状分析

煤矿井下供电系统中采用防爆型及增安型电器设备,在很大程度上提高了低压供电系统的安全水平,但是由于大多煤矿井下供电系统存在供电系统不合理、负荷分配不均、谐波污染严重、设备型号不匹配等问题,给井下安全用电埋下了许多安全隐患.

1.1供电电能质量水平较低

随着电力电子技术、通信技术、自动控制技术等在煤矿井下机电设备中应用的不断完善,大量自动化水平较高的大功率机电设备已成为煤矿井下主要操作设备,在很大程度上提高了煤矿井下开采综合自动水平,但同时大量变频整流设备（如变频调速控制系统、软启动智能控制系统等）在井下供电系统中的广泛使用,其正常工作时所产生的谐波分量,会通过低压供电线路直接反馈入煤矿矿井低压供电系统中,使井下配电网有功和无功间不能保持原有的平衡,供电电压出现低质量电能,不仅影响井下开采设备的高效运行,同时还可能造成井下各类继电保护和在线监测系统出现“误动”或“拒动”情况,大大降低井下供电系统运行安全可靠性.

1.2井下长距离输电造成的安全隐患

随着煤矿生产机械化程度的不断加大,因此要求采矿工作面及其采掘工作面巷道的走向长度也在不断地增加,导致了提供动力源的供电线路必然要加长.这种因为采掘规模变化引起的低压“超长”距离供电必定会造成电气设备烧坏、设备无法正常启动等现象,不仅给煤矿安全带来极大的隐患,同时也带来了极大的经济损失,主要表现在以下几个方面：

首先,传统的馈电设备并不能够完全的适应煤矿功率负荷的要求,这是产生低压“超长”距离供电不安全的一个非常重要的原因.其次,没有合理的选择电缆截面.电缆截面的选择比较小,导致了电缆发热及其线损过于大,一般会引起瓦斯、煤尘爆炸等事故,造成电机不能够正常起动等,这些现象都极大地影响了煤矿生产的安全.最后,继电器保护装置比较落后,保护不是很完善.一般来讲,继电器保护的问题为：继电器保护装置不完善,设施落后,动作不灵敏,导致出现的事故较多.

1.3主变压器容量不足

井下负荷容量远远大于供电系统原设计容量,从而造成主变压器长期运行在低效运行工况条件下,不仅降低了供电系统供电可靠性和供电质量水平,同时系统长期运行在过负荷条件下,很容易导致变压器出现过热、绝缘老化、供电电缆出现发热燃烧引起瓦斯爆炸事故,给煤炭开采企业带来巨大经济损失.

1.4防爆电器自身防爆性能不符合规范要求

为了提高井下供电系统的安全可靠性,保证井下作业员工的人身财产安全,国家已经在相关文件或规范中明令淘汰或禁止一批防爆性能较差的开关设备.实际生产过程中发现,有些煤矿由于改造资金缺乏或相关企业法人不重视等因素的影响,这些明令禁止的开关设备依然在煤矿矿井中作为主要的电源控制开关,直接影响到煤矿矿井供电系统可靠性,严重威胁着井下从事煤炭生产人员和设备的安全.

1.5煤矿安全监控系统自动化水平较差

由于受建设技术水平和投资资金的制约,很多煤矿矿井并没有配置供电系统安全监控系统,导致井下供电系统的综合运行工况数据信息不能实时反馈回地面,使得地面相关电力调度管理人员无法及时掌握井下供电系统运行情况,对可能发生的安全隐患和故障无法及时做出有针对性的操作和补救决策,引起事故进一步扩大,造成巨大的人身财产损失.

2提高煤矿矿井供电系统安全可靠性措施研究

2.1构筑合理的井下供电结构

合理可靠的供配电结构是煤矿井下开采安全可靠、节能经济用电的重要基础保证.任何分支回路都是独立运行的,不能在分支线路上“T”接其它负荷,并及时调整进行开采供电结构,动态优化内部配电线路结构,减少供配电过渡环节和多余线路,提高供电系统运行安全经济可靠性.

2.2加大煤矿供电设施投入

煤矿供电设施投入需要随着用电设备的容量变化,作出相应的改造.需要严格的安装检修的计划,对于井下供电设备进行及时的检修.井下电气设备一般较为复杂,只有通过正常的检修和调整才能保证其安全的运行,一定要由经过专门训练的电气维修人员进行维修.在工作人员维修时,加入发现井下防爆电气设备遭受到破坏,应该严禁继续使用,对于陈旧的设备应该加强监控,对于不满足要求的设备应该及时进行更换,减少故障隐患.

2.3选用先进动态无功补偿及消谐装置

通过设备无功和有功容量间的自调节,不仅可以提高矿井低压供电系统的安全可靠性和供电综合质量水平,为井下各电气设备提供功率因数和供电质量均优越的电能资源,同时还可以有效抑制井下低压供电系统中各机电设备运行时产生的高次谐波分量,降低谐波对供配电网的冲击,保证各煤矿开采机电设备高效稳定运行,提高其综合使用寿命.

2.4建立健全井下低压供电系统继电保护系统

在低压供电系统继电保护设计和技术改造时,应充分结合分级闭锁和选择性断电控制技术,保证井下各机电设备高效稳定、节能经济运行,为矿井低压供电系统安全可靠供电提供重要支持.在低压供电系统中按照分级闭锁和选择性断电原则,构筑完善的继电保护系统,可以有效杜绝井下工人的人为误操作事故发生,从而有效提高矿井供电系统防火防爆综合安全性能.

2.5建立健全供电安全实时在线监测系统

井下采掘工作面上的电气设备需要随着目前市场采掘设备的更新而不断的淘汰,为矿井供电系统配置先进的在线监测系统.对于供电系统中存在的高隐患非安全型或高耗能型设备应予淘汰并重新规划选型.要下大力气加大资金投入,以提高低压供电系统的安全可靠性能,保证井下煤炭开采工作高效经济进行.

2.6完善保护装置

完善继电保护方案,充分提高在出现故障时动作的可靠性,需要具备断电、过负荷、欠压释放保护等.一般来讲,低压电动机控制设备应该具备短路、过负荷、漏电闭锁保护等装置.此外,井下配电网应该全部装有过流、短路保护装置.应该使用熔断器的熔体,有效防止因为在出现故障时不熔现象产生.需要做好设备的启动及其保证保护的协调动作.煤矿应该根据自身的现状,具有针对性地对继电器保护方案进行系统的设计,将当前先进的技术应用到煤矿生产的过程当中,不断减少故障影响的范围,提高故障排除速度.

3结束语

目前煤矿供电实际中存在各种各样的问题,要解决上述问题,关键是要充分认识到供电安全、可靠的必要性和重要性,加强供电维护上的管理.严格管理制度,以便及早发现问题,消除事故隐患.另外,增加对供电设施在维护、更新上的投入也很重要.采用现有的新技术、新方法对提高煤矿供电安全可靠性也很有帮助.