煤礦井下供電系統(tǒng)常見(jiàn)故障及保護(hù)分析

【摘 ?要】供電系統(tǒng)對(duì)煤礦井下生產(chǎn)來(lái)講有著至關(guān)重要的影響，其能夠正常運(yùn)行會(huì)影響到煤礦生產(chǎn)的效率，甚至還會(huì)對(duì)井下工作人員的生命安全造成比較大的威脅。鑒于這種情況，本文首先對(duì)煤礦井下供電系統(tǒng)的常見(jiàn)故障進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，然后以此為基礎(chǔ)提出了幾點(diǎn)保護(hù)對(duì)策，希望通過(guò)本文的研究能夠?yàn)槊旱V供電系統(tǒng)的保護(hù)以及維護(hù)起到一定的指導(dǎo)借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】煤礦井下;供電系統(tǒng);常見(jiàn)故障;保護(hù)策略

正常來(lái)講，煤礦井下的濕度都比較高，并且井下空氣里面基本上都含有煤塵、瓦斯等危險(xiǎn)物質(zhì)，環(huán)境十分惡劣，非常容易發(fā)生意外事故。所以，必須要進(jìn)行保護(hù)裝置的設(shè)置來(lái)保證生產(chǎn)安全有序展開(kāi)。而供電系統(tǒng)就是極為重要的保護(hù)設(shè)施之一，但是如果供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的話，會(huì)有極大可能引導(dǎo)煤塵與瓦斯保障，或者是引發(fā)火災(zāi)，影響到人們的生命安全。所以，本文展開(kāi)煤礦井下供電系統(tǒng)常見(jiàn)故障及保護(hù)探究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、煤礦井下供電系統(tǒng)的常見(jiàn)故障

（一）漏電故障分析

按照接地電阻的不同，漏電故障可以分為電阻性接地以及金屬性接地兩種。這里面，最常見(jiàn)的故障就是前者。而按照漏電電流形成的不同，漏電故障可以分為分散性以及集中性?xún)煞N。其中，前者指的是電網(wǎng)或者線路的整體對(duì)地絕緣都發(fā)生了下降，后者則是只有單獨(dú)某一部分發(fā)生了絕緣下降的情況。如果有漏電故障出現(xiàn)的話，會(huì)有接地電弧產(chǎn)生，非常容易點(diǎn)燃井下所存在的大量煤塵和瓦斯，造成爆炸情況的出現(xiàn)，影響到生產(chǎn)工作的順利展開(kāi)與人們的生命安全。而且煤礦井下生產(chǎn)需要用到大量的機(jī)械設(shè)備，隨著漏電電流的不斷增加，當(dāng)工作人員在接觸絕緣性能相對(duì)較低的設(shè)備時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)觸電情況，威脅到他們的人身安全。

（二）短路故障分析

煤礦井下供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障的主要原因有電纜絕緣或者電網(wǎng)電氣設(shè)備受到破壞、接線錯(cuò)誤以及負(fù)載短路等幾種，屬于煤礦井下經(jīng)常出現(xiàn)并且危害非常強(qiáng)的供電系統(tǒng)故障。通過(guò)對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，短路故障主要分為變壓器繞組匝間短路、兩相接地短路、兩相短路以及三相短路等幾種，而在上述幾種短路類(lèi)型里面，發(fā)生最頻繁的就是兩相短路，而且得不到及時(shí)修復(fù)的話，還會(huì)造成三相短路故障的出現(xiàn)。

（三）過(guò)載故障分析

過(guò)載又稱(chēng)負(fù)荷，是在電動(dòng)機(jī)或者變壓器身上出現(xiàn)的非正常運(yùn)行狀態(tài)。導(dǎo)致過(guò)載故障出現(xiàn)的原因非常之多，像是違章操作、整定不合理、電網(wǎng)電壓下降、機(jī)械堵轉(zhuǎn)、重載啟動(dòng)、斷相運(yùn)行以及負(fù)載突然提高等都有可能造成過(guò)載故障的出現(xiàn)。雖然煤礦井下的供電系統(tǒng)是可以在短時(shí)間進(jìn)行過(guò)載運(yùn)轉(zhuǎn)的。但是，如果過(guò)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的話，會(huì)導(dǎo)致其溫度增加到系統(tǒng)不可承受之重，對(duì)電氣設(shè)備絕緣以及繞組造成損害，破壞設(shè)備，導(dǎo)致意外情況的發(fā)生，影響到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

二、煤礦井下供電系統(tǒng)常見(jiàn)故障的保護(hù)策略探究

（一）漏電保護(hù)方法探究

按照選擇性不同，漏電保護(hù)法可以分為選擇性漏電保護(hù)方法以及非選擇性漏電保護(hù)方法。前者指的是當(dāng)電網(wǎng)有支路出現(xiàn)漏電故障的時(shí)候，僅對(duì)漏電支路進(jìn)行維護(hù)，并不會(huì)影響到其余支路的運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，通過(guò)這種方法對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)可以降低故障停電涉及范圍，更加高效的找到故障位置，縮短停電時(shí)間，使供電的連續(xù)性得到有效增強(qiáng)。但是，其在井下供電系統(tǒng)中，并不能單獨(dú)承擔(dān)任務(wù)，必須和其余保護(hù)裝置共同組成相應(yīng)的保護(hù)系統(tǒng)。而后者指的則是不管哪一支路發(fā)生問(wèn)題，都進(jìn)行報(bào)警并將總饋電開(kāi)關(guān)切斷。因此，其經(jīng)常被當(dāng)做供電系統(tǒng)的總漏洞保護(hù)，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)絕緣狀態(tài)的見(jiàn)識(shí)，并安裝在總開(kāi)關(guān)處，和選擇性漏電保護(hù)裝置共同組成保護(hù)系統(tǒng)，完成強(qiáng)有力的漏電保護(hù)。

（二）短路故障保護(hù)方法

目前，我國(guó)煤礦井下常用的短路故障保護(hù)方法為電流鑒幅保護(hù)。這種保護(hù)方法雖然擁有裝置簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，但是可靠性卻比較低，根本沒(méi)有辦法起到足夠的保護(hù)效果。要想有著完成短路故障保護(hù)，煤礦企業(yè)可以將其和相敏保護(hù)結(jié)合在一起，這樣可以有效提升保護(hù)范圍，使短路保護(hù)的靈敏度以及可靠性都得到有效增強(qiáng)，并使電網(wǎng)動(dòng)作更加精準(zhǔn)。然而，相敏保護(hù)同樣有問(wèn)題存在，如果安裝出現(xiàn)意外的話，會(huì)有極大可能造成保護(hù)死區(qū)的產(chǎn)生。所以，在進(jìn)行相敏保護(hù)裝置安裝的時(shí)候，必須保證相序沒(méi)有問(wèn)題，從而有效避免保護(hù)誤動(dòng)作的發(fā)生，為短路故障的保護(hù)提供更有力的支持和保障。

（三）過(guò)載故障保護(hù)方法

目前，我國(guó)在進(jìn)行煤礦井下過(guò)載故障保護(hù)所采用的方法基本上都是反時(shí)限特性保護(hù)法。如果，運(yùn)行過(guò)程中所出現(xiàn)的實(shí)際電流高于設(shè)定值的話，故障因子會(huì)慢慢累積，其過(guò)流倍數(shù)也會(huì)變得越來(lái)越大，這種情況反過(guò)來(lái)活造成故障因子累積速度的極速增加，保護(hù)裝置會(huì)采用更為迅速的動(dòng)作。假如故障在保護(hù)裝置動(dòng)作展開(kāi)之前就得到解除，故障因子會(huì)向著零的方向遞減。又因?yàn)檫@種過(guò)載保護(hù)方法擁有反時(shí)限以及瞬動(dòng)性等特點(diǎn)，現(xiàn)在也被越來(lái)越多的應(yīng)用在了井下供電系統(tǒng)當(dāng)中。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)探究分析可以發(fā)現(xiàn)，供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)煤礦井下生產(chǎn)工作有著至關(guān)重要的影響，其能夠保證供電的安全與經(jīng)濟(jì)合理，并使產(chǎn)品質(zhì)量得到有效增強(qiáng)，幫助企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。所以，煤礦企業(yè)必須清楚認(rèn)識(shí)到井下供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的重要意義，采用更加科學(xué)合理的方式對(duì)井下供電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，從而有避免常見(jiàn)故障的出現(xiàn)，為井下生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行以及工作人員的人身安全提供更有力的支持和保障，進(jìn)而為自身的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展起到更大的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]高翔.煤礦井下供電系統(tǒng)常見(jiàn)故障及保護(hù)分析[J].能源與節(jié)能，2018（08）：163-164.

[2]張瑞杰.煤礦井下供電系統(tǒng)安全問(wèn)題解決措施[J].能源與節(jié)能，2019（07）：161-162.

[3]代星軍，劉自學(xué).煤礦井下供電系統(tǒng)安全問(wèn)題解決措施[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2018（05）：85+94.

作者簡(jiǎn)介：

張小星（19851103），男，漢，助理工程師，畢業(yè)于平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，現(xiàn)在河南能源義煤公司孟津煤礦機(jī)電科負(fù)責(zé)礦井供電管理工作

（作者單位：河南能源義煤公司孟津煤礦）