關(guān)于礦井供電系統(tǒng)的可靠性分析

李坤

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對環(huán)境保護(hù)意識的不斷增強(qiáng)，國家對煤炭的調(diào)控力度在不斷地加大，煤炭資源在國民經(jīng)濟(jì)安全發(fā)展中的重要性越加明顯，礦井供電安全問題也越來越突出。本文就提高煤礦礦井供電系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析，供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：礦井;供電系統(tǒng);可靠性

1礦井供電系統(tǒng)可靠性研究意義

1.1是煤炭工業(yè)發(fā)展的先決條件

隨著煤礦礦井自動化信息化水平的不斷提高，電力設(shè)備使用廣度不斷增大，對礦井供電系統(tǒng)的要求也越來越高。雖然煤礦公司對礦井原有供電系統(tǒng)進(jìn)行了部分更新改造，但是沒有進(jìn)行系統(tǒng)性的分析核算和安全評估，供電系統(tǒng)存在運(yùn)行方式不合理、保護(hù)設(shè)置不全等問題，需要全面系統(tǒng)的、科學(xué)合理的規(guī)劃建設(shè)，分析解決系統(tǒng)存在的問題和不足，以適應(yīng)和滿足煤礦發(fā)展對供電系統(tǒng)的需求。

1.2是煤礦企業(yè)體制改革的需要

隨著國家體制改革的不斷深入，礦產(chǎn)企業(yè)也進(jìn)行了改制和重組，礦產(chǎn)企業(yè)的供電系統(tǒng)在原來的基礎(chǔ)上進(jìn)行了全面的革新，由傳統(tǒng)的集體單位轉(zhuǎn)變成生產(chǎn)責(zé)任承包制，由下屬公司進(jìn)行分割管理，實(shí)行體制改革后，大大提高了工作效率，礦井供電的可靠性得到了保障。

1.3是礦井安全運(yùn)行的需要

建設(shè)真正的安全型礦井，并要求礦井安全可靠運(yùn)行，需要淘汰傳統(tǒng)落后的供電設(shè)備，改良供電線路，提高供電裝備水平，完善供電以及電力系統(tǒng)，全面提高系統(tǒng)的安全可靠性，為安全生產(chǎn)工作做好最基本的硬件設(shè)施上的保障。

2煤礦礦井供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀

2.1供電電源使用不合理

煤礦的日常生產(chǎn)作業(yè)活動需要大量的設(shè)備做為基礎(chǔ)的保障，常用的設(shè)備，如立井提升機(jī)、通風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備都屬于一類負(fù)荷，這對于煤礦的供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性有著較高的要求。一般在礦井中會設(shè)置雙回路的電源線，這樣一旦某一線路出現(xiàn)故障，另一路可以承擔(dān)全部的負(fù)荷，保證礦井供電的穩(wěn)定性。國家針對礦井的供電系統(tǒng)也有著法律方面的明確規(guī)定，要求礦井中應(yīng)該具有兩個或者兩個以上的來自不同電網(wǎng)的電源線，以保證煤礦生產(chǎn)設(shè)備的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。但是在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)活動中，存在許多的企業(yè)對于礦井的開采，并沒有嚴(yán)格按照國家的規(guī)定進(jìn)行電路的設(shè)置，還有一部分礦區(qū)自備發(fā)電機(jī)，雖然也是采用兩回路的電源，但是由于處于同一的變電站，一旦變電站出故障，兩個線路回路將同時失效，無法保證礦井供電的穩(wěn)定性。

2.2主變壓器容量不足

由于礦井自動化發(fā)展的加快，井下用電負(fù)荷加大，而供電線路與設(shè)備的更新嚴(yán)重滯后，導(dǎo)致井下用電負(fù)荷大于設(shè)計容量，變壓器長期處于負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，容易發(fā)性因變壓器過熱、老化供電線路燃燒等狀況，礦井供電存在安全隱患，增加事故發(fā)生率，供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量大幅降低，供電缺乏可靠性。

2.3諧波的干擾

礦井地下作業(yè)運(yùn)用到的大型設(shè)備，例如主井提升系統(tǒng)，其在復(fù)雜的地下環(huán)境中，受到環(huán)境的影響，這些大型機(jī)電設(shè)備會產(chǎn)生諧波，而這些諧波會與電網(wǎng)產(chǎn)生電磁波的相互干擾作用，這就容易導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，進(jìn)而影響到設(shè)備的正常使用。

3提高煤礦礦井供電系統(tǒng)的可靠性策略

3.1加強(qiáng)培訓(xùn)工作開展力度

建立健全供電系統(tǒng)運(yùn)行管理的各類規(guī)章制度，嚴(yán)格考核兌現(xiàn)，強(qiáng)化運(yùn)行人員正規(guī)上崗、正規(guī)操作能力的培養(yǎng)，強(qiáng)化制度執(zhí)行力，提高責(zé)任心，杜絕各類違章指揮、違章作業(yè)行為，確保各項(xiàng)制度落到實(shí)處;加強(qiáng)運(yùn)行管理人員的業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)，強(qiáng)化對新設(shè)備性能、規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案的學(xué)習(xí)和考核，提高人員的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)和操作技能水平，有針對性的開展事故預(yù)想和反事故演習(xí)，提高突發(fā)事故處理能力。

3.2構(gòu)建合理供電系統(tǒng)

合理的供電系統(tǒng)設(shè)計是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，對煤礦而言，采用雙電源、雙回路供電設(shè)計是提高可靠性最有效的措施之一。當(dāng)任何一回路發(fā)生故障時，另一回路應(yīng)能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷，一回路運(yùn)行時，另一回路必須帶電備用;適當(dāng)增大線路截面，打通系統(tǒng)瓶頸、阻滯環(huán)節(jié)，提高供電能力;及時調(diào)整采區(qū)供電系統(tǒng)，對系統(tǒng)進(jìn)行簡化優(yōu)化，減少過渡環(huán)節(jié)和冗余線路，杜絕迂回供電線路;變電所和配電點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)遵循靠近負(fù)荷中心設(shè)計原則，壓縮無人職守變電所的數(shù)量，盡可能縮小電網(wǎng)調(diào)度操作半徑。建立合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)后，正確統(tǒng)一安排系統(tǒng)運(yùn)行方式非常重要，基本原則是“可靠為前提，經(jīng)濟(jì)為目的”。還要強(qiáng)化對運(yùn)行方式的調(diào)度管理，變電所母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)的分合閘狀態(tài)，要始終處于調(diào)度監(jiān)控之中。

3.3提高供電設(shè)備檢修水平

井下采掘工作面的電氣設(shè)備隨采掘設(shè)備的更新也在逐步更新，應(yīng)嚴(yán)格按照檢修計劃，對井下供電設(shè)備及時維護(hù)和檢修。井下電氣設(shè)備通常比較復(fù)雜，只有正確的檢查、維護(hù)和調(diào)整才能保證其安全運(yùn)行，必須要由經(jīng)過專門訓(xùn)練、經(jīng)過培訓(xùn)合格的熟悉設(shè)備性能的電氣維修人員進(jìn)行維修。維修過程中，一旦發(fā)現(xiàn)井下防爆電氣設(shè)備的防爆性能遭受破壞，必須處理更換，嚴(yán)禁繼續(xù)使用。對陳舊設(shè)備加強(qiáng)監(jiān)控，不滿足供電安全的及時更換，減少故障隱患。此外，對于井下落后的電氣設(shè)備，以及不符合現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》要求的高隱患非安全型或是高耗能型設(shè)備，堅決予以淘汰。

3.4實(shí)施繼電保護(hù)

繼電保護(hù)系統(tǒng)是指當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)會向管理人員發(fā)送警告信號，提示管理人員對故障進(jìn)行處理。對此，煤礦開采企業(yè)要想提高井下供電安全的可靠性，可以借助繼電保護(hù)系統(tǒng)，通過完善繼電保護(hù)裝置、優(yōu)化保護(hù)系統(tǒng)，最大限度提高供電安全的可靠性。對于繼電保護(hù)方案，煤礦開采企業(yè)需要根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計，借助繼電保護(hù)措施對高壓動力設(shè)備、控制設(shè)備等進(jìn)行繼電保護(hù)。

3.5建立供電系統(tǒng)事故應(yīng)急預(yù)案

礦井應(yīng)結(jié)合自身供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，按照“安全第一，預(yù)防為主”的方針和“統(tǒng)一調(diào)度，分級管理”的原則，建立本礦各級供電系統(tǒng)的應(yīng)急預(yù)案和重大事故應(yīng)急機(jī)制，調(diào)度、運(yùn)行、維護(hù)管理人員、分管領(lǐng)導(dǎo)，人人要熟練掌握既定預(yù)案，并經(jīng)常實(shí)際模擬演練，切實(shí)提高反事故能力。

4結(jié)語

總之，電力作為煤礦生產(chǎn)的主要動力，而煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境又較為特殊，不僅有易燃、易爆等可燃性氣體，同時存在腐蝕性氣體，潮濕、電網(wǎng)電壓波動大等，因此，對煤礦進(jìn)行安全、可靠的供電，無論是提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益，還是確保安全生產(chǎn)，都有著重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]王士祥.礦井供電監(jiān)控系統(tǒng)存在的主要問題及解決方法[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2016（11）.

[2]魏巍.煤礦供電線路與井下電氣故障的原因分析及防范措施[J].煤，2017（09）.

（作者單位：鄂爾多斯市中北煤化工有限公司）