煤礦井下供電系統(tǒng)安全問題分析及解決措施

付勇

摘要：本文介紹井下供電系統(tǒng)并闡述其必要性，其次對煤礦井下供電系統(tǒng)安全問題進(jìn)行分析，最后提出煤礦井下供電系統(tǒng)安全問題解決措施，希望可以保障煤礦井下供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，使得煤礦企業(yè)可以正常工作，進(jìn)而獲得更多的經(jīng)濟(jì)收益，推動煤礦企業(yè)的長久發(fā)展。

關(guān)鍵詞：供電系統(tǒng);煤礦;措施

引言

近年來，隨著煤礦行業(yè)的蓬勃發(fā)展，越來越多的人開始關(guān)注煤礦井下安全問題，而井下供電系統(tǒng)發(fā)揮著十分重要的作用。如果發(fā)生安全事故，不僅會對煤礦企業(yè)正常開采造成影響，而且還會對相關(guān)工作人員的生命安全產(chǎn)生威脅，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對煤礦井下供電系統(tǒng)安全問題進(jìn)行深入研究，并提出解決措施顯得十分重要，進(jìn)而可以保障供電系統(tǒng)的正常運(yùn)作，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)收益。

1井下供電系統(tǒng)的介紹和必要性

1.1井下供電系統(tǒng)介紹

井下供電系統(tǒng)最終的目的是保障井下工作的順利完成。通常是指在井下工作時，設(shè)備所需要通過地面連接到煤礦井下的電纜、輸電、變電等的整體。

1.2井下供電系統(tǒng)的必要性

煤礦機(jī)械設(shè)備大多數(shù)都是依靠電力完成。因此，電力是煤礦正常生產(chǎn)的重要能源，而煤礦井下供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，可以保障煤礦企業(yè)的正常供電，對煤礦企業(yè)生產(chǎn)有著十分重要的影響。如果井下供電系統(tǒng)穩(wěn)定性無法得到保障，則無法保障正常供電，這樣不僅會影響煤礦正常工作，而且還會加劇機(jī)械設(shè)備損害程度[1]。另外，若井下供電系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，會影響通風(fēng)系統(tǒng)為井下輸送新鮮空氣，會導(dǎo)致井下施工工作人員氧氣不足，而出現(xiàn)窒息的情況?？傊?，井下供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，可以保障煤礦企業(yè)的正常工作，提高煤炭開采效率，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)收益。

2煤礦井下供電系統(tǒng)安全問題分析

2.1主變壓器容量不足問題

在整個煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中，如果井下工作負(fù)荷量超出供電系統(tǒng)設(shè)計容量標(biāo)準(zhǔn)，則會無法最大化發(fā)揮主變壓器的作用，致使主變壓器過長時間存在低效率運(yùn)行狀態(tài)下，這樣不僅無法保障供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，而且還會引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，進(jìn)而影響煤礦的生產(chǎn)。若在較長的時間里處于一種低效率的情況下，很容易對主變壓器造成影響，進(jìn)而導(dǎo)致供電系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)發(fā)熱、損壞的情況。不僅會使得煤礦機(jī)械設(shè)備受到影響，而且也會使得生產(chǎn)工作人員的生命安全無法得到保障。

2.2諧振問題

煤礦井下供電系統(tǒng)大多為中性，通常不會與地面進(jìn)行接觸，一般都是母線與電磁式電壓互感器相連，兩者的相連會產(chǎn)生一種較大且均衡的勵磁阻抗。在整個系統(tǒng)運(yùn)行過程中，無故障存在，并進(jìn)行相關(guān)操作之后，互感器三項飽和程度會受到諸多因素的影響，存在較大的差別。這是由于井下供電系統(tǒng)受到中導(dǎo)線亦或者電容等因素影響，會產(chǎn)生諧振問題，進(jìn)而引發(fā)過壓情況，從而對電氣設(shè)備絕緣性能產(chǎn)生影響[2]。若情況相對嚴(yán)重，會造成設(shè)備的損壞。與此同時，供電網(wǎng)中的保險絲也會受到電流過大的影響，出現(xiàn)燒壞的情況。除此之外，也會導(dǎo)致電壓互感器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)誤動的情況。這些問題或多或少都會對井下供電系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

2.3雷擊、漏電事故問題

雷擊就是雷電進(jìn)入井下而引發(fā)的安全事故。通常出現(xiàn)這種問題的最大原因是由于煤礦企業(yè)缺少良好的安全意識，且未做好雷電設(shè)施的檢測工作。若在實際煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中，防雷設(shè)施存在問題，會使得雷電進(jìn)入井下，對供電系統(tǒng)造成傷害，從而引發(fā)嚴(yán)重的安全事故[3]。一般情況下，雷電進(jìn)入井下，會在短時間內(nèi)產(chǎn)生火花，造成供電系統(tǒng)出現(xiàn)短路，進(jìn)而出現(xiàn)斷電的情況，會影響煤礦企業(yè)正常生產(chǎn)，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。而漏電事故則是井下供電系統(tǒng)常見的問題。由于井下光線較暗，相關(guān)工作人員無法第一時間觀察到設(shè)備線路的老化和漏電問題，而久而久之若不及時解決設(shè)備線路老化和漏電問題，則會造成更為嚴(yán)重的問題，使得煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)和形象受到影響。

2.4高壓防爆開關(guān)應(yīng)用故障問題

在煤礦井下應(yīng)用具有絕緣保護(hù)性能的高壓防爆開關(guān)時，由于在設(shè)計初期階段，未對變壓器高壓、低壓設(shè)置連鎖保護(hù)設(shè)備，進(jìn)而會使得供電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在短路、漏電等問題。除此之外，若高壓負(fù)載開關(guān)存在接觸不良的問題，則可能會引發(fā)弧光或者放電的情況，出現(xiàn)高壓斷電的情況，嚴(yán)重影響供電系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

3煤礦井下供電系統(tǒng)安全問題解決措施

3.1保障煤礦井下供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性

當(dāng)煤礦井下供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時突然中斷，則需要立即體停止井下生產(chǎn)作業(yè)。如果機(jī)械設(shè)備在運(yùn)作時突然停止，不僅會對相關(guān)施工工作人員生命安全造成威脅，而且還會引發(fā)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)損壞的情況，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，影響煤礦企業(yè)的社會形象。所以，煤礦企業(yè)應(yīng)要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制度規(guī)范操作，在井下采用雙回路供電系統(tǒng)[4]。采用雙回路供電系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就是在井下供電系統(tǒng)的回路出現(xiàn)問題時，不會影響煤礦生產(chǎn)工作，這樣不僅可以促使煤礦生產(chǎn)效率有所提升，而且還可以為井下供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供保障。

3.2減少諧振問題

在煤礦生產(chǎn)過程中，井下供電系統(tǒng)一般都會采用中性方式，而鐵磁諧振則是造成井下供電系統(tǒng)產(chǎn)生電磁式電壓互感器損壞的主要影響因素。因此，在井下供電系統(tǒng)中，可以在切口的三角側(cè)使用非線性電阻的進(jìn)入方式，在TV的高壓側(cè)中性點(diǎn)，以電阻器串聯(lián)的方式，減少諧振問題的發(fā)生。還可以通過供電系統(tǒng)中性點(diǎn)開展消弧線圈的連接工作的方法，促使電感和電壓參數(shù)產(chǎn)生變化，進(jìn)而最大化減少諧振情況的發(fā)生。

3.3雷擊、漏電事故預(yù)防措施

如果想要保障井下供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，相關(guān)工作人員需要根據(jù)防雷接地布局方案，合理進(jìn)行接地工作，并且需要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)則，開展防雷設(shè)施的測試工作，保障接地工作的科學(xué)性和規(guī)范性。同時，還需要安裝漏電保護(hù)措施，如果井下供電系統(tǒng)存在漏電或者超出安全電流的問題，系統(tǒng)會自動跳閘，并提示故障點(diǎn)，進(jìn)而可以為相關(guān)工作人員的檢查工作提供方便。除此之外，還需要對配電盤和電力電纜定期開展檢查工作，最大化減少漏電情況的發(fā)生。

3.4防爆電器安全問題

為保障井下的高壓防爆開關(guān)可以最大化發(fā)揮自身作用。所以，在實際選擇過程中，則需要使得斷流容高于變電所母線，并分別對供電變壓器高、低側(cè)腔體蓋設(shè)置連鎖開關(guān)，進(jìn)而可以串接在高壓開關(guān)的檢測回路中。在供電系統(tǒng)實際運(yùn)行過程中，若變壓器的高、低側(cè)腔體開關(guān)斷開，高壓開關(guān)則會發(fā)生跳閘的情況，進(jìn)而供電線路斷開。這時可以使用周期性的方法對高壓防爆開關(guān)進(jìn)行耐壓檢測，從而可以有效減少短路對供電系統(tǒng)造成的影響[5]。另外，也需要定期開展高壓防爆開關(guān)的維修和養(yǎng)護(hù)工作，保障高壓防爆開關(guān)始終處于保養(yǎng)狀態(tài)，從而減少安全事故的發(fā)生。

結(jié)束語

總而言之，煤礦井下供電系統(tǒng)是保障煤礦企業(yè)正常開采的主要因素，不僅可以滿足煤礦企業(yè)開采機(jī)械設(shè)備用電需求，而且還可以為井下相關(guān)工作人員營造良好的工作環(huán)境。因此，需要對煤礦井下供電系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行深入研究，并提出解決措施，從而減少安全事故的發(fā)生，保障煤礦的正常開采，為煤礦企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)收益，推動煤礦行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]楊聰.礦井下供電系統(tǒng)安全隱患風(fēng)險控制對策[J].中國金屬通報，2020（03）：273+275.

[2]陶太金.煤礦井下供電系統(tǒng)短路保護(hù)方法淺析[J].當(dāng)代化工研究，2020（03）：56-57.

[3]郝計娥.煤礦井下供電系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].當(dāng)代化工研究，2020（02）：65-66.

[4]宋紀(jì)孔.煤礦井下低壓供電系統(tǒng)及保護(hù)研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2019，45（10）：38-39.

[5]仝建利.煤礦井下工作面供電系統(tǒng)常見故障分析[J].江西煤炭科技，2019（03）：105-107.