提高煤礦供電系統可靠性技術研究

張帥+呂善送

摘 要：為確保煤礦開采工作的順利進行，必須提高煤礦供電的安全性、可靠性。本文首先分析了煤礦供電系統目前普遍存在的不足，重點論述提高煤礦供電系統可靠性的技術措施，以期能更好地處理煤礦供電過程中出現的問題，確保煤礦供電安全性和可靠性，從而保證煤礦開采工作的順利進行。

關鍵詞： 煤礦開采；供電安全；可靠性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.088

0 引言

在煤礦開采的過程中，由于施工現場環境的限制，能用于活動的空間十分狹小且封閉。在這樣的環境下，包括瓦斯在內的易燃易爆氣體就容易引發煤礦安全事故。究其原因大多數情況下是供電安全性出現了問題。根據統計數據，每年中國由于電力系統漏電而導致人員傷亡的煤礦安全事故就多達數十起。基于此，本文認為及時有效地提高煤礦供電安全性和可靠性尤為必要。礦井供電系統是確保礦井一系列裝置（通風、輸送、采掘、排水、掘進等）順利工作的根本所在。基于持續提升的機械化水平影響下，煤礦生產的安全性跟煤礦供電的穩定安全性聯系緊密，只有確保煤礦供電的穩定安全性，才可以確保煤礦生產的安全性，進而降低事故出現率和煤礦企業的經濟損失，最終推動煤礦企業的良好發展。

1 煤礦供電系統面臨的不足之處

（1）不合理地設計電源。國內的煤礦安全方面的法律業已清楚地要求了煤礦的生產能源，煤礦生產禁止應用相同企業生產的電源。然而，在煤礦的實際生產中，煤礦企業為了對成本進行有效地控制，為了短期的利益著想，從電線牽引當中將兩條線分出，然而電源的源頭來自相同的企業，如此的現象多出現在中小型的煤礦企業中。這種不合理組織電源的情況非常容易導致供電問題的出現，而持續斷電會造成安全事故的發生。

（2）電氣維護水平各不相同。在煤礦供電系統當中，通常存在過流保護、漏電保護、接地保護的電氣保護。與之相對應的供電裝置有移動變電站、高壓開關柜等。這一系列體現保護功能的裝置具備多樣性的特點，然而在質量上并非理想化，中小煤礦企業往往應用不合格的產品，一部分可能是我國相關法律不允許應用的。實踐表明，在應用不合格的產品難以體現保護的功能，以及會導致安全問題的出現，從而嚴重地制約到煤礦供電系統的穩定性和安全性，以及可能會極大地威脅到工作人員的人身安全。

（3）諧波污染危害。當今，煤礦企業的自動化與信息化生產發展方向是不可逆轉的。應用計算機等電子裝置可以向四處擴散諧波，從而污染煤礦當中的電氣裝置，最終減小電能的應用效率與傳輸效率，以及從一定程度上制約電氣裝置，進而導致一些異常現象（噪音、過熱等）的發生，這會使電氣裝置的應用壽命降低，也會導致額定電壓的異常改變，從而導致工作過程中的電氣裝置發生不正常的現象。

2 提高煤礦供電系統可靠性技術的措施

（1）實現電力監控系統的優化。防止特大事故的一種有效手段是監控電力系統。而實現實時監控監測系統的完善是確保供電系統安全的首要因素，以及供電的整個過程需要整個電路的所有部分都進行監控。然后，對具備選擇性的斷電裝置進行完善，借助分級閉鎖的技術單獨對分支路的供電實現斷電。進而智能地分布整個電網，便于事故出現幾率的減小。因此，實現電力監控系統的有目的性優化升級，能夠確保礦井采掘可靠性與安全性的提升。

（2）應用在線監控與監測電氣設備狀態的系統。能夠將在線監測系統應用于煤礦供電裝置當中，從而管理與監督煤礦供電裝置的整個過程。而在線監測系統在煤礦電氣裝置中的應用，能夠結合監測到的有關數據信息對事故的特點和規律進行判斷，要么是探究供電系統發生故障的根源所在，從而實現判斷的快速性和準確性，再制定科學的處理對策，實時地切斷事故范圍的電源，從而確保安全供電在非故障范圍實現，進而實現煤礦企業經濟損失的大大降低。

（3）有效地確定主導變壓器數量。對于煤礦供電荷載來講，二級荷載和一級荷載是主導，而三級荷載僅僅占據以小部分的比重。因此，一般將兩回路電源一回路故障應用于煤礦變電站所，而設計另外一個回路是通過煤礦的所有荷載進行。煤礦變電站所當中的主導變壓器不但能夠實現全部煤礦荷載容量，而且在工作形式上實現一級荷載所需要的電源。一般來講，煤礦變電站存在兩種主接線手段，一是三臺變壓器，二是兩臺變壓器。事實上，三臺主變壓器的應用手段，一般是分列運行兩臺變壓器，剩下的一臺充當備用的變壓器。在工作過程當中，如果一個回路電源發生故障或者是一臺變壓器發生故障的情況下，才對第三臺變壓器予以啟動。在此過程前應用的具備完善功能的變壓器仍然工作。在第一臺變壓器發生故障的情況下第三臺變壓器的應用能夠確保煤礦供電具備雙電源，即當故障發生于一回路電源的情況下，在單電源運行現狀之下，確保煤礦具備完善的供電荷載。相比較于兩臺主變壓器其的供電手段，三臺主變壓器的供電手段的優勢特點是當一個回路電源發生故障的情況下三臺主變壓器的供電手段能夠實現供電的一級荷載需要。

（4）應用無功補償設備與諧波消除裝置。將無功補償設備與新的諧波消除裝置等應用于煤礦供電系統當中，能夠防止供電系統受到諧波的制約，以及實現無功損耗的降低，因此應用無功補償設備與諧波消除裝置可以大大地提升煤礦供電系統的穩定性與安全性。諧波消除裝置在煤礦供電系統當中的應用，可以防止諧波污染煤礦供電網絡，以及在應用靜止無功發生器的過程中，借助變換無功能量就好比是使一個無功電流源形成。

3 結語

綜上所述，在實際應用煤礦供電系統的時候，因為一系列要素的制約面臨不少安全性問題，只有切實處理好煤礦供電面臨的不足之處，才可以確保煤礦供電系統的安全性。另外，還應當在維護供電系統的時候，立足于管理與技術視角，結合煤礦的實際現狀實施有目的性的對策，從而創建與健全穩定的煤礦供電系統安全防護網，進而持續提升煤礦供電系統的穩定性與安全性，推動煤礦采掘日益發展為高效化、環保經濟化、可靠安全性的方向。

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作者簡介：張帥（1989-），男，山東濟寧人，本科，助理工程師，技術員。endprint