關于煤礦供電設備電氣保護技術的思考

武炳楠

（山西焦煤集團有限責任公司官地礦，山西太原030022）

引言

近年來,越來越多的供電設備應用到煤炭開采作業中，極大的提高了煤炭開采工作的質量與效率，但供電設備在使用過程中容易存在安全隱患，對煤礦的安全生產造成威脅。煤礦企業應優化電氣保護技術，提高煤礦供電設備的質量與安全性，減少煤礦開采過程中的經濟損失與人員傷亡。隨著科學技術的發展，電氣保護技術也日益成熟，煤礦企業應認真分析煤礦供電設備中電氣保護的要求與應用現狀，提高電氣保護技術的應用水平，減少供電設備安全事故的發生。

1 煤礦供電設備中電氣保護技術的要求與應用現狀

電氣保護技術的應用提高了煤礦供電設備的安全性，煤礦企業應注意煤礦供電設備中電氣保護的要求。首先，電氣保護技術應確保供電設備的可靠性，為煤礦生產提供持續穩定的電力支持。其次，電氣保護技術應確保供電設備的安全性，以免供電設備出現故障影響生產效率。再次，電氣保護技術應確保電氣設備標明額定電壓值，防止出現因設備標記不明而影響技術人員的操作。最后，電氣保護技術應注重接地保護，減少觸電事故的出現，減少人員傷亡與經濟損失。另外，電氣保護裝置還需進行定時維修，保證煤礦供電設備穩定運行。

目前，我國常用的煤礦供電設備主要包括礦用通用型高壓開關柜、高壓防爆配電裝置、移動變電站等[1]，可以使用過流保護、漏電保護和接地保護這三種電氣保護技術提高供電設備的安全性。電氣保護裝置一般以電磁感應為基礎，具備一定的自我調節功能，可以防止短路、瞬時電壓過大等問題，具有安全可靠的特點。隨著技術的進步，數字式繼電器保護裝置廣泛應用于煤礦供電設備的保護中來，不僅提高了供電設備運行的安全性與保護裝置自動化水平，還提高了工作效率，為煤礦企業爭取了更多利益。

2 煤礦供電設備中存在的問題

2.1 電源設計不合理

許多煤礦企業不斷擴大生產規模，而忽略電源的設計，導致電源在使用中存在安全漏洞，容易釀成安全事故。隨著電力設備的不斷增多，煤礦生產過程耗費的電能也隨之增多，用電壓力的增大需要安全的用電環境才能保證其正常運行，電源設計不合理會使供電安全無法得到有效保障。雙回路式線路是礦井下使用最多的電源，可確保煤礦用電安全，但很多企業受利益的驅使未按要求安裝雙回路式線路電源，為煤礦安全生產埋下了巨大隱患，威脅著井下員工的生命安全。

2.2 礦井下超遠距離供電不安全

隨著煤炭開采作業線的拉長，供電距離也在不斷增加，這種超遠距離供電容易受礦井環境的影響，存在較多風險因素。超遠距離供電導致供電線路中電壓低于正常水平，不僅影響電力設備的運行效率，還增加了電力損耗成本，極易損壞電力設備，嚴重影響了煤礦企業的經濟效益。礦井下超遠距離供電因電極不穩定，既無法滿足電力設備的運行需求，也無法保證用電安全，增加了煤礦安全生產的風險。

2.3 電氣設備保護措施不完善

礦井下的供電需要面臨復雜的環境因素，其不僅需要提高煤礦開采效率，還需要在充滿易燃易爆氣體的環境中安全運行，因此需要應用電氣保護設備。如果電氣設備保護措施不完善，將會使供電設備直接暴露在礦井下，無法為井下供電線路提供有效保障，容易誘發安全事故，進而影響煤礦企業的利益與聲譽。

3 煤礦供電設備電氣保護技術的應用

3.1 煤礦高壓開關柜設備電氣保護技術

高壓開關柜是煤礦井下中央變電所及地面變電常用的供電設備，一般采用繼電保護裝置進行電氣保護。繼電保護裝置需要根據相關規定安裝在繼電器室內或獨立組成保護裝置屏，為高壓開關柜的正常運行提供有效保障。傳統電磁感應式的繼電保護裝置已無法滿足煤礦生產需求，并逐漸被微處理機保護器所取代，微處理機保護器因其結構簡單、功能完善的特點，極大地提高井下生產安全性，促進了電力設備與自動化保護裝置監控技術的發展，安全高效的滿足了煤礦企業的生產需求，減少因煤礦高壓安全柜引發的電氣事故[2]。

3.2 煤礦低壓供電設備電氣保護技術

煤礦低壓供電設備中的電氣保護裝置主要以插件的形式安裝在開關設備內部，當供電設備的開關發生漏電現象時，電氣保護裝置會自動啟用智能開關。該種電氣保護技術可與主回路中的保護裝置相配合，共同完成對煤礦供電設備的保護作用。現代低壓供電設備電氣保護裝置發展迅速，運用了集中控制模式和零序電壓法。集中控制模式提高了判斷的準確性，實現了分散性漏電保護，而零序電壓法則可以隨時對供電設備的可疑數據進行采集分析，自動修復供電設備的電壓與電容故障，在一度程度上提高了供電設備異常的測量精度。煤礦低壓供電設備的電氣保護技術有效保證了供電系統的安全運行，為煤礦安全生產提供了保障。

3.3 變電站自動化系統中電氣保護技術

隨著科學技術的不斷發展，煤礦生產中供電設備的自動化水平逐漸提高，只有保證變電站自動化系統的安全性，才能確保供電設備安全高效的運行[3]。變電站自動化系統的電氣保護受到了世界各國的重視，研究出了許多安全高效的電氣保護裝置，例如美國GE公司的ALPS型與德國西門子公司的7SA531型電氣保護系統，我國北京德威特集團的DVP-600系列微機智能自動化保護系統也有很好的保護作用，極大的減少了煤礦電氣安全事故的發生。

4.4 煤礦保護裝置電氣保護技術

煤礦供電設備的保護裝置可以將設備運行過程中的障礙與異常狀態顯示給相關技術人員，便于工作人員及時發現供電設備的問題，及時進行供電設備的維修與養護，降低安全事故的發生頻率。煤礦保護裝置由輸入信號裝置、測量裝置、邏輯判斷裝置、執行裝置四部分組成，對供電設備提供電氣保護，提高了供電設備工作的安全性。

4 結語

煤礦的安全生產對煤炭開采企業的發展具有舉足輕重的作用，供電設備的使用雖然提高了生產效率，但也為煤炭開采作業帶來了一定隱患，因此，煤礦企業應不斷改進煤礦供電設備電氣保護技術。煤礦技術人員應熟練掌握煤礦供電設備中電氣保護的要求，不斷優化高壓開關柜設備電氣保護技術、低壓供電設備電氣保護技術、變電站自動化系統電氣保護技術，降低供電設備安全事故出現的概率。

[1]楊君.對煤礦供電設備的安全防護與電氣保護技術探索[J].價值工程，2015（34）：3-5.

[2]張升華.煤礦供電設備的安全防護與電氣保護技術分析[J].中小企業管理與科技，2016（16）：186-187.

[3]王麗娟.煤礦供電設備電氣保護技術的探討[J].江西煤炭科技，2015（3）：113-114.