煤礦井下供電系統常見故障及保護分析

【摘 ?要】供電系統對煤礦井下生產來講有著至關重要的影響，其能夠正常運行會影響到煤礦生產的效率，甚至還會對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，本文首先對煤礦井下供電系統的常見故障進行了簡單分析，然后以此為基礎提出了幾點保護對策，希望通過本文的研究能夠為煤礦供電系統的保護以及維護起到一定的指導借鑒作用。

【關鍵詞】煤礦井下;供電系統;常見故障;保護策略

正常來講，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、瓦斯等危險物質，環境十分惡劣，非常容易發生意外事故。所以，必須要進行保護裝置的設置來保證生產安全有序展開。而供電系統就是極為重要的保護設施之一，但是如果供電系統出現故障的話，會有極大可能引導煤塵與瓦斯保障，或者是引發火災，影響到人們的生命安全。所以，本文展開煤礦井下供電系統常見故障及保護探究有著重要的現實意義。

一、煤礦井下供電系統的常見故障

（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兩種。其中，前者指的是電網或者線路的整體對地絕緣都發生了下降，后者則是只有單獨某一部分發生了絕緣下降的情況。如果有漏電故障出現的話，會有接地電弧產生，非常容易點燃井下所存在的大量煤塵和瓦斯，造成爆炸情況的出現，影響到生產工作的順利展開與人們的生命安全。而且煤礦井下生產需要用到大量的機械設備，隨著漏電電流的不斷增加，當工作人員在接觸絕緣性能相對較低的設備時，也會出現觸電情況，威脅到他們的人身安全。

（二）短路故障分析

煤礦井下供電系統發生短路故障的主要原因有電纜絕緣或者電網電氣設備受到破壞、接線錯誤以及負載短路等幾種，屬于煤礦井下經常出現并且危害非常強的供電系統故障。通過對實際情況進行分析可以發現，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型里面，發生最頻繁的就是兩相短路，而且得不到及時修復的話，還會造成三相短路故障的出現。

（三）過載故障分析

過載又稱負荷，是在電動機或者變壓器身上出現的非正常運行狀態。導致過載故障出現的原因非常之多，像是違章操作、整定不合理、電網電壓下降、機械堵轉、重載啟動、斷相運行以及負載突然提高等都有可能造成過載故障的出現。雖然煤礦井下的供電系統是可以在短時間進行過載運轉的。但是，如果過載運轉時間過長的話，會導致其溫度增加到系統不可承受之重，對電氣設備絕緣以及繞組造成損害，破壞設備，導致意外情況的發生，影響到人們的生命財產安全。

二、煤礦井下供電系統常見故障的保護策略探究

（一）漏電保護方法探究

按照選擇性不同，漏電保護法可以分為選擇性漏電保護方法以及非選擇性漏電保護方法。前者指的是當電網有支路出現漏電故障的時候，僅對漏電支路進行維護，并不會影響到其余支路的運轉。所以，通過這種方法對供電系統進行保護可以降低故障停電涉及范圍，更加高效的找到故障位置，縮短停電時間，使供電的連續性得到有效增強。但是，其在井下供電系統中，并不能單獨承擔任務，必須和其余保護裝置共同組成相應的保護系統。而后者指的則是不管哪一支路發生問題，都進行報警并將總饋電開關切斷。因此，其經常被當做供電系統的總漏洞保護，負責對整個系統絕緣狀態的見識，并安裝在總開關處，和選擇性漏電保護裝置共同組成保護系統，完成強有力的漏電保護。

（二）短路故障保護方法

目前，我國煤礦井下常用的短路故障保護方法為電流鑒幅保護。這種保護方法雖然擁有裝置簡單的優勢，但是可靠性卻比較低，根本沒有辦法起到足夠的保護效果。要想有著完成短路故障保護，煤礦企業可以將其和相敏保護結合在一起，這樣可以有效提升保護范圍，使短路保護的靈敏度以及可靠性都得到有效增強，并使電網動作更加精準。然而，相敏保護同樣有問題存在，如果安裝出現意外的話，會有極大可能造成保護死區的產生。所以，在進行相敏保護裝置安裝的時候，必須保證相序沒有問題，從而有效避免保護誤動作的發生，為短路故障的保護提供更有力的支持和保障。

（三）過載故障保護方法

目前，我國在進行煤礦井下過載故障保護所采用的方法基本上都是反時限特性保護法。如果，運行過程中所出現的實際電流高于設定值的話，故障因子會慢慢累積，其過流倍數也會變得越來越大，這種情況反過來活造成故障因子累積速度的極速增加，保護裝置會采用更為迅速的動作。假如故障在保護裝置動作展開之前就得到解除，故障因子會向著零的方向遞減。又因為這種過載保護方法擁有反時限以及瞬動性等特點，現在也被越來越多的應用在了井下供電系統當中。

三、結束語

綜上所述，通過探究分析可以發現，供電系統的安全穩定運轉對煤礦井下生產工作有著至關重要的影響，其能夠保證供電的安全與經濟合理，并使產品質量得到有效增強，幫助企業獲得更多的經濟效益。所以，煤礦企業必須清楚認識到井下供電系統安全穩定運轉的重要意義，采用更加科學合理的方式對井下供電系統進行優化，從而有避免常見故障的出現，為井下生產工作的順利進行以及工作人員的人身安全提供更有力的支持和保障，進而為自身的協調可持續發展起到更大的推動作用。

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作者簡介：

張小星（19851103），男，漢，助理工程師，畢業于平頂山工業職業技術學院，現在河南能源義煤公司孟津煤礦機電科負責礦井供電管理工作

（作者單位：河南能源義煤公司孟津煤礦）