煤礦井下供電系統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并闡述其必要性，其次對煤礦井下供電系統安全問題進行分析，最后提出煤礦井下供電系統安全問題解決措施，希望可以保障煤礦井下供電系統的安全性和穩定性，使得煤礦企業可以正常工作，進而獲得更多的經濟收益，推動煤礦企業的長久發展。

關鍵詞：供電系統;煤礦;措施

引言

近年來，隨著煤礦行業的蓬勃發展，越來越多的人開始關注煤礦井下安全問題，而井下供電系統發揮著十分重要的作用。如果發生安全事故，不僅會對煤礦企業正常開采造成影響，而且還會對相關工作人員的生命安全產生威脅，造成巨大的經濟損失。因此，對煤礦井下供電系統安全問題進行深入研究，并提出解決措施顯得十分重要，進而可以保障供電系統的正常運作，為企業帶來更多的經濟收益。

1井下供電系統的介紹和必要性

1.1井下供電系統介紹

井下供電系統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井下供電系統的必要性

煤礦機械設備大多數都是依靠電力完成。因此，電力是煤礦正常生產的重要能源，而煤礦井下供電系統的安全穩定，可以保障煤礦企業的正常供電，對煤礦企業生產有著十分重要的影響。如果井下供電系統穩定性無法得到保障，則無法保障正常供電，這樣不僅會影響煤礦正常工作，而且還會加劇機械設備損害程度[1]。另外，若井下供電系統無法正常運行，會影響通風系統為井下輸送新鮮空氣，會導致井下施工工作人員氧氣不足，而出現窒息的情況。總之，井下供電系統的安全性和穩定性，可以保障煤礦企業的正常工作，提高煤炭開采效率，為企業帶來更多的經濟收益。

2煤礦井下供電系統安全問題分析

2.1主變壓器容量不足問題

在整個煤礦企業生產過程中，如果井下工作負荷量超出供電系統設計容量標準，則會無法最大化發揮主變壓器的作用，致使主變壓器過長時間存在低效率運行狀態下，這樣不僅無法保障供電系統的安全性和穩定性，而且還會引發嚴重的安全事故，進而影響煤礦的生產。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，進而導致供電系統的相關設備出現發熱、損壞的情況。不僅會使得煤礦機械設備受到影響，而且也會使得生產工作人員的生命安全無法得到保障。

2.2諧振問題

煤礦井下供電系統大多為中性，通常不會與地面進行接觸，一般都是母線與電磁式電壓互感器相連，兩者的相連會產生一種較大且均衡的勵磁阻抗。在整個系統運行過程中，無故障存在，并進行相關操作之后，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受到中導線亦或者電容等因素影響，會產生諧振問題，進而引發過壓情況，從而對電氣設備絕緣性能產生影響[2]。若情況相對嚴重，會造成設備的損壞。與此同時，供電網中的保險絲也會受到電流過大的影響，出現燒壞的情況。除此之外，也會導致電壓互感器在運行過程中出現誤動的情況。這些問題或多或少都會對井下供電系統產生影響。

2.3雷擊、漏電事故問題

雷擊就是雷電進入井下而引發的安全事故。通常出現這種問題的最大原因是由于煤礦企業缺少良好的安全意識，且未做好雷電設施的檢測工作。若在實際煤礦企業生產過程中，防雷設施存在問題，會使得雷電進入井下，對供電系統造成傷害，從而引發嚴重的安全事故[3]。一般情況下，雷電進入井下，會在短時間內產生火花，造成供電系統出現短路，進而出現斷電的情況，會影響煤礦企業正常生產，造成不必要的經濟損失。而漏電事故則是井下供電系統常見的問題。由于井下光線較暗，相關工作人員無法第一時間觀察到設備線路的老化和漏電問題，而久而久之若不及時解決設備線路老化和漏電問題，則會造成更為嚴重的問題，使得煤礦企業經濟和形象受到影響。

2.4高壓防爆開關應用故障問題

在煤礦井下應用具有絕緣保護性能的高壓防爆開關時，由于在設計初期階段，未對變壓器高壓、低壓設置連鎖保護設備，進而會使得供電系統在運行過程中存在短路、漏電等問題。除此之外，若高壓負載開關存在接觸不良的問題，則可能會引發弧光或者放電的情況，出現高壓斷電的情況，嚴重影響供電系統的正常運作。

3煤礦井下供電系統安全問題解決措施

3.1保障煤礦井下供電系統的穩定性

當煤礦井下供電系統正常運行時突然中斷，則需要立即體停止井下生產作業。如果機械設備在運作時突然停止，不僅會對相關施工工作人員生命安全造成威脅，而且還會引發機械設備出現損壞的情況，造成不必要的經濟損失，影響煤礦企業的社會形象。所以，煤礦企業應要嚴格按照相關標準制度規范操作，在井下采用雙回路供電系統[4]。采用雙回路供電系統最大的優勢就是在井下供電系統的回路出現問題時，不會影響煤礦生產工作，這樣不僅可以促使煤礦生產效率有所提升，而且還可以為井下供電系統的穩定性提供保障。

3.2減少諧振問題

在煤礦生產過程中，井下供電系統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產生電磁式電壓互感器損壞的主要影響因素。因此，在井下供電系統中，可以在切口的三角側使用非線性電阻的進入方式，在TV的高壓側中性點，以電阻器串聯的方式，減少諧振問題的發生。還可以通過供電系統中性點開展消弧線圈的連接工作的方法，促使電感和電壓參數產生變化，進而最大化減少諧振情況的發生。

3.3雷擊、漏電事故預防措施

如果想要保障井下供電系統的正常運行，相關工作人員需要根據防雷接地布局方案，合理進行接地工作，并且需要嚴格遵守相關規則，開展防雷設施的測試工作，保障接地工作的科學性和規范性。同時，還需要安裝漏電保護措施，如果井下供電系統存在漏電或者超出安全電流的問題，系統會自動跳閘，并提示故障點，進而可以為相關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生。

3.4防爆電器安全問題

為保障井下的高壓防爆開關可以最大化發揮自身作用。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、低側腔體蓋設置連鎖開關，進而可以串接在高壓開關的檢測回路中。在供電系統實際運行過程中，若變壓器的高、低側腔體開關斷開，高壓開關則會發生跳閘的情況，進而供電線路斷開。這時可以使用周期性的方法對高壓防爆開關進行耐壓檢測，從而可以有效減少短路對供電系統造成的影響[5]。另外，也需要定期開展高壓防爆開關的維修和養護工作，保障高壓防爆開關始終處于保養狀態，從而減少安全事故的發生。

結束語

總而言之，煤礦井下供電系統是保障煤礦企業正常開采的主要因素，不僅可以滿足煤礦企業開采機械設備用電需求，而且還可以為井下相關工作人員營造良好的工作環境。因此，需要對煤礦井下供電系統中存在的問題進行深入研究，并提出解決措施，從而減少安全事故的發生，保障煤礦的正常開采，為煤礦企業帶來更多的經濟收益，推動煤礦行業的發展。

參考文獻

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

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

[3]郝計娥.煤礦井下供電系統設計與實現[J].當代化工研究，2020（02）：65-66.

[4]宋紀孔.煤礦井下低壓供電系統及保護研究[J].內蒙古石油化工，2019，45（10）：38-39.

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