基于煤礦井下高壓供電系統失壓保護技術的研究

李超 許啟鑫 呂成泉

摘要：電力資源是煤礦井下工程施工中不可缺少的重要能源，關系到整個開采工作是否能夠順利開展，對于相關企業的經濟發展而言是極為重要的。隨著社會的不斷發展，各種高壓安全事故頻發，從而對工作人員的生命健康安全產生不利影響。正因如此，本文就煤礦井下高壓供電系統失壓保護技術的應用情況進行較為詳細的分析與論述。

關鍵詞：煤礦;井下工程;高壓供電系統;失壓保護技術

通常情況下，當高壓供電系統處于正常運行狀態時，在開關結構部分會存在相應的失壓防護裝置，以此來提供有關失壓保護的工作，但是，傳統的失壓保護模式并不完善，隨著用電頻率的不斷提升，失壓控制效果也會隨之出現大幅度下降，并且在進行應用的過程中也會導致跳閘情況的發生。為了避免工程質量受到不利影響，相關企業會在設備上進行失壓保護裝置的安裝，通過對自動化合閘性能的應用來對電力能源的波動進行有效控制，以此來確保開采工作的最終質量不受影響。

一、煤礦高壓供電系統失壓保護原因分析

（1）企業在開展煤礦資源的生產過程中，倘若選用了大型機電設備，在進行直接啟動的過程中便很容出現低電壓的情況。這是由于大型設備的啟動狀態對于電流需求量相對較大，運作過程中很容易會對電壓產生不利影響，從而導致失壓保護裝置出現誤動作。為了避免這一情況的出現，在進行設備應用的過程中，應當以軟啟動為主，在降低電機設備功率需求的同時降低其對整個電力網絡的影響力，以此來避免失壓的情況發生;

（2）隨著我國綜合實力的不斷提升，相關企業在進行煤礦開采的過程中，所需要選用的機械化技術也在不斷完善。在這一背景下，所用到的大功率設備本身所具備的容量相對較大，很容易會出現無功功率的高頻變化，加上功率所產生的不利影響，就會導致整個電力網絡的電壓幅值出現明顯的變化;

（3）極端天氣對于煤礦開采工作有著極為明顯的影響。比如說，雷電就會提高整個煤礦供電系統所要承擔的電壓值，使其突破了規定電壓數值，導致整個電力線路的運行狀態受到不利影響。而相應的失壓保護裝置所能夠產生的短時間降幅效果并不明顯，一旦雷暴天氣出現，就會導致整個高壓供電系統的運行質量受到不利影響[1]。

二、煤礦高壓供電系統綜合失壓保護技術分析

（一）系統的構造分析

在進行綜合失壓保護技術的選擇與應用的過程中，相關人員應當加強對電力系統管理工作的重視程度，加強高壓開關設備機構的了解與分析，并以此為基礎進行延時保護裝置的安裝工作，從而確保高壓供電系統能夠正常運行。通過這一措施，能夠利用裝置的參數顯示功能來方便相關人員掌握較為精準的電壓情況，以能量儲存元件的工作性能來完成充電工作，在放電過程中能夠利用自動化系統開展相應的管理工作。在進行連接的過程中，往往是以并聯的方式為主，通過對裝置與元件的有效連接來實現模塊的實效檢測工作[2]。倘若在工作狀態下，處于正常狀態的能量儲存結構所接收的電壓數值過高，那么在進行充電回路運行的過程中便會受到自動化系統的操作影響，斷開連接，以此來確保整個電路的運行質量能夠得到有效保障。倘若元件自身所存在的電壓比額定電壓低，那么在進行運作的過程中便會自動開展充電工作。在這一過程中，會涉及低壓標準線，其定義是指在進行運行過程中，當元件電壓不足整體65%時，系統便會對元件自身開展相應的延時性斷開工作，加上整個連接方式是以并聯為主，當元件

出現延時斷開情況時，相應的脫扣線圈便會自動開展二次電力能源的供給，進而來把失壓延時保護裝置所具備的功能有效表現出來。在進行操作的過程中，可以將延時所用的時間控制在0-5秒這一區間內，并進行相關數值的設置，通過程序輸入以及處理器的安裝來對整個線圈結構開展相應的控制，避免失壓保護系統在運行過程中發生意外情況[3]。

（二）對系統聯網的監控和失壓保護分析

就目前來看，隨著我國現代化進程處于關鍵的階段，在進行煤礦管理的過程中，對于生產安全的重視程度越來越高。為了確保整個煤礦生產工作在效率上能夠得到有效保障，相關企業需要采用較為先進的數字化手段與技術進行各方面調整，并開展全方位的監督管理工作，通過相同的手段來完成網絡信息建設工作，這樣不但能夠有效滿足系統的變電需求，同時還能夠對其后續工作產生積極有效的影響。而設計人員在針對該保護系統開展設計時，需要加強對連接裝置的考量，一旦煤礦保護設備的應用質量存在問題，很容易就會導致電力監控工作無法順利開展，不但在功能性上無法得到有效應用，相應的失壓保護通訊工作也就失去了自身的實效性與穩定性。

此外，為了實現對所有失壓保護設備當前運行狀態的全方位監督與分析，相關人員還可以利用光纖系統來進行網絡管理，通過信息化技術來實現對信息的收集與分類，對有效信息進行篩選，從而來了解當前保護設備是否在參數上存在著問題或者異常。通常情況下，在進行變電系統的安裝過程中，煤礦高壓供電系統應當選用兩臺相同的電源設備開展相應的運行工作，并利用數據傳輸技術來進行不同設備的監視與控制，這樣不但能夠實現網絡系統與傳輸裝置的高效結合，同時還能夠完成有關監視控制工作的數據傳輸內容。之所以選用兩臺電源裝置則是要利用其自身的獨立性能來完成系統的構建，彼此間都可以作為對方的備用裝置來進行使用，倘若有一個系統無法正常運行或者發生故障，那么在進行日常運行的過程中便會進行自動化切換，實現分站的切換工作，以此來確保中央控制人員不會丟失與失壓保護系統之間的通訊聯系，從而防止在運營過程中發生數據丟失的現象。

結論

綜上所述，在開展煤礦資源的開采過程中，企業應當加強對高壓供電系統的管理強度，并及時進行失壓保護技術的改造與應用，確保二者之間的通訊效率與質量不受影響，自身的實效性與穩定性也能夠因此得到有效保障，對于企業的經濟建設而言，能夠產生積極有效的影響。

參考文獻：[1]侯祥.礦井高壓供電系統漏電保護技術探究[J].能源與節能，2020（10）.[2]張滿囤.煤礦井下供電過流保護研究[J].化工中間體，2019，000（007）：127-128.

[3]張滿囤.煤礦井下供電過流保護研究[J].當代化工研究，2019，000（007）：P.127-128.