煤礦機電設備雙電源供電方式安全設計

◎趙剛

前言：如何在實體經濟不景氣時代穩固生產效益，保障千家萬戶的生活質量，是當前每個煤礦機電技術管理人員都必須重視的課題。需要注意的一點是，煤礦機電設備雙電源的搭配，應該將功率大、質量好的電源來進行核心設計，而功率較小的電源作為輔助之用。當然，煤礦機電設備雙電源供電方式的安全設計絕非朝夕之事，需要多方面齊頭并進，在工作中融合前瞻性思維，一切以可持續發展為理念。如下，筆者將結合自身多年來相關的工作實踐，首先就煤礦機電設備的受電方式展開簡要論述，分析當前煤礦機電設備電源供電存在的問題以及煤礦機電設備雙電源供電方式的安全設計方案，并在此基礎上從構建合理管理機制、培養過硬技術團隊等方面入手，分別探究優化煤礦機電設備雙電源供電工作的管理路徑。

一、煤礦機電設備的受電方式

雙電源供電方式是由兩個獨立變電所引來兩路電源，或者由一個變電所兩臺變壓器的兩段母線上分別各引一路電源，這樣引來的兩路電源能夠保證各路電源的獨立性，當一路電源因故障停電時，另一路電源還能保證設備的可靠供電。雙回路供電的供電方式可以是雙電源供電，也可以是單電源雙回路供電。在單電源雙回路供電時，當供電電源或母線發生故障時整個設備的供電電源將會中斷，這兩者是有區別的。煤礦企業由于自身生產特殊性，設備所采用的供電方式亦不同于一般企業，若想在這種情況下保證持續供電，那么一定要做好電力忽然中斷的準備。而煤礦機電設備的受電方式其實包含多種，從字義上就可以理解受電即是指對應設備接受電力的方式，在煤礦機電行業中受電主要分成雙縣異源同時供電、雙線異源分時供電兩種類型。

（一）雙線異源同時供電方式

所謂雙線異源同時供電，其實就是指來自不同電廠的煤礦機電設備同時接入對應煤礦中央變電站，這種供電工作模式在平時都由兩股電源負責供電，一旦其中某股電源出現問題，那么還有另外一股電源可以負責為煤礦機電設備繼續供電。煤礦機電設備之中的高壓系統，通常是由中央配電站采用直接接線的方式來落實工作，對應的聯絡開關與設備電源之間需要借助閉鎖投切設備，目的是為了確保井下機電在生產過程中的供電可靠性。一般情況下，煤礦機電設備雙電源會同時啟動，確保日常生產之連貫性，一旦遇上正常供電電源可能無法完成供電任務時，則需要及時做好備選供電預案，在第一時間做好應急處理，避免因為斷電而為企業帶來的經濟損失。

（二）雙線異源分時供電方式

關于雙線異源分時供電，其主要是指煤礦系統供電內含雙線接入，不過在供電工作中只有一股電源為對應的煤礦機電設備供電，這條線源需要負擔對應區域內所有煤礦機電設備的電力負荷。而另外一路電源則作為工作常備電源，目的是為了隨時為供電電源故障排憂解難，在實際工作中常備電源需要不定期測試其供電性能。利用這種供電方式的煤礦機電設備，內在高壓系統接入形式與雙線異源同時供電方式一致，同樣都是由中央變電站接入處理。特別需要注意的一點是，雙線異源分時供電中的常備電源只能在煤礦機電設備的主用電電源出現問題時方可接入使用，與雙線異源同時供電相比，其局限性在于無法隨時切換。

（三）兩類供電方式差異性對比分析

實際上，通常情況下大多數企業的煤礦機電設備都是處采用雙線異源同時供電的模式，因為在實際的煤礦生產工作中，供電管理與煤礦營運包含的工作內容非常繁雜，其中不僅涉及到對應的設備技術人員，同時還會關聯當班的許多其它職能部門，并不是所有工作人員都能夠具備煤礦機電設備所需的專業技能，而采用雙線異源同時供電則可以很好的解決這一難題。總體而言，雙線異源同時供電具備運行性能佳、組織結構整體性好、方便管理以及上手難度低、自適應性強等各類優勢。

當然，這也并不代表雙線異源同時供電就是完美無缺的供電方式，在平時的工作中發現，此類供電系統對求較多，涉及到的多饋線柜裝置十分繁雜，因此會給線路建設工作帶來巨大工作壓力。由此可以推斷，在建設雙線異源同時供電裝置前期勢必需要極大的資金投入以及各類建設資源。再加上線路較為復雜，一旦設備出現問題則需要耗費巨大的人力去進行故障檢測與排查，電源利用率也不高。此時，與之相反的雙線異源分時供電模式優勢則得到發揮，因為此類供電模式剛好線路設置較為簡易，前期投入資金較少，因此很多時候會看到中小型煤礦企業青睞于這種供電模式，不過這種供電模式也存在一些劣勢，比如需要投入較多的管理精力，而且對應的管理技術難度也較大，通常需要綜合能力非常強的高素質精英才能將其把控到位。

二、當前煤礦機電設備電源供電存在的問題

（一）設備長時間高負荷運行

就當前實際情況而言，我國許多煤礦生產企業過于一切以經濟效益為導向，很多煤礦機電設備都面臨長時間高負荷運行的狀況。這里需要明晰的一點是，煤礦機電設備如果應用時間過長，那么勢必會加速對應設備的老化與故障率，甚至會影響到煤礦生產一線許多工作人員的生命安全。短時間看好似給企業節省了經濟費用，實在不然。因為一旦設備出現問題，不但會影響到生產效率，對企業長期的可持續發展也有嚴重干擾作用，甚至會引發資金難以順利流轉的惡性循環。

（二）煤礦機電設備所處環境較為惡劣

由于煤礦資源大多集中在人脈稀少、自然條件惡劣的區域，某些設備需要長時間在高溫、高濕環境中運行，此類環境同樣會加速設備老化、故障。而反觀國內的一些煤礦生產企業，他們在生產過程中忽視了這一因素，未能對設備做好應有的抗腐蝕、抗塵處理細節，設備若長時間在這樣惡劣的環境中運行，內部各零部件難免會出現問題，最終導致設備性能降低，供電持續性大打折扣，最終也將影響生產效率與生產質量。

（三）煤礦井下機電設備管理制度不夠完善

進入市場經濟時代之后，煤礦企業之間的競爭愈發白熱化，很多企業管理者只看到眼前利益，忽略了長期戰略性思考，未能給煤礦機電設備導入一整套科學合理的設備管理制度，對應的設備細節處理方案不合理，最終阻礙了企業的長遠發展。如今我國的科學技術水平不斷提高，許多煤礦的機電設備自動化程度都隨之提升，這本是有效助推國家煤礦建設事業的絕佳契機，。但目前很多煤礦企業皆未能成立專門的機申設備管理小組，因為這些企業的上層領導一味重視控制人力成本，忽略了技術人員的科學配比。與此同時，在日常工作中發現很多煤礦技術管理人員缺乏對應的專業技術培訓，疏于對設備后續的養護管理，甚至還有部分煤礦的設備技術員自身業務素質都不達標，一旦發生問題只能憑借所謂的“經驗論”來解決供電故障，而且在日常設備維護中也發現了很多不合理的操作，促使煤礦生產工作無法順利推進。

另外一方面，當前很多機電設備的工資待遇水平偏低，許多技術人員在自己的工作崗位上并沒有工作責任心，對于煤礦機電設備的日常工作好似在走形式，許多細節養護工作沒有用心落實。再加上當前我國大部分煤礦機電設備技術人員的工作環境都比較惡劣，因此即便企業有心像向社會招賢納士都很難推進，因為在很多人眼中，從事相關煤礦機電設備技術工種就是一件“得力不討好”的事情。因此在很多煤礦企業都發現一種“設備等人”的尷尬局面，當前機電設備綜合管理機制不合理的情況下，相關技術人員自然難以建立崗位信仰，最終都將影響到煤礦企業自身的可持續發展。

三、煤礦機電設備雙電源供電安全設計方案

（一）遵循電源直供原則

煤礦機電設備雙電源供電安全設計方案的導入，核心一定要遵循電源直供原則，確保所有的雙電源供電線路中的每一條電路都能夠為煤礦生產直供所用，對應區域要設置“專線抵達”，絕不允許線路系統中存在其余負荷裝置，嚴令禁止一架多線。其次，鋪設線路時所用到的各種架設材料一定要用符合國家質量標準的高品質絕緣材料，因為煤礦運輸用電都是高壓電，必須要做好安全管理工作。對于輸電導線的選取，必須進行嚴格掌控，確保質量過關，同時還需要做好對應的加固處理。最后，還需要融合貼合時代發展的科學技術手段，在對應區域的輸電線路上設置故障檢測裝置，同時讓煤礦供電部門與電廠達成有效連接，確保在生產過程中一旦發現斷電能夠及時偵測故障部位，為后續展開的煤礦機電設備維修工作奠定良好基石。

（二）設計實例導入

融合某煤礦供電設計改造案例，該項目對應井下煤礦機電設備所需供電電壓等級為600V，依據真實的機電設備的實際負荷量以及周邊區域的電源情況，在設計工作開展中選用10kV電壓等級的線路，同時采取雙線路供電模式布局整體煤礦系統的電力供應。項目輸電線路所采用的電桿材質為混凝土，同時輔以深埋處理。具體的供電方案依據煤礦地理位置而確定，要求出現方便、供電穩定，煤礦對應變電站位于副井，同時安裝兩臺同型號的變壓器。在整體供電系統中，分段接線處理時10KV與4KV 系統接線處理均采用單母線方式，旨在保障整體煤礦供電系統的穩定性、可靠性。

在實際工作推進中，采取的是“JB-22”型電纜，因為這種標準的電纜絕緣層為交聯聚乙烯材料，絕緣性能好、耐用性高。而對于井下對應區域的機電設備則采用專線供電模式，即直接由變電站通過低壓線進入煤礦井下對應采區，并在此區間裝置開關，主要用于控制采區總電路開關。在變電站區域另外設置隔爆型高壓開關2 臺，隔爆型低壓開關裝置8 臺。對于井下輸電線路需嚴格執行空架措施，嚴禁涉水架設輸電線路，同時還要在井下對應水槽區域設置主接地，確保各個用電設備都能夠各自安全接入。另外，需要確保接地電阻控制在2 Ω 之內，若無法達標則需要更換接地地點。

四、優化煤礦機電設備雙電源供電工作的管理路徑

（一）構建完善的煤礦機電設備管理制度

客觀而言，現代化煤礦企業必須要懂得重視煤礦機電管理制度，具體管理路徑可以從如下幾個方面來實行：第一、制定一整套科學合理的機電設備管理規章制度，要從防爆設備下井檢驗機制、安全設備定期檢查機制、設備驗收、設備采購、設備應用與操作等各個方面入手，落實好規章制度的建設工作，決不能將制度建設流于形式主義，制度一旦確立完畢則必須要求全員嚴格遵守；第二，必須要把機電設備與后續的養護工作達成有機整合，最終一定要實現定人定機管理與維修機制，相關機電設備管理人員必須經過嚴格的技能培訓方可上崗任職，還需從交接班規程上進行細節落實，明確每個班次之間工作人員的工作職責，交班時務必做好設備安全揭記錄交接工作；最后一方面，對于設備定檢定修機制，要持續完善好計劃表，將各類設備的檢修任務明確到人，對于某些大型設備則需要做好驗收檢驗管理，做到事事有交代、事事有回應，嚴格監督管理機制，將各項規章制度工作落實到細處。

（二）完善煤礦機電設備的使用性能

嚴格遵守國家《煤礦安全規程》相關要求，對礦區內所有落后、陳舊的機電設備進行更新換代，加強各類機電保設備的保護力度，對于不符新時代煤礦生產規則的機電設備必須即刻更換。同時要從市面上采購先進的現代化機電設備，不斷完善機電設備的自動化與信息化水平。此外，若想從根本上防止機電設備的安全隱患，相關設備技術人員還需要定期分析設備的實際運行狀態，精準把控機電設備的運行狀態，定期施加科學養護，并將各類有可能發生的供電故障進行提前預測，做好應急處理預案，防止后續工作中出現較大故障，以此來提升機電設備的生產效率。與此同時，還須引進大功率采煤機、絞車變頻調速裝置等先進的設備，投入礦井供電監控系統、主排水自動化系統，進而強化礦區的自然抗災害能力。

（三）培養過硬的機電設備技術管理隊伍

實際上，任何一家煤礦企業想要在當前市場環境中利于不敗之地，都需要一套業務技能過硬的管理隊伍為支撐。煤礦機電設備的供電管理工作，人員配置要與時俱進，敢于擯棄陳舊管理理念，充分意識到煤礦機電設備管理的重要性。在實際工作中，必須定期組織管理人員參加機電設備專項業務培訓，以此強化隊伍的專業化技術水平與管理水平，為企業的發展打造一支具備綜合素質的現代化管理隊伍。這支管理隊伍不僅需要全方位認識機電設備的組成結構，更需要熟練掌控機電設備的使用性能和操作流程，當機電設備發生故障的時候，管理人員可以根據設備原理，在第一時間進行針對性故障處理，保障機電設備安全運行。為此，相關領導層完全可以為這支對建立一套激勵機制，讓專業技術水平過硬的管理人員得到更為豐厚的回報，以此來加強工作積極性與責任心。

結語：綜上所述，本文主要結合了筆者自身多年來相關的工作實踐，首先就煤礦機電設備的受電方式展開了簡要論述，分析了當前煤礦機電設備電源供電存在的問題以及煤礦機電設備雙電源供電方式的安全設計方案，并在此基礎上從構建合理管理機制、培養過硬技術團隊等方面入手，分別探究優化煤礦機電設備雙電源供電工作的管理路徑。隨著科學技術的不斷進步，未來我國煤礦機電設備的供電體系勢必將發展的越來越多元化、智能化，為了盡可能保障煤礦生產企業的可持續發展，相關技術管理人員一定要善于換位思考，平時多從國內外成功的供電案例中汲取有效養分，敢于突破傳統電路設計格局，以此創設出貼合設備特點的供電設計方案，以此帶動我國煤礦建設事業的長遠發展。