煤礦供電系統的智能化建設分析

侯易奇

（貴州省煤礦設計研究院有限公司，貴州 貴陽 550025）

目前，在我國煤炭資源日益豐富的大環境下，電力供應體系完備，已逐漸實現了煤炭資源的無人化。然而，目前我國煤炭工業的供電標準存在顯著的滯后，在一定程度上影響了監控系統的功能及可靠性。在這種情況下，煤炭企業有必要對國家電網公司的現有建設標準進行全面借鑒，并對智能化技術的合理運用等方面進行改進，實現供電系統的智能化。

1 煤礦供電系統的運行情況

1.1 供電標準不夠完善

隨著煤炭部取消，煤炭企業不得不采取更加先進的技術標準來管理供電系統，以確保行業標準的完善和統一，從而促進煤炭工業的快速、健康發展。然而，由于電力行業供電設備標準未能及時出臺，這一過程仍然存在。因此，在當前形勢下，必須加快制定煤礦企業電力供應質量標準體系，以保證電力企業安全生產，保障煤炭高效、優質、環保運輸。

1.2 供電設備廠家進入門檻低

由于供電設備廠家進入門檻比較低，致使煤礦供電系統運行安全降低，還使得系統實現無人化變得更加困難。為了解決這個問題，需要對現有的供電系統進行改造升級。（1）高壓、低壓保護裝置產品質量差，并且使通信速度下降，易產生誤動現象。同時，由于井下生產環境比較惡劣，使得一些故障難以及時得到發現與排除，造成較大經濟損失。（2）原有的控制系統存在很多缺陷和不足，如信號傳輸不暢、通訊接口不全等，這些都會給整個系統帶來安全隱患。此外，一些用戶對安全生產意識薄弱，不注重電氣設備安裝調試過程中存在的問題，致使部分故障沒有及時發現并處理，給煤礦安全帶來隱患。目前，礦用高壓和低壓饋電保護系統主要采用繼電器—接觸器式結構。一般在野外進行研制，然而，由于缺乏嚴格的檢查，通信的可靠性受到了影響。

2 煤礦供電系統智能化的需求

2.1 確保電網設備運行可靠

煤礦供電系統的工作中，用計算機軟件測試電網設備的性能，能夠進一步確保供電設備安全順利運行。通過計算機檢測系統能夠有效實現電力參數測量以及數據計算等功能，并根據實際情況做出相應的決策，從而確保電力系統的穩定安全運行。所以對供電的質量和安全性有著舉足輕重的影響。隨著科學技術水平的提升以及電力電子技術的發展，現代電網設備的自動化程度得到了極大提高。隨著中國經濟的飛速發展，局部電網的容量持續擴張，而且，由于先進技術的持續改善，電子產品的性能和質量也變得越來越豐富，滿足了消費者的需求。在此情況下，煤礦企業要重視供電設備故障問題，加強日常維護工作，減少安全隱患出現。在不改變維修費用，以達到降低運行風險的目的，有必要擬定更合理的方案、科學采取維修措施，以及改變傳統檢測和維護程序，使得煤礦得以良性的發展。目前，計算機軟件檢測已經成為煤礦日常維護中重要手段之一，可以將故障信息及時傳遞給管理人員，為其提供可靠參考依據。

2.2 對煤礦供電設備的檢測方式進行更新

隨著科技的飛速發展，煤礦供電系統也在不斷演進，以滿足日益增長的需求，實現更加先進的運行效率。對于新技術也越來越常見。當前我國大部分煤礦企業都采用了現代化的生產系統與生產工藝，使得供電系統的穩定性得以保證。隨著新技術和新設備的不斷涌現，傳統的供電設備維護方式已經無法滿足煤礦供電系統的需求，從而導致大規模維護需要耗費大量的人力、物力和財力。因此，在這種情況下，為確保煤礦生產能夠正常進行，必須加大對煤礦供電設備的管理力度。提高了煤礦供電設備的利用率，為了確保煤礦供電設備的正常運轉，我們需要采取有效的措施來實施規劃性的檢修，并且通過運用計算機軟件和數控技術，以及其他先進的檢測手段，來有效地改善和優化煤礦供電設備的運行狀況，從而提高其運行的質量。

3 煤礦供電系統智能化建設措施分析

3.1 高低壓保護裝置的標準化

根據國家電網的標準，我們為煤礦的高、低壓保護裝置制定了通信接口，并且明確了端子排的功能以及外圍互感器的輸入參數，以確保系統的穩定性。為了更好地滿足煤礦安全管理需要，要實現保護裝置與監控中心計算機終端間的實時數據交換，這就給變電站自動化帶來了挑戰。通過現有裝備的技術改造與創新設計，連接原保護配置信息和新研制通信系統，使各相關工作人員能夠及時掌握各電氣設備間的工作狀況。同時，還需要建立完善的通訊網絡來保證信號傳輸質量，并確保各廠家的設備間實現互聯互通，從而有效地解決了不同廠家保護裝置產品的不一致性，使得保護裝置可完全更換。因此，研究高壓保護裝置在線監測系統對保障煤礦安全具有重要意義。

首先，對高壓保護裝置，科學、有效地進行單相接地故障選線十分重要。目前，我國煤礦安全生產過程中普遍使用漏電保護作為主要手段之一。傳統漏電選線方法使得選線準確性得不到保障，所以，針對煤礦供電系統中性點問題，通常用不接地或消弧線圈。由于這種接地系統存在較大缺陷，使得電氣設備運行中出現了大量的安全隱患。鑒于當前的情況，為了確保接地故障選線的準確性，必須對其進行有效的改進，以提升其準確性。為此，提出一種基于諧波檢測原理和有源濾波器的礦用低壓電網單相接地選線裝置設計方法。在選線過程中，采用防越級定位功能，可以有效降低由于接地問題而對自動化變頻器的消弧線圈造成的影響，從而實現從被動式選線到主動式選線的轉變。其次，以低壓安全保護器為核心，可以使其選漏更加準確。在實施選擇性漏電選漏中，必須針對各個壓力級別選用適當的探測手段，并根據具體的設備狀況選擇正確有效的解決辦法。通過實驗發現，低壓滲漏故障的越級重合漏和誤跳脫現象十分普遍，對生產安全構成了極大的威脅。因此，采取一種更加精確的選擇性漏電技術，如低壓漏電，將能夠更好地解決問題，提高選擇性漏電的精度。

3.2 繼電保護防止越級跳閘的系統

對于供電越級跳閘事故，在輕微情況下，級別大于1 的將造成該采區停電；嚴重時進行多段停電，甚至會造成井下供電系統的完全癱瘓，給煤礦生產安全帶來了嚴重的威脅。為此，為避免類似事件的再次發生，保證煤礦安全生產，必須加強礦井供電質量和管理，以保障礦井正常運行。

目前，我國采用的防越級方法有差動保護、信號閉鎖和集中判別式，但是，從實踐上來看，仍然不能完全避免越級跳閘的發生，這是因為這類方式仍然存在“防越級死域”，不能全面地預防越級跳閘現象。針對這種情況，為了確保礦井的安全運行，必須重新設計一套智能化的分布式防越級跳閘系統，使其不再受到地面主站的限制，充分利用礦區環網，并且按照相關標準，采用先進的通信技術，使各種保護裝置能夠實現高效的信息交流。同時，在出現故障的情況下，利用共享的信息技術，可以實現先定位，后跳閘，有效地隔離出故障區域。在常規的礦井電力供應中，僅依賴電流固定值，其可選擇性不高，而依賴時間固定值，又不能保證電力供應的快速性。采用智能化、分布式的防越跳技術，可以很好地解決這一問題。

3.3 電氣設備狀態的在線監測

在礦井中，為了達到無人值班的目的，必須對設備進行有效的監控，并對其進行有效的異常預警。首先，員工要掌握好維修的時機，明確電網的維修內容，并根據具體情況，使狀態維修工作有效地進行，以確保礦井電力系統的安全、穩定地運轉。同時，也要從長遠考慮，借鑒其他企業的實際經驗，并在此基礎上，不斷地總結和完善，以保證視情維修的實時性和實時性。其次，要對礦井中的電力設備進行有效的監控，并在確保準確的前提下進行維修，以防止出現“浪費”的情況。在電力系統中，在對潛在的電力系統中，可以利用紅外測溫技術對電力系統中的電力系統進行分析，這樣就可以為電力系統中的電力系統的運行情況提供準確的數據，為電力系統的運行情況提供依據。最終，要確定最優的監測點和監測裝置。采用智能試驗方法，可以保證礦井電力系統的平穩運行，防止事故發生，降低事故發生的可能性。所以，充分利用數字化技術的優勢，對供電設備的維修、運行情況進行分析，以確保故障診斷的有效性。

3.4 實現漏電試驗的自動化和遠程一鍵聯動測試

工作人員做漏電試驗，還有不試、假試和漏試。其中，漏電保護裝置的誤動作是造成上述問題的主要原因之一。在供電系統的工作過程中，如果電網出現漏電事件，漏電保護設備可能會出現故障，這將導致人員接觸到電源，并可能引起煤氣泄露、瓦斯泄漏或其他爆炸事件。如果漏電故障不能得到及時解決，還會造成安全事故的發生，給人民群眾生命財產安全帶來威脅。在此背景下，煤礦有必要采取有效的漏電保護遠程一鍵聯動測試方法。基于此，本文主要以某礦井為例，就漏電繼電保護技術與遠程一鍵聯動試驗展開分析和探討，希望通過本次研究對同行有所幫助。這種方法可以有效地實現試驗結果的自動記錄、試驗報告是自動生成的，也可通過遠程一鍵進行測試。在實驗過程中，能夠自動區分漏電保護和漏電閉鎖保護及其他設備是否有效，且自動判斷開關機構動作靈敏性。另外，通過將上述功能集成于一體，從而形成一種智能化漏電保護遠程一鍵聯試系統，提高了工作效率與安全性。采用這種方法，不僅可以有效減少人力投入，提高工作效率，而且還能夠有效地消除漏電保護失效所帶來的安全風險。

3.5 實行狀態檢修

在煤礦供電設備進行狀態檢修的過程中，需采取智能化的監控和檢測，對某一特定區域供電設備進行有效監控，以及對設備運行信息的把握。通過該方法能夠及時檢測出供電設備故障問題，便于相關人員做出正確診斷，為后期工作提供參考依據?；诖?，為了保證供電設備的安全運行，工作人員必須通過科學的方法來分析并準確地評估數據。這樣才能夠制定出合理的維護計劃和措施。由于全國各地煤礦供電設備各不相同，在使用過程中會出現明顯的差異。因此，相關技術人員需結合各礦區實際情況，選擇合理的檢測方法及內容，以此為基礎構建完善的供電設備故障預測模型。必須從實際出發，因地制宜地開展工作，使之符合當前形勢下供電設備檢修需求。根據實際情況，各地應當采取有效的檢修措施，以確保煤炭企業的供電設備能夠正常運行。同時，需要結合自身實際情況，制定科學有效的管理方案，確保供電系統能夠正常運作，保證工作人員安全，避免安全事故發生。以科學、合理的方法進行工作，提高供電設備工作效率，同時也提高了工作質量，給企業帶來了更多的利益。另外，還需要加大相關工作人員培訓力度，提高其技術水平和專業能力，從而促進供電設備健康穩定發展。

隨著科技的飛速發展，煤礦供電設備的狀態檢修必須更加科學化，并充分利用智能化技術，實現數字化的程序控制，以提高安全性和可靠性。這樣不僅可以有效提高檢修效率，還能夠保證檢修結果具有較高準確性。應用智能化技術開展供電設備狀態檢修時，實現區域電力系統運行狀態系統化在線監測十分必要。

4 結語

目前，隨著“六遙”的實施，我國煤炭企業正在積極探索電力裝備智能化的可行性，以期達到更高的效率和更好的經濟效益。為此，應當結合當前電力行業的最新技術和標準，制定出更加科學、合理的電力裝備智能化操作規程。除此以外，還需要與目前的煤礦供電系統自動化水平相結合，加強對其的監測，以保證可以及時地發現存在安全隱患的電氣設備，并對其進行及時的處理。與此同時，為了提升煤礦供電系統的運營智能化水平，必須將科技攻關落實到位，制定一套可行的智能化建設方案，以實現更高效、更安全的供電服務。