煤电供电系统的可靠性研究

煤电供电系统的可靠性研究

[摘要] 煤电供电系统的可靠性对矿井安全生产产生很大的影响，因此，提高煤矿的供电系统的安全可靠性是当前煤矿生产的重要研究课题。提高供电系统的可靠性有很多方法与技术，不同的煤矿企业可以根据自己的实际的情况，制定出适宜的实施方案。笔得结合多年的实际工作经验，分别就高压综合保护装置升级、报警监测系统的设计与应用、母线负载平衡、井下风机改造、安全技术管理及工作面排水风泵的使用六个方面进行了论述，探析提高煤矿供电系统可靠性的技术。

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近些年，我国的煤矿产业发展迅速，但是煤矿的供电系统仍然存在着漏电保护系统不可靠，配电运行状态无法监测、无法定位事故发生点以及出现事故时无法及时的恢复供电等问题。众所周之，煤矿供电系统将关系到煤矿的通风、排水等多个方面，这些都对煤矿供电系统的可靠性提出更高的要求，本文就探讨了如何才能提高煤矿供电系统的可靠性。

为了提高煤矿供电系统的安全性与可靠性，结合配电系统的运行技术，恰当运用电力系统的自动化处理技术，调整电气系统的运行方式，分析煤矿作业的具体情况，提出具有针对性的提高煤矿供电系统可靠性的实施方案。

1 高压综合保护升级改造

大多数煤矿所采用的高压综合保护装置其性能较差，采用零序电流法进行监测漏电的装置抗干扰能力较差，经常会出现跳闸或是误动作，这就会对煤矿的安全生产造成很大的影响。将高压综合保护装置进行升级，就是使用性能较高的保护装置，而监测漏电装置也会采用零序电流与功率监测相结合的方法，不但抗干扰能力较强，并且还可以通过网络与计算机相连，使煤矿监测实现自动化。

2 报警监测系统的使用

由于煤矿的挖掘是越来越深的，因此，对于井下瓦斯的抽取，或通风排水等都提出了更多的要求。然而，在矿井的低压环境下，电力系统的使用监测水平较低，局面发生风扇停转，或其他设备长时间停止运作的情况，会对井下作业环境产生很大的影响，埋下了安全隐患。针对这种情况，可以结合计算机网络建立起覆盖全面的、立体式的报警与监测系统，将传感器和监测设备安放到矿井的每一个角落，不留死角，对矿井的作业环境进行实时监测，一旦出现非正常状况，监测系统立即会通过网络将这一信息传送到监控室，既节省了监控室的工作人员下井查看的时间与精力，更改善了井下监控效果。通过监测与报警系统可以采用结构简单、价格低廉的单片机，这种装置监测效果好，技术要求低，且易于实现。

3 母线电流分流

由于井下作业的深度越来越深，而设备的投入也越来越大，因此，很多煤矿的总供电负荷会越来越大，现有的供电状况已经无法满足了生产的需要，使母线的负荷也越来越大，如果一条线路出现断电情况，就会对给联络开关带来更大的压力，也会矿井下供电系统带来更大的损害。因此，可以将母线的电流进行分流，在两个高爆开关之间增加高压启动开关，这样就可以将母线的电流分开，平衡整个供电系统电流，有效的降低安全隐患发生率。

4 对井下风机进行改造

对井下风机进行改造主要是对专用变压器、专用开关与专用线路这三个专用线路进行改造，我国相关管理规定要求煤矿必须具备一条线路是专门负责”三专”供电的。很多矿井的专用风机实现了”三专”供电，而备用风机与监测设备没有使用”三专”供电，而专用风机在发生断电情况后，备用风机却易出现过流故障，由于监测设备也会出现用电的停止，这就使井下环境监测出现了空白时间段，如果在这个时间段出现影响安全的事故出现，工作人员无法第一时间获取信息。对井下风机用电进行改造是指对整个矿井的用电进行优化与调整，增加变压器的数量，配备更多的馈电开关，无论是专用风机与备用风机都使用专用电路，而监测设备也要与动力电源进行分离。这就有效的预防了由于动力电源断电而监测系统无法正常运行的情况，保障了供电系统的安全性与连续性。

5 安全技术管理

安全技术管理主要是针对一些自然灾害发生的情况，尤其是一些雷雨天气，当雷电释放的一瞬间，供电系统会出现失压现象时，井下供电系统依然可以保持正常的电力供应的安全连续。针对这种情况，可以进行以下几个方面的安全管理：第一，对风机专用变压器的控制开关进行管理，如果其具有延迟功能，可以将其低压保护定为”开”状态，将欠压延时设定为2秒。第二，将矿井下变电所总进线开关、联络开关、馈出电源线的控制开关，将其综合保护的”低压保护”设计为”关”状态，或者是将去除这些开关的欠压释放保护。第三，重要的控制开关应具有欠压释放保护，例如高压电动机、变电站供电等。这些安全技术管理虽然是针对不经常发生的雷雨天气，但是这也是十分必要的，安全生产重于泰山，不能麻痹大意，这也是井下供电系统安全可靠性的重要方面。

6 工作面的不间断排水

随着工作面的深入挖掘，地质环境会变得特别复杂，地下岩层的含水量会明显增加，更深的挖掘一个工作面，就会有更多的水涌出来，大多数煤矿都是使用排水设备伴随着工作的深入进行排水工作，但是由于排水设备是与动力电源结合在一起使用的。根据我国煤矿生产的相关管理规定，工作面在掘进的过程中，必须做到全面停电，停电时间达到30分钟后，才可以恢复供电，而在实际的工作过程中，停电到人员的撤离，再到人员的再到到岗，至少需要1个小时的时间，在这1个小时的时间里，排水系统也由于停电无法进行运转，因此，会使井下工作层被淹没的情况，这会给矿井带来很大的安全隐患。克服这个难题的重点在于

当电力供应停止时，排水系统仍要保持正常的工作状态，那么，建议使用风泵排水装置，利用压风管路中的压力启动风泵，供电恢复后再启用电力排水泵，这样就可以保持工作层的排水不间断。

由于供电系统会对煤矿的安全生产产生很大的影响，因此，煤矿供电系统可靠性是一个值得不断深入研究的课题。除了上面提到的几个方面的提高可靠性的技术外，还有气动冲击钻技术的应用，还可以通过多做试验，来总结供电系统可靠性的经验，并指导可靠性研究的进行。

参考文献

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