煤礦電力系統現狀及改進措施

閆比男

【摘要】 煤礦電力系統作為電網的一個特殊用戶，其特殊的開采環境決定對電能可靠性和穩定性有較高要求。本文對煤礦電力系統存在問題進行分析，提出了優化電力系統、加強煤礦供電設備保護和加大對煤礦供電設備的投入等措施解決煤礦電力系統存在的問題。

【關鍵詞】 煤礦 電力系統 安全隱患 無功補償。

一、前言

煤礦電力系統是指由各級變電所、各電壓等級的配電線路和用電設備共同組成的礦區電網。煤礦電力系統井下作業的直接或間接動力來源，并為井下安全生產提供保障，一旦煤礦電力系統中斷，井下生產工作將被迫終止。同時，井下瓦斯抽放和排水設備需要靠電能維持，電力中斷將容易引起瓦斯積聚及淹井等安全事故。因此，開展煤礦電力系統運行現狀的研究，對于提高井下供電系統可靠性、保證煤礦安全生產工作的順利開展、保障井下人員生命財產安全具有的意義。

二、煤礦井下電力系統運行現狀

2.1 長距離輸電安全隱患

隨著煤炭行業的迅猛發展，煤礦開采深度和強度的不斷增加，井下采煤工作面和掘進工作面距離井口的距離越來越遠，導致井下動力源的供電線路不斷增長。煤礦生產設備的數量和容量不斷增加，造成原有電網的電纜選擇不合理，也增加了井下電網的負擔。這種低壓“超長”距離輸電和導致電纜選擇不合理是造成井下瓦斯爆炸等故障的主要原因之一，對于企業的安全生產和經濟效益的提升具有重要影響。

2.2 安全監控系統技術落后

很多礦井受建設時期技術水平和投入資金的限制，井下電力網絡沒有安全監控系統，導致井下供電網絡的運行信息不能及時反饋到地面。礦區變電所相關電力調度人員不能及時掌握井下電網的運行狀況，無法實現有針對的排除電力安全問題，可能造成人員和財產的嚴重損失。

2.3 主變壓器過負荷運行

近年來煤炭行業發展迅猛，部分礦井的開采量遠遠超過其設計能力，大功率采掘和運輸設備引入對原有電網提出新的挑戰。有些礦井沒有對電力網絡進行升級改造，直接投入大量設備，使得中央主變電所的變壓器容量長期過載運行，產生變壓器過熱和絕緣老化等問題，容易造成變壓器損壞，甚至發生火災。

2.4 保護裝置故障

煤礦電力系統設備常用的保護方式有過流保護、接地保護和漏電保護三種類型。在井下電力系統運行過程中，電力保護裝置起到非常重要的作用，保護裝置失靈將導致用電設備故障拒跳、無故障誤跳或者故障跳閘不準確，可能導致瓦斯抽放裝置或排水裝置等不能正常工作，發生瓦斯爆炸、淹井等事故，給礦井和井下工作人員帶來傷害。

三、煤礦電力系統運行現狀解決措施

3.1 優化電力系統

在電能質量低的礦區投入無功補償裝置，提高煤礦電力系統的供電水平，減少輸電過程的線路損耗，提高供電網絡末端設備的工作電壓，進而保證井下用電設備正常啟動。采取集中補償和就地補償相結合的方式，采用動態無功補償裝置，根據井下電網的實際情況進行補償，抑制電力網的電壓波動、三相不平衡和諧波“污染”，從而提高電能質量。

3.2 加強煤礦供電設備保護

完善井下供電系統的繼電保護方案，提高井下電網故障情況的動作可靠性。煤礦井下高壓電機、動力變壓器等高壓設備的控制裝置必須具有短路、接地、過載和欠壓釋放等保護功能。井下在移動變電站、采區變電所等部位引出的饋電線路上，必須裝有短路、漏電保護和過負荷保護等功能。井下低壓電機的控制設備應該具有短路保護、過載保護、斷相保護、遠程控制進而漏電閉鎖等保護功能。

3.3 嚴格落實煤礦供電應急措施

國家相關政府部門、礦區供電電力企業和煤礦企業必須具有完善的突發事故的處理預案，具有協調聯動處理機制，開展突發事故應急聯合演練工作；煤礦企業必須具備雙回路供電系統，備用回路可以隨時投入工作。煤礦企業具有合理的停電應急措施，保證在事故突發時迅速撤離人員，提高井下作業安全性。在事故發生后，必須按照規定檢查瓦斯抽放情況，排放合格才可以送電，減少事故損失，避免引發二次事故。

3.4 加大對煤礦供電設備的投入

煤礦電力系統應該根據用電設備容量變化，加大資金投入，適時對其進行合理改造升級，保障供電網絡安全。嚴格按照輸配電和用電設備的要求進行合理檢修和維護，及時記錄設備的使用狀況。加強電力從業人員的培訓，提升其專業技術水平，保證檢修和維護工作的順利開展。重視礦區電力系統設備檢修維護過程中的異常情況，并對其進行分析，嚴重時禁止繼續使用，必須立即更換電力設備。

四、結束語

現階段我國煤礦供電系統存在各種各樣的問題，要想從根本上解決問題，關鍵要對供電安全的必要性和重要性進行充分認識，優化電力網絡、完善煤礦電力系統的保護功能、加大煤礦供電設備的投入，消除事故的隱患。同時也要加大科技投入，推動煤礦電力系統向自動化、智能化方向發展。

參考文獻

[1] 國家安全監管總局 國家煤礦安監局.關于進一步加強煤礦安全監管監察工作的通知.〔2012〕130號

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[3] 林柏泉，常建華，翟成.我國煤礦安全現狀及應當采取的對策分安全析[J].中國科學學報，2006（5）：42—46