煤礦供電設(shè)備電氣保護技術(shù)的探討

摘要：現(xiàn)今，電氣保護技術(shù)在煤炭供電設(shè)備中的作用越來越顯著。基于此，本文通過對煤礦設(shè)備電氣保護技術(shù)的相關(guān)了解，分析煤礦供電設(shè)備中存在的問題，探討煤礦供電設(shè)備電氣保護技術(shù)創(chuàng)新中的應(yīng)用策略，從而促進煤炭科技的進步。

關(guān)鍵詞：煤礦供電設(shè)備;電氣保護技術(shù);技術(shù)創(chuàng)新

1煤礦供電設(shè)備電氣保護技術(shù)

礦井中的電氣保護技術(shù)是以接地、過流和漏電保護來運行的。過流保護是在電氣設(shè)備發(fā)生故障時，電路電流增加到一定閾值，為了減少電流對電氣設(shè)備的損傷，及時切斷電路而達到保護電路和電氣設(shè)備目的的一種技術(shù)。接地保護是在電流過大時，把電流接入地面，以達到降低電氣設(shè)備危害的效果。漏電保護是由測量、信號輸入、執(zhí)行等裝置共同組成，在電路出現(xiàn)故障時，不需人工，直接通過系統(tǒng)檢測及時切斷電路，使煤炭井中的電氣設(shè)備操作更便捷和安全。

1.1一般性高壓開關(guān)柜

一般在煤炭井中的變電所和水泵房都是采用的高壓開關(guān)柜，其以繼電保護裝置來進行自身保護。繼電保護裝置是通過電磁之間的感應(yīng)來監(jiān)測電路的運行環(huán)境和工作狀態(tài)，一旦電氣設(shè)備發(fā)生短路、斷路和電壓不穩(wěn)定等情況，它可以立刻對電氣設(shè)備進行自我防護。電壓傳感裝置、斷路裝置和繼電裝置是繼電保護系統(tǒng)中最主要的運行部分，隨著電氣恒業(yè)的蓬勃發(fā)展，感應(yīng)裝置也在不斷革新，例如很多靈敏、準確的集成電路感應(yīng)裝置在繼電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，它們的使用不僅改善了電氣設(shè)備的穩(wěn)定性，還促進了電氣保護技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化。高壓開關(guān)柜以其操作簡單、保護成效好等優(yōu)勢，在煤電供電設(shè)備電氣保護中被普遍的推廣和應(yīng)用。

1.2高壓防爆配電裝置

礦井中的濕度和粉塵濃度較高，極易損害電氣設(shè)備，故煤礦井下的電氣裝置要求更高。如今，煤礦井下變電所常用的防爆配電裝置就是BG和PB系列。機械彈簧機構(gòu)作為防爆電氣裝置中保障安全的主要部分，如果電路出現(xiàn)問題，其可以馬上斷開電路，以確保電氣設(shè)備的穩(wěn)定。但是機械彈簧因其維護困難、老化快的局限性，在具體運行中需要通過不斷改進才能保障配電器的安全。目前，電能計量器和高壓振動斷路裝置是在煤炭井電氣設(shè)備中應(yīng)用的最為普遍的類型，他們通過持續(xù)地監(jiān)測電氣系統(tǒng)的運行情況，從而提高電氣設(shè)備的整體安全性。

1.3 低壓供電設(shè)備

低壓電氣裝置的防護措施較為簡單，一般就是在整個電氣保護系統(tǒng)中擔任著輔助的角色，通常把插件安裝在開關(guān)部位，使得電氣系統(tǒng)的運行得到有效保障。

2煤礦供電設(shè)備中存在的問題

2.1極易受到外部環(huán)境的影響

煤炭礦井的作業(yè)環(huán)境比較惡劣，電氣設(shè)備經(jīng)常處于陰暗潮濕或者高溫腐蝕的環(huán)境，使得電氣設(shè)備的壽命銳減，增大了其發(fā)生故障的概率。目前礦井電氣設(shè)備保護建設(shè)中存在著保護系統(tǒng)不穩(wěn)定、運行速度慢等問題，不僅使得礦井電能的正常供應(yīng)得不到保障，還造成電能的大量浪費。而且如果礦井中的電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，其產(chǎn)生的火花極易引起瓦斯爆炸事故。因此，在煤炭供電設(shè)備的運行中，做好技術(shù)保障工作已是迫在眉睫的事情。

2.2 線路問題

在煤礦的電氣設(shè)備運行中，線路安全問題極易引發(fā)安全事故，受到線路影響的生產(chǎn)環(huán)節(jié)很多，故線路問題也是電氣設(shè)備安全急需解決的問題之一。供電設(shè)備線路之間的關(guān)聯(lián)性很強，一旦線路出現(xiàn)故障，煤炭生產(chǎn)、運營和安全等方面都會直接癱瘓，礦井的生產(chǎn)難以維持，其安全隱患就會增加。因此，在煤炭的生產(chǎn)方面，必須要注重維護電氣設(shè)備的線路，以確保供電裝置的正常運行。

2.3不合理的電源設(shè)計

多數(shù)煤礦企業(yè)為了擴大規(guī)模，忽視了電源科學(xué)設(shè)計的重要性，使得電源在設(shè)備使用中出現(xiàn)紕漏，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。隨著供電設(shè)備數(shù)量的增加，使其在煤炭生產(chǎn)中所消耗的電能也增多，而且電壓的增大需要確保用電環(huán)境安全，才能保證電路的正常運轉(zhuǎn)，如果電源設(shè)計失誤就難以使供電安全得到保障。在礦井中普遍使用的電源是雙回路式線路，不僅保障煤炭井中用電的安全，還能使企業(yè)減少資源的損失。但是現(xiàn)今有些企業(yè)沒有按照國家煤炭電源的安裝要求去安裝，使得煤炭生產(chǎn)的安全存在著巨大威脅，甚至直接影響著井下工作人員的人身安全。

2.4 供電設(shè)備長期處于超負荷狀態(tài)

多數(shù)煤炭企業(yè)為了經(jīng)濟利益，只注重經(jīng)濟的收益，希望供電裝置能達到終身使用的效果;受這種錯誤思想的指引，多數(shù)企業(yè)忽視了對供電設(shè)備的維護，或者維護不及時，沒有重視到企業(yè)長遠發(fā)展的宏觀目標。多數(shù)煤礦的供電設(shè)備工作時間長，一直處于高壓狀態(tài)下，使得供電設(shè)備的故障率急劇上升，導(dǎo)致井下安全事故頻發(fā)。

3煤礦供電設(shè)備電氣保護技術(shù)創(chuàng)新上的應(yīng)用策略

3.1 采用可靠性較高的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

如果在煤礦的供電設(shè)備中采用安全、可靠性高的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，一方面可以隔離故障發(fā)生的位置，另一方面還能使得負荷轉(zhuǎn)供技術(shù)得到有效實踐。運用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的SCADA設(shè)備進行供電，以實現(xiàn)為信息傳輸、故障監(jiān)測和系統(tǒng)開關(guān)提供支持的效果。在供電系統(tǒng)運行故障的定位中，要有效結(jié)合SCADA系統(tǒng)和GIS技術(shù)，確保隔離故障和系統(tǒng)的恢復(fù)與處理，從而提高故障定位的精確度。所以，相關(guān)人員要以實際情況為主，制定科學(xué)的方案，確保電壓質(zhì)量和容量約束等在供電設(shè)備電氣保護中的需求。

3.2 智能監(jiān)測供電終端

如圖1，是煤礦電氣系統(tǒng)普遍使用的電流保護形式—階段式電流保護，又叫電流切斷保護，主要是通過短路電流幅值和瞬時動作來運行。在供電系統(tǒng)的實際運轉(zhuǎn)中，階段式電流保護有著保護速度快、操作簡單的優(yōu)勢，但也存在著運行影響大、時間復(fù)雜的漏洞。因此，相關(guān)技術(shù)要及時改進，運用縱聯(lián)式保護，如圖2。在1、2保護裝置之間安裝元件，1裝置就可以保護2裝置，其它繼電設(shè)備就會及時產(chǎn)生反應(yīng)，在K1點的斷路前起到作用。與此同時還要通過建立全景數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺以設(shè)置數(shù)據(jù)記錄模塊來保證煤礦供電系統(tǒng)的安全，并有效結(jié)合電氣設(shè)備和智能控制，將全景數(shù)據(jù)平臺應(yīng)用到系統(tǒng)層，通過自動調(diào)控來確保技術(shù)環(huán)境的平穩(wěn)。

4結(jié)束語

綜上所述，在煤礦供電設(shè)備電氣保護技術(shù)的具體運行中，要將技術(shù)創(chuàng)新作為優(yōu)化建設(shè)的重中之重。通過網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的可靠性和供電系統(tǒng)的智能監(jiān)控，來促進電氣設(shè)備環(huán)境的運行安全。因此，只有保障煤礦建設(shè)不受到技術(shù)的制約，才能確保其工作的穩(wěn)定性和安全性。故相關(guān)技術(shù)人員要綜合分析煤礦供電系統(tǒng)，最大程度上優(yōu)化技術(shù)，從而提高煤炭行業(yè)發(fā)展的速度，進一步促進其建設(shè)的安全發(fā)展。

參考文獻：

[1] 王麗娟.煤礦供電設(shè)備電氣保護技術(shù)的探討[J].江西煤炭科技，2015（3）：113-114.

作者簡介：

張增然（1979-），男，河北省趙縣人，漢族，機電工程師，從事煤礦機電方面的技術(shù)工作

（作者單位：淮北礦業(yè)集團蘆嶺煤礦保運區(qū)）