礦井智能化供電系統研究

閆光鵬

摘要：隨著時代的發展，供電系統對于礦井開采來說有著重要的輔助作用，直接影響著礦井開采的安全性。隨著科學技術的不斷發展，智能化技術為生活中各行各業帶來便捷。在礦井供電系統中融入智能化技術必定會大大提升礦井開采的安全性。

關鍵詞：礦井智能化;供電系統

引言

隨著煤礦礦井電網的規模越來越大，礦井供電距離較長，供電級數多且都采用電纜供電方式。單靠傳統的過流定值加時間延時級差的方法不可避免的造成越級跳閘情況的發生。此外，煤礦井下采區變電所高低壓系統使用的保護裝置型號較多，各類保護使用的通訊規約不統一，無法實現采區變電所高低壓供電系統的集中監視和控制。結合煤礦的實際情況，研究礦井智能化供電系統的建設和成果。

1礦井供電系統實現供電安全的必要性

用電安全是各行業都需要引起高度重視的。在煤礦開采工作中，如果礦井供電系統不可靠，不但影響一般的正常用電作業，還會經常出現無規律、無計劃停電導致的通風問題。一旦供電得不到保障，井下通風機便不能正常工作，由此通風不能得到保障，就會引發瓦斯積聚的風險，而其他電氣設備在供電故障發生時同樣會出現各種問題，如漏電、短路、電氣火災，會產生電氣火花，從而引發瓦斯爆炸事故，危及采礦工作人員的安全。由此看來，保障礦井供電系統的用電安全是降低礦井作業安全風險的基礎，對于煤礦安全生產有著十分重要的意義。

2礦井智能化供電系統研究

2.1設立多區域分段實時監控系統

隨著智能技術的不斷開展，很多供電系統都融入了智能化的實時監控系統，對于礦井供電系統來說有著積極的影響。從供電系統的日常維護來看，在傳統的操作當中都需要人員深入井下的每一處進行相應的觀察和數據采集，對供電系統中的各個設備進行磨損情況監測、運行情況檢測。這無疑是需要投入大量的人力物力進行監控的，同時工作效率相對比較低下。對此，在智能化的時代應當做好相應實時監控系統的建立，將礦井供電系統劃分成多個區域，針對每一個區域的供電情況進行歷史數據的分析，制定好良好的運行標準值，在安裝實時監控儀器的時候設定好安全值范圍進行電纜、電流、電壓等情況的監控。同時，針對供電系統中的每一個設備的磨損情況做好實時的預測，盡早的發現磨損嚴重的部分及時做好替換維護，防止安全事故的出現。

2.2建立故障檔案

在平時的檢修維護工作中，檢修和維護工作應當做到有始有終，不浪費任何一次了解供電故障的機會，因此建議供電管理專業人員為各類實際發生的用電故障建立檔案，對故障類型、損傷程度及故障發生頻率進行數據分類統計。除了需要對實際發生的故障進行檔案設計備注外，還需對在仿真模擬軟件下進行的各類模擬故障處理的數據進行統計，加大數據建設，為后續的進一步檢修排查工作提供參考和借鑒，方便未來的故障排查工作。

2.3智能化UAPC控制平臺

實現井上、井下微機綜合保護自動化管理，對整個供電系統運行狀態、故障診斷、技術參數分析、以及停送電操作由計算機分析自動完成對于提高礦井供電可靠性有極大幫助。在井上安裝智能化UAPC控制平臺，通過架設高速光纖通道實時監視并采集井下所有保護設備的運行狀態，建立信息共享、擴展性好的大數據平臺，在發生事故跳閘時可以分析事故，定位故障地點和分析事故原因。利用現有的光纖環網作為采集通道，同時在各個采區變電站安裝高性能的通訊管理機用來采集非智能化保護設備的信息。

2.4采用電氣設備在線檢測系統

引入電氣設備狀態在線監測系統，可把礦井供電在線監測系統引入礦井供電系統來動態監督，實時管理礦井供電設備。在日常生產中，礦井供電管理人員可參照礦井供電在線監測系統與安全監測系統監測到的相關供電故障，深入分析故障性質，真正找出故障原因，制定相應解決措施，并及時切斷事故區域電源，確保非故障區安全，盡量減少礦井供電故障帶來的不必要損失。

2.5遠程監控系統的安全

監控系統的安全和可靠直接關系到供電無人值守的安全和可靠，調研也發現，目前各煤礦的供電監控系統基本上都是采用的Windows操作系統，監控系統運行慢、中病毒甚至死機等問題頻發，導致煤礦的供電監控系統安全性和可靠性得不到保證，嚴重制約了煤礦供電智能化建設的步伐，根據多年來研究和應用煤礦供電監控系統的經驗證明，采用基于Linux操作系統的供電監控軟件平臺，可有效防止病毒入侵，系統安全性和可靠性明顯提高，系統年可用率可達99.99%，系統平均故障間隔時間（MTBF）不小于20000h，因此，建議在煤礦供電智能化建設過程中，首選基于Linux操作系統的監控軟件平臺，這也是煤礦供電智能化及無人值守建設的安全保證。

2.6加強智能化保護設備建設

供電系統出現故障很容易出現故障快速的蔓延，進而加大事故的嚴重性，造成火災或者人員傷亡等情況。因此，在保護設備上應當加強建設與研究。首先，做好越級速斷保護，智能設備監控到供電系統當中出現越級關閘的情況應當快速的進行電流、電壓的斷開，快速做好正確的電閘關閉，避免不正當的電閘關閉操作讓整個供電系統出現相關的錯亂，導致安全事故的出現。然后，在供電的各個采區當中做好相應的智能總開關設置，一旦在采區當中出現供電事故，則在井上可以進行該采區的關閘作用，防止繼續通電而加強事故嚴重性，將事故的面積延伸到另一個采區當中。最后，做好電壓、負荷與接地的智能設備建設。一旦出現電壓、負荷過大的情況則立即啟動預警報告，讓井上技術人員進行相應電壓與負荷的調整。同時，做好及時關閉其與采礦設備的連接，防止繼續增大電纜的負荷，引發電路癱瘓短路。此外，惡劣的雷雨天氣應當做好相應雷電的接地操作，防止雷電影響到礦井供電系統的穩定運行。

結語

礦井供電系統的安全是采礦工作的基本前提，通過發現問題、解決問題來進一步加強供電系統的安全和電器設備的保護，將有助于促進礦井作業的安全高效實施。在用電安全事故頻發的當下，更應當加強各級工作人員的安全用電意識，提升其對供電系統的綜合了解和電氣設備的安全使用，從人為因素方面消除安全隱患。

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