關于提高煤礦井下低壓供電安全性的探討

1、關于提高煤礦井下低壓供電安全性的探討    【摘要】供電安全對于煤礦安全生產來講關系重大。在我國，許多煤礦井下低壓供電還存在著一些安全隱患，如使用國家明令淘汰的開關設備、主變壓器過負荷運行、在線監(jiān)測水平低、諧波污染嚴重、電工違章操作或誤操作等，提高井下低壓供電安全，可以采取的措施有優(yōu)化電網結構、配置先進的在線監(jiān)測系統(tǒng)、選用新型無功補償及消諧裝置、構筑完善的低壓供電系統(tǒng)繼電保護措施等。 【關鍵詞】煤礦；井下低壓供電；安全性 煤礦供電系統(tǒng)是煤炭企業(yè)生產的主要動力來源，礦井的大部分設備都直接或間接地以電力為動力，一旦電力中斷，生產將被迫停止。煤礦供電與其他企業(yè)

2、相比有著很大的差別。其主要特點是高壓、低壓都高于地面工廠企業(yè)，換句話說，地面供電的電壓等級煤礦可用，但煤礦供電電壓等級工廠都不用，有交流電同時還有直流電，有普通電器也有隔爆式電器，井上井下系統(tǒng)比較復雜。井下供電不僅是井下變電所和配電點分散，供電距離長，又受巷道窄矮環(huán)境限制，電氣設備和供電電纜隨時都可能遭受擠、壓、砸、水浸的自然惡劣環(huán)境的威脅，由于礦井濕度達90%以上，使電氣設備絕緣容易受潮發(fā)生接地漏電短路、人身觸電等事故。萬一隔爆電氣設備失爆，又容易引起礦井瓦斯和煤塵爆炸事故，其危害之大，后果之嚴重都是無法預計的。為此要加強礦井供電安全管理，確保煤礦安全生產和職工的身心健康不受到傷害，促進礦井

3、的和諧、健康、可持續(xù)發(fā)展。在此，本文將對煤礦低壓供電的安全管理加以探討。 1煤礦井下低壓供電系統(tǒng)中的安全隱患 低壓供電系統(tǒng)為煤礦井下開采提供主要動力源，將電能轉換成其它煤炭采掘機械能源。低壓防爆電氣設備是煤礦安全可靠開采必需的供電設備和繼電保護控制設備，其工作性能水平高低不僅直接影響到煤礦井下低壓供電系統(tǒng)能否高效可靠正常供電，同時還影響到采掘工作面上的所有生產設備是否具有良好的工作效率。因此，如何結合先進的技術裝備，解決礦井低壓供電系統(tǒng)的電氣防火防爆安全問題，保障井下工作高效有序進行已成為煤礦供電運行管理人員的一種重要工作內容。煤礦井下供電系統(tǒng)中采用防爆型及增安型電器設備，在很大程度上提高了低

4、壓供電系統(tǒng)的安全水平，但是由于大多煤礦井下供電系統(tǒng)存在負荷分配不均、諧波污染嚴重、設備型號不匹配等問題，給井下安全用電埋下了許多安全隱患，現結合自我工作經驗，對煤礦低壓供電系統(tǒng)中存在的一些安全問題進行總結分析。 1.1使用國家明令淘汰的開關設備 隨著井下用電設備、控制設備等電氣設備的增多，其對供電安全可靠性也提出了更高的要求。國家已經明令淘汰一批防爆性能較差的空氣開關設備，以提高礦井安全性能水平。但有些煤礦由于改造資金缺乏或企業(yè)法人不重視等因素存在，依然在礦井中大量使用已淘汰的空氣開關設備，直接影響到井下低壓供電系統(tǒng)的安全可靠性能。 1.2主變壓器過負荷運行 隨著煤炭產量的逐年提高，特別是在市

5、場競爭經濟環(huán)境下，有些煤礦的生產量遠遠超過原設計能力，采掘運輸設備能力也必然大幅度提高。大量大功率機械設備被廣泛應用到井下煤礦開采過程中以滿足礦井生產量的需求，但同時也給安全供電帶來了問題。在沒有對煤礦供電系統(tǒng)進行整體改造的基礎上，就在井下低壓供電系統(tǒng)中增加大量大功率機械設備，從而導致中央變電所中的主變壓器容量滿足不了井下用電負荷增加的要求，使變壓器長期運行在過負荷工況下，導致變壓器出現過熱、絕緣老化嚴重、供電性能水平降低等情況，嚴重時還會出現變壓器燒損甚至引發(fā)火災等嚴重事故，給煤炭開采企業(yè)帶來巨大經濟損失。 1.3井下供電系統(tǒng)在線監(jiān)測水平較低 有些礦井在進行低壓供電系統(tǒng)設計和技術改造時，沒有

6、配置相關實時監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，井下供電系統(tǒng)在線監(jiān)測水平較低，導致地面電力運行管理人員，無法實時掌握井下供電系統(tǒng)及相關設備的實際運行工況數據信息，對所發(fā)生的故障情況無法及時作出整改和補救決策，從而造成事故進一步擴大，大大降低了煤礦供電安全性能。 1.4低壓供電系統(tǒng)諧波污染嚴重 電力電子技術、計算機技術、控制技術等進一步發(fā)展，各種先進的煤炭開采動力和控制設備在煤礦礦井中得到廣泛推廣使用，有效提高了我國煤礦電氣綜合自動化水平。但大量以半導體器件為主的電氣設備在供電系統(tǒng)中的應用，其正常運行時所產生的諧波分量會直接反饋到礦井低壓供電系統(tǒng)中，造成電網被嚴重污染，供電電壓發(fā)生嚴重畸變，不僅造成各類控制開關設備的

7、繼電保護系統(tǒng)出現誤動、拒動等現象。 1.5電工違章操作或誤操作 為了提高煤炭生產量，礦井中經常出現多工種同時作業(yè)的情況，這就給安全用電提出了更高的要求。在煤炭開采過程中，受現有技術裝備條件和工人操作技能素質水平等因素的影響，加上井下安全用電制度的不完善，井下電工誤操作或違章作業(yè)時有發(fā)生，習慣性違章操作已成為井下工作人員人身財產安全的重大威脅，不僅會造成了人身發(fā)生觸電傷害，同時習慣性不規(guī)范操作會使設備出現帶電作業(yè)，其產生的電火花很容易引燃井下的可燃氣體，造成嚴重的瓦斯爆炸事故。 2提高煤礦井下低壓供電安全性的措施 2.1優(yōu)化低壓供電電網結構 合理可靠的低壓供電電網結構是低壓供電系統(tǒng)安全可靠、節(jié)能

8、經濟運行的重要保障基礎。對煤礦井下低壓供電系統(tǒng)而言，不但要求整個饋電網絡精干、高效，而且還要求饋電電源具有高效穩(wěn)定等特性，在進行設計和技術改造時要采用雙電源、雙回路等供電模式，有效提高礦井低壓供電系統(tǒng)安全可靠性。 2.2配置先進的電力在線監(jiān)測系統(tǒng) 井下采掘工作面上的電氣設備應隨市場采掘設備的更新而及時淘汰，應結合煤礦安全規(guī)程為礦井供電系統(tǒng)配置先進電力在線監(jiān)測系統(tǒng)。對于供電系統(tǒng)中存在的高隱患非安全型或高耗能型設備應予淘汰并重新規(guī)劃選型。要下大力氣加大資金投入，以提高低壓供電系統(tǒng)的安全可靠性能，保證井下煤炭開采工作高效經濟進行。 2.3選用新型無功補償及消諧裝置 在對煤礦礦井低壓供電系統(tǒng)進行規(guī)劃建

9、設和技術改造過程中，選用新型動態(tài)無功補償及消諧裝置不僅可以有效提高礦井低壓供電系統(tǒng)的供電可靠性和供電質量水平，為煤礦電氣供電系統(tǒng)提供功率因數和供電質量均良好的電能資源。同時還可以有效抑制供電系統(tǒng)中的高次諧波分量，減少非線性負載在運行過程中對供電系統(tǒng)的沖擊，保證各類用電設備高效穩(wěn)定的運行，提高其綜合使用壽命。 2.4構筑完善的低壓供電系統(tǒng)繼電保護措施 在低壓供電系統(tǒng)繼電保護設計和技術改造時，應充分結合分級閉鎖和選擇性斷電技術，保證各電氣設備高效穩(wěn)定運行，為礦井低壓供電系統(tǒng)安全供電提供較為良好的技術保障。在低壓供電系統(tǒng)中按照分級閉鎖和選擇性斷電原則，構筑完善的繼電保護措施，可以有效杜絕工人習慣性違章帶電操作引發(fā)觸電傷亡和瓦斯爆炸事故發(fā)生，從而有效提高礦井低壓供電系統(tǒng)防火防爆的安全性能水平。 3結束語 煤礦供電的安全生產不僅關系到礦井職工的生命財產安全和礦井的經濟效益，更重要的是與社會經濟的發(fā)展息息相關。煤礦供電安全是一項長期的、持久的工作，也是一個十分龐大復雜的系統(tǒng)工程。我們必須認識到煤礦安全、可靠供電的必要性和重要性，及時增加設備投入，加強職工的供電保護意識，改善供電設備的維護管理，嚴格執(zhí)行管理制度，這樣才能