閆比男

【摘要】 煤礦電力系統(tǒng)作為電網(wǎng)的一個(gè)特殊用戶，其特殊的開采環(huán)境決定對(duì)電能可靠性和穩(wěn)定性有較高要求。本文對(duì)煤礦電力系統(tǒng)存在問題進(jìn)行分析，提出了優(yōu)化電力系統(tǒng)、加強(qiáng)煤礦供電設(shè)備保護(hù)和加大對(duì)煤礦供電設(shè)備的投入等措施解決煤礦電力系統(tǒng)存在的問題。

【關(guān)鍵詞】 煤礦 電力系統(tǒng) 安全隱患 無功補(bǔ)償。

一、前言

煤礦電力系統(tǒng)是指由各級(jí)變電所、各電壓等級(jí)的配電線路和用電設(shè)備共同組成的礦區(qū)電網(wǎng)。煤礦電力系統(tǒng)井下作業(yè)的直接或間接動(dòng)力來源，并為井下安全生產(chǎn)提供保障，一旦煤礦電力系統(tǒng)中斷，井下生產(chǎn)工作將被迫終止。同時(shí)，井下瓦斯抽放和排水設(shè)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(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀的研究，對(duì)于提高井下供電系統(tǒng)可靠性、保證煤礦安全生產(chǎn)工作的順利開展、保障井下人員生命財(cái)產(chǎn)安全具有的意義。

二、煤礦井下電力系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀

2.1 長(zhǎng)距離輸電安全隱患

隨著煤炭行業(yè)的迅猛發(fā)展，煤礦開采深度和強(qiáng)度的不斷增加，井下采煤工作面和掘進(jìn)工作面距離井口的距離越來越遠(yuǎn)，導(dǎo)致井下動(dòng)力源的供電線路不斷增長(zhǎng)。煤礦生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)量和容量不斷增加，造成原有電網(wǎng)的電纜選擇不合理，也增加了井下電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)。這種低壓“超長(zhǎng)”距離輸電和導(dǎo)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(duì)于企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的提升具有重要影響。

2.2 安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)落后

很多礦井受建設(shè)時(shí)期技術(shù)水平和投入資金的限制，井下電力網(wǎng)絡(luò)沒有安全監(jiān)控系統(tǒng)，導(dǎo)致井下供電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行信息不能及時(shí)反饋到地面。礦區(qū)變電所相關(guān)電力調(diào)度人員不能及時(shí)掌握井下電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，無法實(shí)現(xiàn)有針對(duì)的排除電力安全問題，可能造成人員和財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。

2.3 主變壓器過負(fù)荷運(yùn)行

近年來煤炭行業(yè)發(fā)展迅猛，部分礦井的開采量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其設(shè)計(jì)能力，大功率采掘和運(yùn)輸設(shè)備引入對(duì)原有電網(wǎng)提出新的挑戰(zhàn)。有些礦井沒有對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí)改造，直接投入大量設(shè)備，使得中央主變電所的變壓器容量長(zhǎng)期過載運(yùn)行，產(chǎn)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(fā)生火災(zāi)。

2.4 保護(hù)裝置故障

煤礦電力系統(tǒng)設(shè)備常用的保護(hù)方式有過流保護(hù)、接地保護(hù)和漏電保護(hù)三種類型。在井下電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電力保護(hù)裝置起到非常重要的作用，保護(hù)裝置失靈將導(dǎo)致用電設(shè)備故障拒跳、無故障誤跳或者故障跳閘不準(zhǔn)確，可能導(dǎo)致瓦斯抽放裝置或排水裝置等不能正常工作，發(fā)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(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀解決措施

3.1 優(yōu)化電力系統(tǒng)

在電能質(zhì)量低的礦區(qū)投入無功補(bǔ)償裝置，提高煤礦電力系統(tǒng)的供電水平，減少輸電過程的線路損耗，提高供電網(wǎng)絡(luò)末端設(shè)備的工作電壓，進(jìn)而保證井下用電設(shè)備正常啟動(dòng)。采取集中補(bǔ)償和就地補(bǔ)償相結(jié)合的方式，采用動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，根據(jù)井下電網(wǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行補(bǔ)償，抑制電力網(wǎng)的電壓波動(dòng)、三相不平衡和諧波“污染”，從而提高電能質(zhì)量。

3.2 加強(qiáng)煤礦供電設(shè)備保護(hù)

完善井下供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)方案，提高井下電網(wǎng)故障情況的動(dòng)作可靠性。煤礦井下高壓電機(jī)、動(dòng)力變壓器等高壓設(shè)備的控制裝置必須具有短路、接地、過載和欠壓釋放等保護(hù)功能。井下在移動(dòng)變電站、采區(qū)變電所等部位引出的饋電線路上，必須裝有短路、漏電保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)等功能。井下低壓電機(jī)的控制設(shè)備應(yīng)該具有短路保護(hù)、過載保護(hù)、斷相保護(hù)、遠(yuǎn)程控制進(jìn)而漏電閉鎖等保護(hù)功能。

3.3 嚴(yán)格落實(shí)煤礦供電應(yīng)急措施

國(guó)家相關(guān)政府部門、礦區(qū)供電電力企業(yè)和煤礦企業(yè)必須具有完善的突發(fā)事故的處理預(yù)案，具有協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)處理機(jī)制，開展突發(fā)事故應(yīng)急聯(lián)合演練工作；煤礦企業(yè)必須具備雙回路供電系統(tǒng)，備用回路可以隨時(shí)投入工作。煤礦企業(yè)具有合理的停電應(yīng)急措施，保證在事故突發(fā)時(shí)迅速撤離人員，提高井下作業(yè)安全性。在事故發(fā)生后，必須按照規(guī)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(fā)二次事故。

3.4 加大對(duì)煤礦供電設(shè)備的投入

煤礦電力系統(tǒng)應(yīng)該根據(jù)用電設(shè)備容量變化，加大資金投入，適時(shí)對(duì)其進(jìn)行合理改造升級(jí)，保障供電網(wǎng)絡(luò)安全。嚴(yán)格按照輸配電和用電設(shè)備的要求進(jìn)行合理檢修和維護(hù)，及時(shí)記錄設(shè)備的使用狀況。加強(qiáng)電力從業(yè)人員的培訓(xùn)，提升其專業(yè)技術(shù)水平，保證檢修和維護(hù)工作的順利開展。重視礦區(qū)電力系統(tǒng)設(shè)備檢修維護(hù)過程中的異常情況，并對(duì)其進(jìn)行分析，嚴(yán)重時(shí)禁止繼續(xù)使用，必須立即更換電力設(shè)備。

四、結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段我國(guó)煤礦供電系統(tǒng)存在各種各樣的問題，要想從根本上解決問題，關(guān)鍵要對(duì)供電安全的必要性和重要性進(jìn)行充分認(rèn)識(shí)，優(yōu)化電力網(wǎng)絡(luò)、完善煤礦電力系統(tǒng)的保護(hù)功能、加大煤礦供電設(shè)備的投入，消除事故的隱患。同時(shí)也要加大科技投入，推動(dòng)煤礦電力系統(tǒng)向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 國(guó)家安全監(jiān)管總局 國(guó)家煤礦安監(jiān)局.關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察工作的通知.〔2012〕130號(hào)

[2] 煤礦安全生產(chǎn)基本條件規(guī)定[M].北京：煤炭工業(yè)出版社.2003

[3] 林柏泉，常建華，翟成.我國(guó)煤礦安全現(xiàn)狀及應(yīng)當(dāng)采取的對(duì)策分安全析[J].中國(guó)科學(xué)學(xué)報(bào)，2006（5）：42—46