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【摘 要 】 煤矿电力系统作为电网的一个特殊用户,其特殊的开采环境决定对电能可靠性和稳定性有较高要求.本文对煤矿电力系统存在问题进行分析,提出了优化电力系统、加强煤矿供电设备保护和加大对煤矿供电设备的投入等措施解决煤矿电力系统存在的问题.
【关 键 词 】 煤矿 电力系统 安全隐患 无功补偿.
一、前言
煤矿电力系统是指由各级变电所、各电压等级的配电线路和用电设备共同组成的矿区电网.煤矿电力系统井下作业的直接或间接动力来源,并为井下安全生产提供保障,一旦煤矿电力系统中断,井下生产工作将被迫终止.同时,井下瓦斯抽放和排水设备需要靠电能维持,电力中断将容易引起瓦斯积聚及淹井等安全事故.因此,开展煤矿电力系统运行现状的研究,对于提高井下供电系统可靠性、保证煤矿安全生产工作的顺利开展、保障井下人员生命财产安全具有的意义.
二、煤矿井下电力系统运行现状
2.1 长距离输电安全隐患
随着煤炭行业的迅猛发展,煤矿开采深度和强度的不断增加,井下采煤工作面和掘进工作面距离井口的距离越来越远,导致井下动力源的供电线路不断增长.煤矿生产设备的数量和容量不断增加,造成原有电网的电缆选择不合理,也增加了井下电网的负担.这种低压“超长”距离输电和导致电缆选择不合理是造成井下瓦斯爆炸等故障的主要原因之一,对于企业的安全生产和经济效益的提升具有重要影响.
2.2 安全监控系统技术落后
很多矿井受建设时期技术水平和投入资金的限制,井下电力网络没有安全监控系统,导致井下供电网络的运行信息不能及时反馈到地面.矿区变电所相关电力调度人员不能及时掌握井下电网的运行状况,无法实现有针对的排除电力安全问题,可能造成人员和财产的严重损失.
2.3 主变压器过负荷运行
近年来煤炭行业发展迅猛,部分矿井的开采量远远超过其设计能力,大功率采掘和运输设备引入对原有电网提出新的挑战.有些矿井没有对电力网络进行升级改造,直接投入大量设备,使得主变电所的变压器容量长期过载运行,产生变压器过热和绝缘老化等问题,容易造成变压器损坏,甚至发生火灾.
2.4 保护装置故障
煤矿电力系统设备常用的保护方式有过流保护、接地保护和漏电保护三种类型.在井下电力系统运行过程中,电力保护装置起到非常重要的作用,保护装置失灵将导致用电设备故障拒跳、无故障误跳或者故障跳闸不准确,可能导致瓦斯抽放装置或排水装置等不能正常工作,发生瓦斯爆炸、淹井等事故,给矿井和井下工作人员带来伤害.
三、煤矿电力系统运行现状解决措施
3.1 优化电力系统
在电能质量低的矿区投入无功补偿装置,提高煤矿电力系统的供电水平,减少输电过程的线路损耗,提高供电网络末端设备的工作电压,进而保证井下用电设备正常启动.采取集中补偿和就地补偿相结合的方式,采用动态无功补偿装置,根据井下电网的实际情况进行补偿,抑制电力网的电压波动、三相不平衡和谐波“污染”,从而提高电能质量.
3.2 加强煤矿供电设备保护
完善井下供电系统的继电保护方案,提高井下电网故障情况的动作可靠性.煤矿井下高压电机、动力变压器等高压设备的控制装置必须具有短路、接地、过载和欠压释放等保护功能.井下在移动变电站、采区变电所等部位引出的馈电线路上,必须装有短路、漏电保护和过负荷保护等功能.井下低压电机的控制设备应该具有短路保护、过载保护、断相保护、远程控制进而漏电闭锁等保护功能.
3.3 严格落实煤矿供电应急措施
国家相关政府部门、矿区供电电力企业和煤矿企业必须具有完善的突发事故的处理预案,具有协调联动处理机制,开展突发事故应急联合演练工作；煤矿企业必须具备双回路供电系统,备用回路可以随时投入工作.煤矿企业具有合理的停电应急措施,保证在事故突发时迅速撤离人员,提高井下作业安全性.在事故发生后,必须按照规定检查瓦斯抽放情况,排放合格才可以送电,减少事故损失,避免引发二次事故.
3.4 加大对煤矿供电设备的投入
煤矿电力系统应该根据用电设备容量变化,加大资金投入,适时对其进行合理改造升级,保障供电网络安全.严格按照输配电和用电设备的要求进行合理检修和维护,及时记录设备的使用状况.加强电力从业人员的培训,提升其专业技术水平,保证检修和维护工作的顺利开展.重视矿区电力系统设备检修维护过程中的异常情况,并对其进行分析,严重时禁止继续使用,必须立即更换电力设备.
四、结束语
现阶段我国煤矿供电系统存在各种各样的问题,要想从根本上解决问题,关键要对供电安全的必要性和重要性进行充分认识,优化电力网络、完善煤矿电力系统的保护功能、加大煤矿供电设备的投入,消除事故的隐患.同时也要加大科技投入,推动煤矿电力系统向自动化、智能化方向发展.