摘要：近年来,越来越多的供电设备应用到煤炭开采作业中，极大的提高了煤炭开采工作的质量与效率，但供电设备在使用过程中容易存在安全隐患，对煤矿的安全生产造成威胁。煤矿企业应优化电气保护技术，提高煤矿供电设备的质量与安全性，减少煤矿开采过程中的经济损失与人员伤亡。随着科学技术的发展，电气保护技术也日益成熟，煤矿企业应认真分析煤矿供电设备中电气保护的要求与应用现状，提高电气保护技术的应用水平，减少供电设备安全事故的发生。
关键词：煤矿；供电设备；电气保护技术
1煤矿供电设备中电气保护技术的要求与应用现状
电气保护技术的应用提高了煤矿供电设备的安全性，煤矿企业应注意煤矿供电设备中电气保护的要求。首先，电气保护技术应确保供电设备的可靠性，为煤矿生产提供持续稳定的电力支持。其次，电气保护技术应确保供电设备的安全性，以免供电设备出现故障影响生产效率。再次，电气保护技术应确保电气设备标明额定电压值，防止出现因设备标记不明而影响技术人员的操作。最后，电气保护技术应注重接地保护，减少触电事故的出现，减少人员伤亡与经济损失。另外，电气保护装置还需进行定时维修，保证煤矿供电设备稳定运行。目前，我国常用的煤矿供电设备主要包括矿用通用型高压开关柜、高压防爆配电装置、移动变电站等，可以使用过流保护、漏电保护和接地保护这三种电气保护技术提高供电设备的安全性。电气保护装置一般以电磁感应为基础，具备一定的自我调节功能，可以防止短路、瞬时电压过大等问题，具有安全可靠的特点。随着技术的进步，数字式继电器保护装置广泛应用于煤矿供电设备的保护中来，不仅提高了供电设备运行的安全性与保护装置自动化水平，还提高了工作效率，为煤矿企业争取了更多利益。
2煤矿供电设备中电气保护的特点
由于煤矿井下的特殊工作环境，一旦发生意外很可能造成严重的安全事故，因此与其他行业供电系统相比，煤矿具有更高的供电系统安全性能要求。为向井下提供新鲜风流，供电系统必须采用双回路电源，不间断工作。由于井下粉尘浓度高、湿度大，很容易对电气设备造成损坏，因此除了保证井下工作人员的人身安全，还应考虑电气设备的安全。煤矿使用的电气设备一般分为矿用防爆电气设备和一般型电气设备两大类。一般型电气设备因防护能力不足，通常运用在地面供电系统;矿用防爆型电气设备具有较强的安全防护能力，可对电气设备引发瓦斯或粉尘爆炸进行有效预防，多应用于掘进工作面、采煤工作面等瓦斯或粉尘浓度较高的区域。
3煤矿供电设备中存在的问题
3.1电源设计不合理
许多煤矿企业不断扩大生产规模，而忽略电源的设计，导致电源在使用中存在安全漏洞，容易酿成安全事故。随着电力设备的不断增多，煤矿生产过程耗费的电能也随之增多，用电压力的增大需要安全的用电环境才能保证其正常运行，电源设计不合理会使供电安全无法得到有效保障。双回路式线路是矿井下使用最多的电源，可确保煤矿用电安全，但很多企业受利益的驱使未按要求安装双回路式线路电源，为煤矿安全生产埋下了巨大隐患，威胁着井下员工的生命安全。
3.2矿井下超远距离供电不安全
随着煤炭开采作业线的拉长，供电距离也在不断增加，这种超远距离供电容易受矿井环境的影响，存在较多风险因素。超远距离供电导致供电线路中电压低于正常水平，不仅影响电力设备的运行效率，还增加了电力损耗成本，极易损坏电力设备，严重影响了煤矿企业的经济效益。矿井下超远距离供电因电极不稳定，既无法满足电力设备的运行需求，也无法保证用电安全，增加了煤矿安全生产的风险。
3.3电气设备保护措施不完善
矿井下的供电需要面临复杂的环境因素，其不仅需要提高煤矿开采效率，还需要在充满易燃易爆气体的环境中安全运行，因此需要应用电气保护设备。如果电气设备保护措施不完善，将会使供电设备直接暴露在矿井下，无法为井下供电线路提供有效保障，容易诱发安全事故，进而影响煤矿企业的利益与声誉。
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4煤矿供电设备电气保护技术的应用
4.1煤矿高压开关柜设备电气保护技术
高压开关柜是煤矿井下中央变电所及地面变电常用的供电设备，一般采用继电保护装置进行电气保护。继电保护装置需要根据相关规定安装在继电器室内或独立组成保护装置屏，为高压开关柜的正常运行提供有效保障。传统电磁感应式的继电保护装置已无法满足煤矿生产需求，并逐渐被微处理机保护器所取代，微处理机保护器因其结构简单、功能完善的特点，极大地提高井下生产安全性，促进了电力设备与自动化保护装置监控技术的发展，安全高效的满足了煤矿企业的生产需求，减少因煤矿高压安全柜引发的电气事故。
4.2煤矿低压供电设备电气保护技术
煤矿低压供电设备中的电气保护装置主要以插件的形式安装在开关设备内部，当供电设备的开关发生漏电现象时，电气保护装置会自动启用智能开关。该种电气保护技术可与主回路中的保护装置相配合，共同完成对煤矿供电设备的保护作用。现代低压供电设备电气保护装置发展迅速，运用了集中控制模式和零序电压法。集中控制模式提高了判断的准确性，实现了分散性漏电保护，而零序电压法则可以随时对供电设备的可疑数据进行采集分析，自动修复供电设备的电压与电容故障，在一度程度上提高了供电设备异常的测量精度。煤矿低压供电设备的电气保护技术有效保证了供电系统的安全运行，为煤矿安全生产提供了保障。
4.3变电站自动化系统中电气保护技术
随着科学技术的不断发展，煤矿生产中供电设备的自动化水平逐渐提高，只有保证变电站自动化系统的安全性，才能确保供电设备安全高效的运行。变电站自动化系统的电气保护受到了世界各国的重视，研究出了许多安全高效的电气保护装置，例如美国GE公司的ALPS型与德国西门子公司的7SA531型电气保护系统，我国北京德威特集团的DVP-600系列微机智能自动化保护系统也有很好的保护作用，极大的减少了煤矿电气安全事故的发生。
4.4煤矿保护装置电气保护技术
煤矿供电设备的保护装置可以将设备运行过程中的障碍与异常状态显示给相关技术人员，便于工作人员及时发现供电设备的问题，及时进行供电设备的维修与养护，降低安全事故的发生频率。煤矿保护装置由输入信号装置、测量装置、逻辑判断装置、执行装置四部分组成，对供电设备提供电气保护，提高了供电设备工作的安全性。
4.5对新型矿用电气保护装置的建议
我国《煤矿安全规程》中对新型矿用电气保护装置明确规定，其装置除了具备良好的保护功能之外，还必须具备检测电度、电流、电压、功率等电力参数等多方面的功能，与此同时，通讯接口也要相匹配，对于开关设备的控制可以通过通讯接口来实现，只有具备相应的通讯接口设备，才可以确保煤矿供电设备的正常稳定的运行，促进煤矿的安全生产工作。
在煤矿工作中，井下空间有限，还要做好相应的防爆措施，可是变电站自动化系统的开关设备种类比较繁多，结构也较为复杂，所以说针对煤矿的施工环境来说，井下供电设备的保护装置要符合具体的工作空间环境，需具备体积小，性和性能还要高的特点，电气设备的接口要符合国家的有关要求，力争做到安全、灵活并且操作简单维修方便，只有如此，才可以保障煤矿井下供电设备的安全稳定的运行。
5结论
供电系统和电气设备是煤矿生产系统中必不可少的组成部分，其安全性对于整个矿井的安全生产至关重要，因此，研究供电设备的电气保护技术对于保障煤矿安全生产具有重要意义。
参考文献：
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论文作者:吕惠林,杨帆
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
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