摘要：随着我国的经济在不断的发展，社会在不断的进步，我国的煤矿企业发展迅速，在井下开采过程中，由于电力的问题，经常会耽误开采的时间，导致开采效率低，直到我国在井下的供电设备上引用了自动化技术，为井下的供电提供了便利，并相继提高了工作效率，但是在自动化的改造过程中，也出现了些许问题，本文就自动化改造过程中出现的问题提出了几点解决对策，希望能够对改进问题提供帮助。
关键词：煤矿井下；供电自动化；改造；问题；对策
引言
本文主要对煤矿井下供电系统的实际情况加以分析，针对其现有的应用情况和实际应用中出现的问题加以研究，并对其优化和改造情况，着重阐述怎样使自动化更广泛地为煤矿井下供电系统服务。经过对现有状况和问题的分析，归纳解决，总结下一步如何做，才能使自动化在煤矿井下得到合理应用。
1供电自动化改造过程中的具体问题分析
1.1煤矿变电所的设置原则是根据负载的大小、
类型和负荷等级所决定的。根据计算结果，负载开关设置一个固定值和变电站，一步一步地根据负载功率确定一组电流保护数值，到最远处的短路电流能够作为一个稳定的保护性能，从而产生一个保护屏障。通过加强协调以及快速断开开关保护，过载保护整定值和变电站器件的电流瞬时跳闸，而一旦发生故障，所有的快速断路保护必须同时进行，从而使得保护不具有选择性和扩展性。
1.2越级跳闸
在煤矿井下实行供电自动化之前，井下的供电设备一般比较陈旧。而且长时间处于阴暗潮湿的环境里，导致出现问题的可能性增大。在供电过程中，可能会因为不同配电室的保护器不匹配，保护设施老化，反应迟钝，一旦进行设备保护就可能造成越级跳闸，越级跳闸会导致井下大部分区域停电，如果在此期间出现意外情况，那么将会发生较大事故。
1.3瞬时转速设定误差
如果确定地面6kV的高压固定值，每一个级别依次下降上一级的0.9倍。然而这一过程有明显的缺陷。由于电压设置值过小，如果某一级电压失效，必须在同一时间将所有开关快速中断，从而保护整个煤矿井下的供电设备。
2供电自动化改造过程中出现的问题对策
2.1优化布设井下供电方案
煤矿井下供电系统，需要向采区作业面、通风系统及给排水系统提供充足、稳定的电能供应。对于供应给井下采区作业面的电源，需要经过地面变电所的升压隔离装置向作业面供电，升压隔离装置需要设置两台，这样一台带电备用，一台投入运行，而且采用双电源向井下作业区内的各种设备提供安全可靠的电能供应。对于井下通风系统和给排水系统，则需要由井下变电所或是配电所的馈电盘柜来提供双回路电源。在具体动力电压等级布设时，需要优化按照机电设备功率容量380V、660V、6.3kV进行布设，同时照明设备、信号设备和煤电站电气设备均按照127V进行供电，交流控制回路按照36V进行供电。对于井下供电系统，需要设置完善的漏电保护，利用低压漏电保护器馈电开关来对漏电进行保护，有效的减少漏电事故的发生。井下供电线路布设时，需要严格按照具体规范的要求进行接地极及接地网的设置，对电气进行连接时可以采用接地扁钢和接地铜线，以此来形成一个完整的保护接地、工作接地及系统接地，提高井下供电的安全性。对于井下电动机，可以采用真空启动器或是矿用低压磁力启动器对其进行控制，并在电机控制箱里装置继电保护系统，以此来检测和保护电动机运行中短路、漏电及过流等问题，同时利用继电保护闭锁装置能够使风电和瓦斯电进行闭锁工作。对于井下供电电缆需要选择助燃性电缆，从而保证井下供电系统运行的安全。
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2.2做好煤矿井下供电自动化设施的维护工作
在前期选择供电自动化设备的功率熔容量之前，应该将煤矿井下的大概所需电流的功率进行专业评估，并根据供功率的大小来选择供电设备，并制定定期维修保养计划，要知道，煤矿井下情况复杂多样，道路错综复杂，且供电自动化设备可能会被长时间的阴暗潮湿环境所影响，产生安全隐患，所以做好煤矿井下供电自动化设施的维护保养工作极为重要。如果维修保养人员在发现了安全隐患，应及时停止供电并上报，然后制定维修计划，防止出现事故。
2.3硬件的优化
对煤矿井下电气设备自动化控制系统进行优化的过程中，硬件的优化与创新是非常关键的环节。煤矿井下环境比较恶劣，同时井下供电不够稳定，这些因素均会给煤矿井下电气设备自动化控制系统运行的安全性、稳定性造成严重的影响。对硬件进行优化的时候，首先可以在输入电路部分配置电源净化装置，应用一比一隔离变压器，并借助一比一隔离变压器的初级线圈、次级线圈屏蔽层，连接电气设备的中性点，从而达到控制电气设备自动化控制系统脉冲干扰的效果；其次，针对自动化控制系统，通过净化其24V直流供电电源，并适当调节供电负载，便能有效预防周边电路的短路；再次，根据电气设备控制要求，采用晶体管对输出电路的调速装置、各种指示标识等进行输出，便可以提高调速装置、各种指示标识的响应速度。例如，在煤矿水泵机房中应用PLC，PLC在电气设备自动化控制系统中输出频率为每分钟6次，选择输出方式的时候，可应用继电器输出，从而提高其带负载、抗干扰性能。除此之外，电气设备自动化控制系统的运行安全性、稳定性及准确性，在很大程度上受到电磁干扰的影响，而煤矿井下环境恶劣，不可避免地存在电磁干扰。基于这样的原因，对煤矿井下电气设备自动化控制系统进行优化的过程中，也要注意电磁干扰屏蔽、电磁干扰防护等措施，积极应用新技术，提高电气设备自动化控制系统的稳定性及安全性，使其能够在复杂的煤矿井下环境中得到正常运行，确保煤矿开采效率与质量。
2.4优化改造煤矿井下供电自动化的目的
（1）越级跳闸产生的后果极其严重，所以要彻底避免这种情况的发生，利用供电自动化技术建立电力监控系统，防止越级跳闸的发生。有了电力监控系统，井下的配电室和配电点都可以同时得到监控，而且还能利用高科技基因图谱识别模式光纤差动原理，对因为短路故障而导致的越级跳闸现象能够有效的控制并从根本上解决。我们主要采取的手段就是改进优化上下级配电室之间相互连接彼此的联机开关的综合保护器，对保护器在技术层面加进改造后，可以让保护器拥有联络线纵差的功能。这样一来从根本上解决越级跳闸问题的方式就是坚决保护级联开关，并且保护的方式以纵差保护为主、过流保护为辅；（2）提高供电可靠性，高压防爆开关要更加精准和稳定，从根本上解决由于电压的不稳定来回波动而造成大范围的停电现象问题，从而避免发生人力与财力的浪费；（3）高压配电室归纳选漏；（4）电度计量，以利于以后的管理和考核；（5）建立远程监督监控系统，一旦出现故障，地面调度中心就能远程操作，不需要人工一一送电。同时也要保证井下线路系统要全方位保护到位，提高可靠性，这样就有效地节省了人力浪费和时间资源；（6）电网监控中心数据与矿井综合自动化平台数据共有。
结语
煤矿井下作业危险性较高，这也使供电安全成为广泛关注的重要问题，一旦矿井中供电出现问题，则会导致重、特大事故发生，不仅会对煤矿企业带来严重的经济损失，还会发生人员伤亡事故，在社会造成较大的影响。因此需要提高井下供电的安全，确保供电系统运行可靠性的提高，从而保证井下生产作业的顺利进行。
参考文献：
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[3]刘曾辉.煤矿井下电气设备自动化控制应用与优化[J].科技创新与应用，2017（18）：103.
论文作者:徐晨
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/13
标签：井下论文; 煤矿论文; 电气设备论文; 供电系统论文; 过程中论文; 作业论文; 发生论文; 《基层建设》2019年第28期论文;