摘要：目前我国经济发展迅速，煤矿企业为我国发展做出了很大贡献。煤矿供电直接关系到煤矿企业的安全生产，可是长时间的供电，不进行改造会带来一定的隐患，当前一些矿井的地面供电系统建设较早，应用年限较长，存在着很大的安全隐患。本文针对煤矿地面供电技术的改造措施进行分析，了解其中涉及到的技术原理。
关键词：煤矿供电；安全；地面供电系统；改造
引言
当前我们的煤矿系统大部分的地面电压都在10kV左右，它可以满足地上管理工作、生产工作的所有用电，同时它还可以输出稳定电能。但是随着煤矿开采要求的不断提高，使得各个煤矿系统需要对现有设备进行更新换代，只有新的设备设施才能够满足新的生产要求标准。其中供电系统设备在所有设备当中将要起到纽带的作用。但是往往每个煤矿区域受到经济条件的限制，不能够对其进行及时的更新，导致设备满负荷运行的现象发生，这样容易发生安全事故。所以当下我们就要对电力系统进行有效的改造，提高其运行的稳定性，不仅可以保障煤矿业产量产出，同时还可以为其生产工作提供优良的环境。
1中国部分煤矿地面供电系统现状
随着我国居民生活质量水平的不断提高，人们对资源的利用率不断加大，煤矿普遍应用于人们的日常生活中，是我国最重要的能源之一。为保证现代化煤矿生产的安全性，必须建立一个相对稳定的地面供电系统。然而，在现代化煤矿生产中，地面供电系统在运行中出现了许多问题，严重威胁着工作人员的安全。相对于传统的煤矿生产而言，现代化煤矿生产对供电系统的稳定性具有较高要求，随着我国煤矿企业不断增加，对煤矿进行大规模开采，其所需要的电压也在逐渐增加，导致地面供电能力严重不足，对工作人员的人身安全造成威胁，容易引发各类安全事故。
2110kV变电站的运行管理模式
现阶段，110kV变电站的运行管理模式主要有三种，具体如下：
（1）有人值班模式。在变电站中，有人值班的运行管理模式是一种传统的管理模式。在变电站内部每天都会有值班人员，实施轮班制。总体来说，变电站大部分操作工作都是由值班人员负责的。在值班中，工作人员主要负责以下两方面工作：（a）合理操作仪器设备并时刻监控变电站的运行状态；（b）一旦设备发生异常状况要确保被及时发现，并准确做出判断和处理；
（2）无人值班，有人值守模式。不同于有人值班模式，这种运行管理模式既没有专门的值班人员，也没有轮班制度，只是留守很少的守卫人员。在这种模式下，变电站的运行工作主要分为三部分，且每个部门都会有专门的负责人员。（a）留守的一部分人负责变电站的日常安保及打扫卫生工作；（b）留守的另一部分人负责巡检和操控仪器设备；（c）还有一部分人主要是负责安全事故的处理；
（3）无人值守模式。对于那些地理位置偏远，经济发展比较缓慢的地区来说，变电站在使用之后需考虑的第一个问题就是安全运行问题。因为变电站所属位置是偏远地区，因此工作人员的安全问题也是一个必须考虑的重大问题。研究表明，在环境和情绪的影响下，人类容易产生不理智的行为。正是这个原因，变电站的很多安全事故也都是由人为操作不当引起的。因此，为了提高变电站的安全运行，可实施无人值守的自动化管理模式。此外，从运行成本角度考虑，工作人员越少，企业利润就会越高。由此可见，无人值守的自动化管理模式有望得到普及和发展。
3对地面供电系统进行改造的主要原则
（1）我们系统需要按照国家电网的使用原则进行设计，能够同实际要求相符合。
（2）一定要坚持以最小化的改造投入换取更大的效益，在这一过程中尽量降低改造工程量，同时还要在施工过程中加快速度，尽量缩短施工工期。
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（3）在进行改造之前一定要弄清整个煤矿用电的总负荷，然后在总负荷不变的情况之下，能够按照要求进行整改，同时还要在以前的电气设备元件上进行合理的利用，以此能够更好地节约资源，同时对于不能达到要求的技术标准，我们要对其进行优良改造，从而能够在今后的使用中能够提供稳定的电能输出。
（4）技术改造要体现出一定的整体性，不仅要对适用电源进行改造，同时还要对电源是否对电量负荷产生影响实现全局的考虑，此外我们要执行最佳的设计方案，只有这样才会使电力系统的经济性和安全性得到有利保障。
4煤矿地面供电系统技术改造措施
4.1变电站主变压器增容改造
近几年煤矿的产能逐渐增大，达到了数百万吨，因此对于电量的需求也不断上升，在很大程度上增加了用电负荷，最大电能消耗量将在短期内达到３万ｋＷ。所以可以在煤矿中安装备用的变压器，一旦电力系统发生意外，能够与变电站内的主变压器保持相同的容量。当前煤矿的主变电器容量却小于3万ｋＶＡ，难以提供足够的电能，影响煤矿正常生产。因此，应当对煤矿的主变压器进行增容改造，为保证较好的节能效果，改造时尽量选取低能耗的电力变压器。
4.2对整个电力系统进行综合改造
从煤矿原有电力系统分析来看，在系统正常运行的情况下，经常会出现超载负荷的现象，所以会经常出现各种险情，让整个煤矿陷入到停电状况之中，以此影响整个生产运行，从而大大降低其工作效率。供电系统同外界高压进行连接的时候主要是采用外接线的方式，同时切断开关盒相关的避雷装置放置在高压配电柜的外面，所以就会经常出现跳闸或者断路的问题。所以说在不影响整个煤矿正常工作的前提之下，同时可以大大缩减施工工期，可以采取以下改造措施。
在原供电系统同外界的连接主要采用的是一条外接连接线，而在对电力供电系统进行改造的时候我们就要采用全桥架连接的方式。其次还要将断路器安装在高压柜内，对原有断路器进行有效的扩容，防止电流过大使得断路器自动跳闸，这样将会大大提高供电运行的稳定，同时也是对整个运行提供良好的安全性，保证改造过的用电系统能够不会发生以往的断电现象，从而实现对整个生产工作效率的提升。
4.3线路设备接地的处理
依据以往的运行经验来讲，煤矿变电站的设备与站外设备相比较，在各个方面都具有较大的优势，例如维护水平、运行环境等等。因此，煤矿变电站的设备发生接地故障的概率比较小，通常都是线路发生故障。那么在对这一问题进行处理时，主要有两个方面。第一，相关工作人员必须要及时汇报调度，运用一系列科学合理的方法和措施寻找故障线路。在寻找时所要遵循的原则是，对煤矿变电站10kV系统可以分段的进行分段，可以并列的先进行解列操作，以此来不断减小查找范围。相关工作人员也应该以实际情况为基础，例如，在最近一段时间内某条线路经常发生故障、哪条线路有跨区工作等等。第二，单条线路接地。在进行处理操作时，通常都会运用瞬时断开回路开关的方法，在拉路的时候，必须要指定专门的工作人员对电压表进行监视，如果在断开某条线路的时候，电压指示恢复正常状态，那么可以确定该线路发生了接地故障，应对其进行停用，并作相应的调度报告。如果在两个小时内，没有确定具体的接地点，那么必须要进行停电处理。
结语
近年来随着我国煤矿需求越来越大，使得煤矿开采力度也在不断增加，同时也响应了发生开采安全事故的问题，使得社会开始不断关注有关煤炭开采的安全性问题。特别是在用电上，需要我们格外注意，同时电力还是我国经济建设的基础条件，所以我们要顺应国家发展形势，对煤炭用电进行科学合理的改造，不仅可以提高生产工作的效率，为企业创造更大的利润空间，使得企业能够具备一定的竞争力，更重要是它能够更好的规范整个行业的发展，使得煤炭开采业能够走上持续发展的新道路。
参考文献：
［1］王瑛.煤矿地面供电系统技术改造措施分析［J］.通信电源技术，2016，33（1）：145-146.
［2］邓龙辉.浅谈煤矿地面供电系统技术改造措施［J］.能源与节能，2016（8）：151-152.
论文作者:杜磊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/2
标签：煤矿论文; 供电系统论文; 变电站论文; 地面论文; 管理模式论文; 设备论文; 工作人员论文; 《基层建设》2019年第31期论文;