摘要：随着矿井开采深度和开采范围的逐渐扩大，矿井供电系统也变得更加复杂，供电设备愈来愈多，供电线路愈来愈长。本文就提高煤矿矿井供电系统的可靠性进行分析，供相关人士参考借鉴。
关键词：矿井；供电系统；可靠性
随着矿井开采深度和开采范围的逐渐扩大，矿井供电系统也变得更加复杂，供电设备愈来愈多，供电线路愈来愈长。《煤矿安全规程》明确规定：矿井必须具备双回路供电电源线路，当一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负起矿井的所有负荷，并且要求一回路投入使用，另一回路为热备用状态。矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷，严禁装设负荷定量器。
可靠供电系统是煤矿生产安全的首要条件。如果矿井供电系统出现问题，就有可能发生安全生产事故。因此，必须要高度重视矿井供电系统的设计、运行与维护工作，按照《供电专业安全规程》要求，采取各种有效的措施，确保实现矿井的各个生产系统安全、可靠地供电。
1矿井供电系统可靠性研究意义
1.1是煤炭工业发展的先决条件
近年来，随着煤矿矿井自动化信息化水平的不断提高，电力设备使用广度不断增大，对矿井供电系统的要求也越来越高。虽然煤矿公司对矿井原有供电系统进行了部分更新改造，但是没有进行系统性的分析核算和安全评估，供电系统存在运行方式不合理、保护设置不全等问题，需要全面系统的、科学合理的规划建设，分析解决系统存在的问题和不足，以适应和满足煤矿发展对供电系统的需求。
1.2是矿井安全运行的需要
建设真正的安全型矿井，并且要求矿井安全可靠运行，需要我们果断淘汰传统落后的供电设备，改良供电线路，提高供电装备水平，完善供电以及电力系统，全面提高系统的安全可靠性，为我们的安全生产工作做好最基本的硬件设施上的保障。
1.3是煤矿企业体制改革的需要
目前，煤矿企业响应国家的政策，进行了企业内部重组和改制后，煤矿矿井供电系统的管理较之前依然有了全新的变化，由过去的一家公司统一安全，统一管理，变成了将生产责任承包出去，由下属公司或企业进行分割管理，改革带来的实际效果就是极大提高了工作效率，也提高了供电系统的可靠性。所以，开展矿井供电系统可靠性研究和实践，综合考虑科学合理的设置安全保护，全面系统地解决供电系统存在的问题，建立快速有效的调度机制，科学合理的安排检修工作，提高供电系统的安全可靠性，是公司体制改革的需要。
2煤矿矿井供电系统的现状分析
2.1对供电电源的不合理使用
煤矿的日常生产作业活动需要大量的设备做为基础的保障，常用的设备，如立井提升机、通风机、主排水泵等机械设备都属于一类负荷，这对于煤矿的供电系统的稳定性、安全性有着较高的要求。一般情况下，在矿井中会设置双回路的电源线，这样一旦某一线路出现故障，另一路可以承担全部的负荷，保证矿井供电的稳定性。国家针对矿井的供电系统也有着法律方面的明确规定，要求矿井中应该具有两个或者两个以上的来自不同电网的电源线，以此来保证煤矿生产设备的有效运转。但是在实际的煤矿生产活动中，存在许多的企业对于矿井的开采，并没有严格按照国家的规定进行电路的设置，还有一部分矿区自备发电机，虽然也是采用两回路的电源，但是由于处于同一的变电站，一旦变电站出故障，两个线路回路将同时失效，无法保证矿井供电的稳定性。
2.2主变压器容量不足
目前井下的负荷容量远远大于供电系统所设计的容量，从而使得主变压器长期处于一个低效的运行，不但降低了供电系统的可靠性，还降低了供电质量。并且随着长期这种负荷的运行，也很容易使得变压器出现边缘老化、供电电缆发热等问题，引发煤矿爆炸的现象，不但威胁着矿工的生命，还给煤炭开采业带来巨大的经济损失，还影响着煤炭企业的社会声誉。
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2.3谐波的干扰
矿井地下作业运用到的大型设备，例如主井提升系统，其在复杂的地下环境中，受到环境的影响，这些大型机电设备会产生谐波，而这些谐波会与电网产生电磁波的相互干扰作用，这就容易导致电网系统的不稳定性，进而影响到设备的正常使用。针对于矿井存在的谐波干扰，变频技术已经开始运用到矿井的供电系统之中，以此来减少谐波带来的干扰。
3提高煤矿矿井供电系统的可靠性策略
3.1构建合理供电系统
合理的供电系统设计是电网安全稳定运行的基础，对煤矿而言，采用双电源、双回路供电设计是提高可靠性最有效的措施之一。当任何一回路发生故障时，另一回路应能担负矿井全部负荷，一回路运行时，另一回路必须带电备用；及时调整采区供电系统，对系统进行简化优化，减少过渡环节和冗余线路，杜绝迂回供电线路；适当增大线路截面，打通系统瓶颈、阻滞环节，提高供电能力；变电所和配电点的设置应遵循靠近负荷中心设计原则，压缩无人职守变电所的数量，尽可能缩小电网调度操作半径。建立合理的网络结构后，正确统一安排系统运行方式非常重要，基本原则是“可靠为前提，经济为目的”。还要强化对运行方式的调度管理，变电所母线联络开关的分合闸状态，要始终处于调度监控之中。
3.2提高供电设备水平
井下采掘工作面的电气设备随采掘设备的更新也在逐步更新，应严格按照检修计划，对井下供电设备及时维护和检修。井下电气设备通常比较复杂，只有正确的检查、维护和调整才能保证其安全运行，必须要由经过专门训练、经过培训合格的熟悉设备性能的电气维修人员进行维修。维修过程中，一旦发现井下防爆电气设备的防爆性能遭受破坏，必须处理更换，严禁继续使用。对陈旧设备加强监控，不满足供电安全的及时更换，减少故障隐患。此外，对于井下落后的电气设备，以及不符合现行《煤矿安全规程》要求的高隐患非安全型或是高耗能型设备，坚决予以淘汰。
3.3完善继电保护方案
完善继电保护方案，改善保护设施，提高故障情况下动作的可靠性，井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备，应具有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。另外，井下配电网均应装设过流、短路保护装置；且必须用该配电网路的最大三相短路电流校验开关设备的分断能力和动、热稳定性以及电缆的热稳定性，必须正确选择熔断器的熔体。避免故障情况下不熔情况的出现。必须用两相短路电流校验保护装置的可靠动作系数，保护装置必须保证配电网路中最大容量的电气设备或同时工作成组的电气设备能够启动。严格做好设备启动与故障保护的协调动作。煤矿根据自身的实际情况，有针对性的进行继电保护方案的设计，同时将各种先进技术手段应用于煤矿生产实际中，减少故障影响范围，同时提高故障排除速度。
3.4建立供电系统事故应急预案
矿井应结合自身供电系统结构特点，按照“安全第一，预防为主”的方针和“统一调度，分级管理”的原则，建立本矿各级供电系统的应急预案和重大事故应急机制，调度、运行、维护管理人员、分管领导，人人要熟练掌握既定预案，并经常实际模拟演练，切实提高反事故能力。
3.5加强岗位培训
建立健全供电系统运行管理的各类规章制度，严格考核兑现，强化运行人员正规上岗、正规操作能力的培养，强化制度执行力，提高责任心，杜绝各类违章指挥、违章作业行为，确保各项制度落到实处；加强运行管理人员的业务技术培训，强化对新设备性能、规程、应急预案的学习和考核，提高人员的综合业务素质和操作技能水平，有针对性的开展事故预想和反事故演习，提高突发事故处理能力。
结语
提高煤矿矿井供电系统可靠性是一项长期、持久的工作，是一个庞大而复杂的系统工程，要考虑到各种可能影响供电可靠性的因素。对于提高煤矿供电可靠性而言，没有最好只有更好。
参考文献
[1]王成科.浅谈煤矿井下供电系统[J].科技创新导报，2013（3）.
[2]胡亮，许庆虎.煤炭企业供电系统的应用措施[J].黑龙江科技信息，2012.
论文作者:于波兰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/7/6
标签：供电系统论文; 矿井论文; 煤矿论文; 可靠性论文; 回路论文; 井下论文; 负荷论文; 《电力设备》2018年第8期论文;