摘要：当前全世界范围内对煤矿资源的需求量在日趋增加之中，社会之中开始对煤矿井下供电工作提起重视，这是一项复杂化、细则项繁琐的工作，且会对煤矿资源的开采产生至关重要的影响。由于井下的条件通常较恶劣，井下供电工作会受到许多不同因素的影响。例如输电线路杆、电器设备缺损、设备调试不完整、运行维护不合理等均会对井下供电安全产生负面影响。工作人员在开展井下供电工作期间，要充分考虑到井下用电负荷，在这一基准之上制定针对性的防跳闸措施。与此同时还要积极使用先进、优化的监测设备和技术，以便在事故发生后可以作出准确反应，保障井下供电工作开展的连续性和稳定性。因此不难看出相关领域管理人员和工作人员要强化对井下供电越级跳闸的重视，并积极制定相应的解决措施。
关键词：煤矿；井下供电系统；越级跳闸原因；解决策略
煤矿资源在开采期间，矿井下供电安全的问题会涉及到每一位下井工作人员的生命安全，也会直接对煤炭开采工作的有序进行产生影响。现阶段，国内煤矿井下的供电技术在应用期间依旧存在许多不合理之处，还会经常出现越级跳闸的问题。对于此，本篇文章中笔者将针对国内煤矿井下供电工作存在的问题进行分析，深入剖析供电体系中越级跳闸事件产生的原因，阐述相应的解决措施，希望可以为今后的煤炭开采工作提供一定理论支持。
一、国内煤矿开采期间井下供电体系的不合理之处
首先，主变压器的容量不够完备。近几年来，国内煤矿企业在不断的改建、扩建、新增之中，这些情况就会造成供电体系无法满足矿井用电量需求的问题。各个变电站的主变压器、分变压器长期处于过量负荷状态，进而就会对变压器的局部过热性能、绝缘性能产生负面影响，在一定程度上给煤矿内的安全生产活动埋下安全隐患，严重时会引起外部敷设电缆电线的燃烧或是爆炸；在瓦斯超限的情况下还会出现瓦斯爆炸事故。这些都会给每一位下井工作的工作人员带来不可估量的生命危害。
其次，井下供电体系的电能质量明显下降。随着当前国民经济体系的不断发展，也带动各类经济技术的进步与革新。基于这一时代背景下，煤炭企业开始重视开采期间机电设备的更新与换代，这些先进、完备的机电设施投入到煤炭开采生产活动当中将会提升煤炭开采工作的效率，并扩大经济效益。但由于供电线路会通过大功率设备将产生的谐波分电量传递到供电机制当中，可能会对供电的电能效率产生负面影响；对开采设备的正常运作产生影响；低质量电能还会阻碍监测系统和机电保护系统的正常运行，进而就会给井下供电埋下安全隐患伏笔。
再次，矿井内违规操作部分电力设施。国内相关的法律法规一直在重复强调，煤炭资源开采期间禁止使用空气开关。这是因为在使用空气开关的过程中会出现较强的能量电弧，这些能量电弧的出现会提升矿井下出现气体爆炸的几率，极易使得煤炭生产活动产生巨大的经济损失，但根据大量实践调查发现，很多矿井内依旧照用不误，这就会为煤炭井下供电工作得稳定开展带来严重威胁。
最后，煤炭资源开采活动的开展缺乏先进自动化监测系统的应用。很多煤矿开采企业由于受当地技术条件的约束或是资金短缺的限制，使得很多煤矿内并没有安装和应用自动化智能监测系统。长此以往下去，地面的煤矿地质监测部门就无法实时接收到井下工作人员和机电设备的运行情况，导致管理人员、设计人员无法准确判断和掌握井下的实际运作情况，无法及时对事故进行合理、有效地处理，这就会加大企业产生经济损失的可能性。
二、煤矿资源开采期间井下供电越级跳闸的原因
首先，开关控制电源引起的供电越级跳闸事件。上文说到煤矿资源在开采期间，井下供电系统的运行很大程度上会受到外部环境的影响，进而会出现许多不利于施工稳定进行的情况，例如电力不平衡、电压不稳定、瞬间失电压等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基于这种情况下，供电系统的保护装置控制开关电源就极易出现电力故障，导致电线分线路出现故障和短路，使得保护装置上的电源开关无法正常工作，供电越级跳闸事件由此发生。
其次，电力保护装置问题引起的越级跳闸事件。通常煤矿井下供电体系是供电系统的重要组成部分，一般供电线路均在2千米之内，相对而言总长度较短，如果线路一旦发生任何故障，线路的首端电流值、末端电流值几乎一致，这就对供电系统的保护装置提出严格的要求，要求其要维持运行的稳定性和准确性。通常无法通过线路首端电流值、末端电流值判断线路电流运行的情况时，当前行业内所采取的传统三段式电流保护无法保障井下供电系统运行的稳定，加之电线延时的方式进行过流保护，这种逐段延时的方法会提升越级跳闸事件出现的可能性。与此同时，相关工业领域内所给予的供电保护方式通常为纵差保护，适用于远距离、长线路的电力资源输送。此外在工作期间一旦出现电路短路的情况，相关的分支开关跳闸和总开关也会存在出现跳闸事件的可能性，这样一来，就会导致没有发生故障的线路出现停电状况。由此不难看出，纵差保护对于井下供电而言无法充分发挥出应有的保护作用，也不可避免的会出现线路越级跳闸事件。
三、煤矿资源开采期间井下供电越级跳闸的有效处理对策
首先，针对高低压开关的失压保护装置而言，要设置延时时间装置，建议可为高低压开关保护装置和高低压开关处设置专用的连续性后备操作电源装置，通常称之为延时时间设置；可结合传统机械化施压装置与微机综合保护装置，这样就可合理的对施压设置延时保护时间，使得短路保护的制动时间小于施压的延时保护时间，进而有效避免短路保护动作发生。在防止失压保护动作之后，通过两种保护装置的结合，就可以正确判断失压保护装置开关失去电压后对供电系统所产生的影响。
其次，要保护、整顿井下工作期间的各类开关。工作人员要具有匹配地面高压开关和井下高压隔爆真空开关参数信息的意识，并不断优化、整顿煤矿井下和地面之上供电的配合方案。在条件允许的情况下，要不断的放大地面速断保护值分段保护。当设备处于正常运行的情况下，工作人员可以适当缩减井下的速断保护定值，避免井下出现工作盲区。通过合理的整顿、配合就可以避免工作期间越级跳闸事件的发生。
最后，设计防越级跳闸事件的软件并合理应用。除了上述两点之外，为了实现完成系统要求的各项应用功能，工作人员还要设计出合理的防止越级跳闸事件发生的软件，选取模块化、智能化软件进行设计和应用。将核心模块的任务设置为防止越级跳闸事件发生的程序，由此一来，当系统出现故障时该模块就可自动执行该程序。
结束语
综合上述所言，不难看出国内煤矿资源在开采期间，井下供电系统的运作依旧存在许多不合理之处，其中越级跳闸事件是一个大问题，需要煤矿企业提起重视。工作人员需针对实际情况制定合理、有效、针对性的措施加以防范。本篇文章中，笔者首先阐述煤矿开采期间井下供电体系运行的不合理之处，之后针对井下供电越级跳闸事件提出有效的处理对策，希望可以为相关业内人员提供一定指导建议，更好保障国内煤矿开采产业的稳定发展，保障每个煤矿开采井下工作人员的生命安全。
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论文作者:张生卫
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
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