提高煤礦供電安全可靠性的對策研究

　煤礦開采一般都位于井下空間，工作環(huán)境相對惡劣，在井下這個(gè)特殊的空間環(huán)境中，存在瓦斯、煤塵等易爆物質(zhì)，如果井下用電不合理，導(dǎo)致供電設(shè)備漏電，繼而就會引發(fā)嚴(yán)重的爆炸事故，對井下人員的生命財(cái)產(chǎn)安全造成影響。因此，煤礦安全一直是社會關(guān)注的焦點(diǎn)問題，加強(qiáng)煤礦安全管理工作勢在必行。在煤礦安全工作范疇中，供電系統(tǒng)安全可靠性具有重要的意義，煤礦供電系統(tǒng)不僅為煤礦生產(chǎn)提供必要的動力，同時(shí)關(guān)系著井下工作人員的安全。目前，我國煤炭資源緊張，煤礦企業(yè)正處于發(fā)展的關(guān)鍵期，加強(qiáng)對煤礦供電安全可靠性的研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。
　　1.現(xiàn)階段煤礦供電系統(tǒng)存在的問題
　　現(xiàn)階段，煤礦井下供電系統(tǒng)基本上采用增安型以及防爆型電氣設(shè)備，對低壓供電系統(tǒng)的安全水平起到了很大的作用，但是一些煤礦井下供電系統(tǒng)中存在電器設(shè)備型號不匹配、諧波污染、電力符合分配不均等問題，給井下用電造成一定的影響。
　　1.1供電電能質(zhì)量普遍偏低
　　在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，煤礦機(jī)電設(shè)備不斷更新，越來越多的通信技術(shù)、電子技術(shù)、自控技術(shù)等應(yīng)用到煤礦井下設(shè)備系統(tǒng)中，井下主要的操作設(shè)備也已經(jīng)換成了大功率的自動化機(jī)械，在一定程度上提升了煤礦綜合采煤效率，為煤礦經(jīng)濟(jì)效益提升做出了巨大的貢獻(xiàn)。但是大量諸如軟啟動智能控制系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)等變頻流設(shè)備在煤礦井下供電系統(tǒng)中的應(yīng)用，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中會產(chǎn)生一定的諧波分量，經(jīng)過低壓供電系統(tǒng)進(jìn)入到井下供電系統(tǒng)中，會破壞煤礦配電網(wǎng)無功與有功之間的平衡性，致使煤礦供電系統(tǒng)供電電能質(zhì)量下降，對煤礦大功率生產(chǎn)設(shè)備造成影響，同時(shí)也容易導(dǎo)致井下在線檢測系統(tǒng)出現(xiàn)拒動、誤動等現(xiàn)象，給煤礦供電系統(tǒng)的安全可靠性造成嚴(yán)重影響。
　　1.2主變壓器容量小
　　目前，煤礦井下供電系統(tǒng)符合容量比原設(shè)計(jì)容量要大得多，這就容易造成供電系統(tǒng)主變壓器長期低效運(yùn)行。一方面，主變壓器長期低效運(yùn)行會影響整個(gè)供電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，降低供電電能的質(zhì)量；另一方面，主變壓器長期低效運(yùn)行會導(dǎo)致系統(tǒng)處于過負(fù)荷狀態(tài)，造成變壓器過熱、電纜發(fā)熱以及絕緣老化等情況，嚴(yán)重情況會引發(fā)煤礦井下瓦斯爆炸，不僅使煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受到損害，同時(shí)也會威脅煤礦工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，有損煤礦企業(yè)的社會形象。
　　1.3煤礦供電系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)自動化水平較低
　　在煤礦企業(yè)建設(shè)之初，受到當(dāng)時(shí)投資資金以及技術(shù)水平的限制，絕大多數(shù)煤礦企業(yè)井下低壓供電系統(tǒng)中都沒有配有相應(yīng)的在線監(jiān)控系統(tǒng)。雖然近幾年我國科技水平得到大幅度提升，一些大中型煤礦企業(yè)完善了井下供電檢測系統(tǒng)，但是一些小型煤礦企業(yè)仍然沿用傳統(tǒng)的系統(tǒng)模式，或者井下實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的自動化水平偏低，井下供電系統(tǒng)運(yùn)行情況很難及時(shí)地反饋到地面，給地面電力調(diào)度部門的工作造成嚴(yán)重的影響，對于存在安全隱患也不能及時(shí)予以消除，不能第一時(shí)間采取補(bǔ)救措施，繼而導(dǎo)致隱患變?yōu)槭鹿剩{井下工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。
　　1.4防爆型電器設(shè)備本身防爆型不合規(guī)范
　　為了提高煤礦井下安全，政府相關(guān)部門做了大量的工作，并制定了嚴(yán)格的安全管理辦法，出臺了相應(yīng)的管理文件。在國家相關(guān)部門文件中明確規(guī)定，煤礦井下工作中，嚴(yán)禁使用操作中會產(chǎn)生能量電弧的空氣開關(guān)以及分支線路接口等。然而，一些煤礦企業(yè)沒有貫徹這些安全文件，忽視井下生產(chǎn)安全的重要性，采用防爆型電氣設(shè)備的過程中，選擇這些本已經(jīng)明令禁止的電器設(shè)備元件，導(dǎo)致井下操作施工中埋下安全隱患，嚴(yán)重影響煤礦井下供電系統(tǒng)的安全可靠性。
　　2.提高煤礦供電安全可靠性的措施
　　煤礦供電系統(tǒng)的安全可靠性關(guān)系重大，是煤礦安全生產(chǎn)的前提，也是煤礦企業(yè)提高生產(chǎn)效率、獲得巨大經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)?；趯ΜF(xiàn)階段煤礦供電系統(tǒng)現(xiàn)狀的分析，筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)提出關(guān)于提升煤礦供電安全可靠性的建議：
　　2.1不斷優(yōu)化煤礦井下供電結(jié)構(gòu)
　　合理的井下供電結(jié)構(gòu)是提升煤礦供電系統(tǒng)安全可靠性的前提條件與重要途徑。煤礦井下供電系統(tǒng)中，每一個(gè)分支回路都應(yīng)該是獨(dú)立運(yùn)行的，避免供電系統(tǒng)分支中接別的負(fù)荷，同時(shí)對煤礦開采供電結(jié)構(gòu)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，采用動態(tài)調(diào)整模式，根據(jù)具體的情況進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，減少供電系統(tǒng)運(yùn)行中的過渡環(huán)節(jié)，全面提升供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，增強(qiáng)煤礦供電系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
　　2.2引進(jìn)先進(jìn)的動態(tài)無功補(bǔ)償裝置以及消除諧波裝置
　　在煤礦供電系統(tǒng)中引入無功補(bǔ)償裝置以及消除諧波的裝置，通過電器設(shè)備有功與無功容量的自動調(diào)節(jié)功能，提升煤礦低壓供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量以及運(yùn)行安全性，為煤礦井下操作設(shè)備提供更加優(yōu)質(zhì)的電能，及時(shí)消除井下相關(guān)電氣設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的諧波分量，避免諧波對供電系統(tǒng)的沖擊，為煤礦開采電氣設(shè)備的運(yùn)行提供安全保障，且提升供電系統(tǒng)與設(shè)備的使用壽命，為煤礦企業(yè)節(jié)約運(yùn)營成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
　　2.3完善煤礦井下低壓供電系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)
　　在低壓供電系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和技術(shù)改造時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合分級閉鎖和選擇性斷電控制技術(shù)，保證井下各機(jī)電設(shè)備高效穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為礦井低壓供電系統(tǒng)安全可靠供電提供重要支持。在低壓供電系統(tǒng)中按照分級閉鎖和選擇性斷電原則，構(gòu)筑完善的繼電保護(hù)系統(tǒng)，可以有效杜絕井下工人的人為誤操作事故發(fā)生，從而有效提高礦井供電系統(tǒng)防火防爆綜合安全水平。
　　2.4提高煤礦供電安全實(shí)時(shí)在線監(jiān)測系統(tǒng)
　　在科技飛速發(fā)展的今天，煤礦供電系統(tǒng)也需要加強(qiáng)技術(shù)改革。為了能夠?qū)⒕鹿╇娤到y(tǒng)運(yùn)行的情況及時(shí)反饋到井上電力調(diào)度部門，就應(yīng)該將供電系統(tǒng)中可能存在安全隱患的電氣設(shè)備更換，根據(jù)煤礦井下生產(chǎn)具體需求重新選型。同時(shí)，為煤礦井下供電系統(tǒng)配置配套的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測供電系統(tǒng)以及開采操作情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并采用有效的措施進(jìn)行整改，為煤礦井下生產(chǎn)創(chuàng)設(shè)一個(gè)良好的工作環(huán)境。
　　3.總結(jié)
　　通過上述分析可知，煤礦供電系統(tǒng)長期運(yùn)行在一個(gè)較為惡劣的環(huán)境下，給供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性造成一定的影響。現(xiàn)階段煤礦供電系統(tǒng)還存在主變壓器容量小、供電結(jié)構(gòu)不合理、自動化程度低等問題，這就需要結(jié)合煤礦井下開采工作的具體情況，綜合環(huán)境、資金、設(shè)備等因素，從設(shè)計(jì)之初到供電系統(tǒng)的運(yùn)行，不斷優(yōu)化供電結(jié)構(gòu)，切實(shí)提升煤礦供電系統(tǒng)的安全可靠性，為煤礦企業(yè)健康長遠(yuǎn)發(fā)展貢獻(xiàn)更大的力量。