關(guān)于煤礦井下低壓供電系統(tǒng)安全供電的研究

1、<p>　　關(guān)于煤礦井下低壓供電系統(tǒng)安全供電的研究</p><p>　　摘要：本文首先介紹了煤礦井下低壓供電系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展和低壓供電系統(tǒng)的分類與特性，然后分析了煤礦井下低壓供電系統(tǒng)安全現(xiàn)狀，最后提出了加強煤礦井下低壓供電系統(tǒng)安全供電措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：煤礦井下；低壓供電系統(tǒng)；安全供電；措施 </p><p>　　中圖分類號：X752文獻標

2、識碼： A </p><p>　　目前，由于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、技術(shù)、國防等各領(lǐng)域?qū)δ茉吹男枨罅咳找嬖龃?，而作為基礎(chǔ)能源的煤、氣、油的開采量也在不斷增加，各煤礦的生產(chǎn)量也在急劇增加，對煤礦的日常生產(chǎn)來說，煤礦井下供配電系統(tǒng)是否能正常運行，對煤礦的安全高效運行起著至關(guān)重要的作用。 </p><p>　　煤礦生產(chǎn)是井下作業(yè)，生產(chǎn)場所空間狹小，空氣潮濕，頂板有壓力，井下有涌水而且還有瓦斯和煤塵，特別是采

3、掘工作面，電氣設(shè)備移動頻繁，負荷變化大，大型采掘設(shè)備直接啟動，強大的電流沖擊著電網(wǎng)。因此，礦井供電必須保證安全、可靠、經(jīng)濟，且有良好的供電質(zhì)量和供電能力。煤礦井下供電事故頻發(fā)，甚至造成井下大面積停電停風(fēng)，引發(fā)更大的安全隱患。 </p><p>　　1煤礦井下低壓供電系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展 </p><p>　　隨著煤礦井下硬件的突飛猛進以及技術(shù)革新的應(yīng)用發(fā)展，低壓供電系統(tǒng)也在煤礦井下應(yīng)用中發(fā)揮著卓

4、越的作用。 在煤礦生產(chǎn)過程中，低壓供電系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備按照生產(chǎn)關(guān)系進行保護生產(chǎn)的電網(wǎng)控制，低壓供電技術(shù)負責(zé)在煤礦生產(chǎn)中進行有效的實時檢測和電網(wǎng)監(jiān)控操作，它具有強適應(yīng)性、應(yīng)用廣泛、操作便捷、可靠性強的特點。 </p><p>　　隨著低壓供電信息技術(shù)的飛躍式發(fā)展，尤其是超大規(guī)模智能低壓供電的不斷進步優(yōu)化，低壓供電技術(shù)的操控和控制技術(shù)得到了優(yōu)化，控制功能方便高效，物理設(shè)備更加小巧，提高了在煤礦自動化生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。 &

5、lt;/p><p>　　在煤礦生產(chǎn)過程中，應(yīng)用低壓供電技術(shù)進行安全生產(chǎn)的檢測監(jiān)控的目的在于可以實時采集環(huán)境信息、監(jiān)測井下操作過程中產(chǎn)生的瓦斯?jié)舛?、一氧化碳含量、環(huán)境壓力、濕度、瓦斯?jié)舛瘸瑯藞缶痪嘛L(fēng)速采集記錄；負壓(壓力)記錄；一氧化碳濃度采集記錄；溫度采集分析；水泵運行狀態(tài)；循環(huán)風(fēng)機狀態(tài)；絞車狀態(tài)；電源過載報警；班次產(chǎn)量統(tǒng)計；開關(guān)量分析等重要環(huán)境信息和循環(huán)風(fēng)機、高壓水泵、絞車和電機的工作狀態(tài)，可以處理電力過壓、電

6、源失流。煤礦井下的供電電纜是低壓供電系統(tǒng)最為脆弱的部分，由于煤礦開采作業(yè)的條件限制，開采作業(yè)中 </p><p>　　電纜經(jīng)常移動和彎曲，經(jīng)常發(fā)生短路或者負荷過載，在實際的生產(chǎn)過程中需要采用煤礦專用阻燃電纜。 </p><p>　　2低壓供電系統(tǒng)的分類與特性 </p><p>　　2.1低壓供電系統(tǒng)的分類 </p><p>　　從低壓供電系統(tǒng)

7、具有實時性來分類，低壓供電系統(tǒng)可以分為2類：（1）面向控制、通信等領(lǐng)域的實時系統(tǒng)；（2）常用的分類方法是，根據(jù)低壓供電系統(tǒng)的具體應(yīng)用領(lǐng)域來分類可分為:商用系統(tǒng)、專用系統(tǒng)以及開放系統(tǒng)三大類。 </p><p>　　2.2低壓供電系統(tǒng)的特性 </p><p>　　2.2.1低壓供電系統(tǒng)的實時性 </p><p>　　低壓供電系統(tǒng)的實時性意味著在規(guī)定時間內(nèi)完成操作動作，確

8、保執(zhí)行電網(wǎng)的準確性，負載量的大小決定某一供電系統(tǒng)在系統(tǒng)中的執(zhí)行性能以及響應(yīng)時間而不是單純的速度快。低壓供電系統(tǒng)電網(wǎng)往往是時間關(guān)鍵性約束的，必須在某個時間范圍內(nèi)完成。 </p><p>　　2.2.2低壓供電系統(tǒng)的負載平衡 </p><p>　　煤礦產(chǎn)量的提高，機械設(shè)備運行能力的發(fā)展，需要對供電系統(tǒng)進行合理設(shè)計和改造，避免產(chǎn)生負荷運轉(zhuǎn)，變壓器過熱是重要的安全隱患，為了能夠適應(yīng)各種應(yīng)用需求的變

9、化，供電系統(tǒng)中電網(wǎng)需要電壓，這種方式就叫做負載平衡。 </p><p>　　2.2.3低壓供電系統(tǒng)的可靠性 </p><p>　　低壓供電系統(tǒng)存在主變壓器過負荷運行現(xiàn)象，低壓供電系統(tǒng)系統(tǒng)一旦開始運行就不需要人的過多干預(yù)，抑制電網(wǎng)諧波，提高供電的質(zhì)量，對電網(wǎng)進行諧波抑制，從而凈化電網(wǎng)環(huán)境，提高供電質(zhì)量，避免由于諧波導(dǎo)致的電壓電流波形畸變引起的設(shè)備誤動作造成的各種事故的發(fā)生，從而有效測定井下風(fēng)

10、速，采集記錄；負壓(壓力)記錄；一氧化碳濃度采集記錄；溫度采集分析；水泵運行狀態(tài)；循環(huán)風(fēng)機狀態(tài)；絞車狀態(tài)；電源過載報警，提高供電系統(tǒng)供電安全可靠性。 </p><p>　　3煤礦井下低壓供電系統(tǒng)安全現(xiàn)狀分析 </p><p>　　井下負荷容量遠遠大于供電系統(tǒng)原設(shè)計容量，從而造成主變壓器長期在低效工況條件下運行，不僅降低了供電系統(tǒng)供電可靠性，而且使系統(tǒng)長期在過負荷條件下運行，很容易導(dǎo)致變壓器

11、出現(xiàn)過熱絕緣老化、供電電纜發(fā)熱燃燒等情況從而引起瓦斯爆炸事故。 </p><p>　　防爆電器自身防爆性能不符合規(guī)范要求:有些煤礦由于改造資金缺乏或相關(guān)企業(yè)法人不重視等因素的影響使煤礦礦井中主要的電源控制開關(guān)為明令禁止的開關(guān)設(shè)備，直接影響到煤礦礦井低壓供電系統(tǒng)可靠性，嚴重威脅著井下從事煤炭生產(chǎn)人員和設(shè)備的安全。 </p><p>　　煤礦礦井供電系統(tǒng)在線安全監(jiān)測系統(tǒng)自動化水平較低。很多煤礦

12、礦井低壓供電系統(tǒng)均沒有配置供電系統(tǒng)安全實時監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，致使井下供電系統(tǒng)的綜合運行工況數(shù)據(jù)信息不能實時反饋回地面，導(dǎo)致地面相關(guān)電力調(diào)度管理人員無法技術(shù)掌握井下供電系統(tǒng)運行缺口。 </p><p>　　我國煤礦井下低壓供電系統(tǒng)采用中性點不接地方式，其優(yōu)點是大大降低了電網(wǎng)接地電流和電容電流，提高了人身觸電安全性和供電設(shè)備的安全性。 </p><p>　　供電方式與國外大體一致，主要采用中央變電

13、所設(shè)有主變壓器，總饋電開關(guān)向各分支開關(guān)饋電方式。但煤礦井下防爆電氣安全水平不高，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品設(shè)計不近完善，造成故障率及可靠性差，直接影響采掘工作面安全生產(chǎn)。尤其是電氣故障引起的故障電火引燃的瓦斯煤塵爆炸事故時有發(fā)生，由此造成的傷亡人數(shù)呈逐年上升趨勢，給煤炭工業(yè)的社會聲譽和社會穩(wěn)定造成了極大的負面影響。低壓供電系統(tǒng)防爆電器是煤礦生產(chǎn)必需的供電設(shè)備和控制設(shè)備，其性能好壞不僅直接影響煤礦井下高低壓供電系統(tǒng)的正常供電，而且，直接影響采掘工作面

14、生產(chǎn)設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。因此，如何解決礦井供電系統(tǒng)電氣防火防爆安全，已引起人們的重視。防爆電器傳統(tǒng)的的安全措施是采用防爆外殼、本質(zhì)安全電路及各種保護裝置，多年來的運行實踐表明，這些安全措施對防止電火引燃引爆礦井瓦斯，保障人身安全起到了重要作用。然而，產(chǎn)品設(shè)計存在著不完善性，防爆外殼的結(jié)構(gòu)具有一定的局限性，存在著極大安全隱患，這些措施不能控制故障電火引起的瓦斯煤塵爆炸事故的發(fā)生。 </p><p>　　4加強煤礦井下低

15、壓供電系統(tǒng)安全供電措施 </p><p>　　4.1構(gòu)筑合理的井下供電結(jié)構(gòu) </p><p>　　合理可靠的供配電結(jié)構(gòu)是煤礦井下開采安全可靠、節(jié)能經(jīng)濟用電的重要基礎(chǔ)保正。任何分支回路都是獨立運行的不能在分支線路上“T”接其它負荷并及時 </p><p>　　調(diào)整開采供電結(jié)構(gòu)，動態(tài)優(yōu)化內(nèi)部配電線路結(jié)構(gòu)，減少供配電過渡環(huán)節(jié)和冗余線路，提高供電系統(tǒng)運行的安全可靠性。 &l

16、t;/p><p>　　4.2構(gòu)筑完善井下低壓供電系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng) </p><p>　　在低壓供電系統(tǒng)繼電保護設(shè)計和技術(shù)改造時，應(yīng)充分結(jié)合分級閉鎖和選擇性斷電控制技術(shù)，保證井下各機電設(shè)備高效穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟運行，為礦井低壓供電系統(tǒng)安全供電提供重要支持?？梢杂行Ф沤^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)防火防爆綜合安全性能。 </p><p>　　4.3低壓

17、電網(wǎng)實現(xiàn)電力監(jiān)測監(jiān)控 </p><p>　　用電力電力監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)裝備煤礦供電系統(tǒng),對電網(wǎng)安全參量和設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測,將極大地提高煤礦電氣自動化水平。為避免因供電火花導(dǎo)致的重特大事故,確保井下供電線路安全,需要有針對性地研制開發(fā)饋電狀態(tài)傳感器、電力故障狀態(tài)傳感器、礦用電力網(wǎng)及礦用開關(guān)設(shè)備的短路保護、過流保護、過載保護、漏電保護、漏電閉鎖、機械閉鎖裝置。需建立井下供電電網(wǎng)安全監(jiān)測系統(tǒng),使之與井下安全監(jiān)測系

18、統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),在監(jiān)測井下電網(wǎng)工作狀態(tài)的同時,還可根據(jù)安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到的相關(guān)數(shù)據(jù),判斷事故的性質(zhì),確定事故區(qū)域,并在必要時切斷相應(yīng)事故區(qū)域的電源,保證井下安全生產(chǎn)。 </p><p>　　4.4保證井下電纜供電的安全 </p><p>　　煤礦井下采掘工作面大量使用電纜易受潮和機械損傷，引起漏電，短路機會較多。據(jù)全國煤礦發(fā)生的重大事故中，電纜著火引起的事故居第一位。目前井下電纜是供電安全方面的一

19、個最薄弱環(huán)節(jié)，為了確保礦井安全供電，就必須對電纜進行正確的選擇、安裝、使用和維護;對采掘工作面用的橡套電纜必須選用合格的礦用不延燃電纜;必須按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，進行敷設(shè)、吊掛和連接;電纜 </p><p>　　頭制作工藝、操作方法、質(zhì)量必須達標，護套的冷、熱補后必須作打壓試驗，合格后方可下井使用。 </p><p>　　4.5政府加強監(jiān)管及時淘汰落后的技術(shù)和裝備 </p>

20、<p>　　應(yīng)加大政府監(jiān)管職能,對明令淘汰的空氣開關(guān)設(shè)備、非阻燃電纜、油浸變壓器等直接影響供電安全設(shè)備要及時更換,提高供電系統(tǒng)技術(shù)和裝備水平,從而提高低壓供電系統(tǒng)安全可靠性。 </p><p><b>　　5結(jié)語 </b></p><p>　　煤礦井下供電系統(tǒng)運行在一個復(fù)雜環(huán)境中，提高其運行安全可靠性是一項系統(tǒng)、長期持久的工作，必須結(jié)合煤礦井下開采的實際情

21、況，將人力、物力、環(huán)境等多方面因素有機結(jié)合起來，整體協(xié)調(diào)配合，考慮充分進行設(shè)計。制定完善井下安全供電措施方案，有效提高煤礦井下低壓供電系統(tǒng)供電可靠性，保障煤礦井下開采安全穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟的高效進行。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]馬程.淺析低壓供電系統(tǒng)[J].科技咨詢導(dǎo)報，2011（3）： . </p><