现代煤矿供电系统技术优化对策

现代煤矿供电系统技术优化对策
摘要稳定的电能供应是煤矿安全生产的重要保证，由于煤矿生产环境较为
恶劣，井下供电系统较为复杂，发生故障的原因多样化，对供电系统的稳定性影
响很大，从而会发生更大范围的供电故障。

因此，加强对煤矿供电系统的技术改造、改善供电系统运行状况、为煤矿的正常生产创造有利的条件成为煤矿生产领
域一项十分重要的研究课题。

本文对煤矿供电系统的技术改造进行了分析，以便
更好的促进煤矿供电系统的安全稳定运行。

关键词：煤矿供电系统；技术改造；措施
1新时代下煤矿供电系统运行现状
随着科技的进步和经济建设的飞速发展，对煤矿生产提出了更为严格的要求，通常情况下煤矿生产都选用6kv地面变电所来提供电力保障，为地面以及井下生
产提供稳定的电能需要，然而，由于不同地区的经济状况以及生产方式的显著不同，设备的更新程度和技术的优化程度也不尽相同。

比如有的煤矿企业因为资金
条件制约，供电设备更新不及时，技术应用落后，有的设备超期“服役”运行，
技术存在缺陷，致使在运行中存在一定的安全隐患。

再加上当前煤矿开采业的不
断发展，开采的规模和难度都在增加，开采的地貌特征发生了一定的改变，但是
供电系统没有随着这些因素的改变而进行创新和优化，导致煤矿供电系统时常出
现这样或那样的问题，供电系统运行的稳定性受到一定影响。

因此必须根据具体
情况，对供电系统进行及时的创新和改进，有效提升供电系统的稳定性，为煤矿
的正常生产提供更加可靠的电力保障。

2煤矿供电系统技术改造必要性分析
（1）改造工作重要性。

为了给经济发展提供充足的能源保障，我国煤矿开
采业不断应用新技术和新设备，大大提升了煤矿的开采能力。

但是随着开采规模
的增加，当前很多煤矿的开采深度不断增加，有的达到了井下1000多米，井下
环境更为复杂，开采的难度大大增加，对开采的安全性提出了更为严峻的挑战。

为了保证井下开采正常进行，必须保证持续、稳定、可靠的电力供应，因此加强
供电系统的技术改造已是大势所趋，必须及时对设备进行更新，对技术实施优化
创新，通过供电系统的整体优化改造来提高供电的稳定性和可靠性，促进煤矿生
产的持续高效进行。

（2）输电线路改造必要性。

架空输电线路改造是煤矿供电系统改造的重要
环节，由于大多矿井35kv架空输电线路供电距离较长，同时要求与地面及建筑
物之间保持一定的安全距离，以避免对人员安全及供电设施造成威胁。

当前在一
些煤矿开采区还存在输电线路超龄服役的现象，高负荷长时间的持续运行，再加
上沿途违章建筑、树障的威胁，自然环境的侵蚀，输电线的老化问题严重，接地、短路等现象时有发生，对供电系统的稳定性产生了巨大威胁。

另外，煤矿开采区
还有大量的混凝土构造电杆，经过多年的风雨侵蚀和日晒，裂杆歪杆现象严重，
存在一定的安全隐患。

因此对35kv架空输电线路进行改造很有必要。

（3）主变压器增容必要性。

随着社会对煤炭能源需求的不断增加，煤炭市
场形势好转，煤矿企业加大了开采力度，用电负荷也逐渐增大，为了满足煤矿安
全生产的用电需求，保证电能的持续高效输送，保证在用主变及备用主变均能满
足生产负荷增长的需求，对现有主变压器进行增容改造就显得尤为重要，这样才
能更好的满足对矿井一级负荷安全运行的客观需要。

3煤矿供电系统运行改造措施分析
（1）更新高压真空开关柜。

过去矿井通常采用传统的高压开关柜，此类开
关柜只有在电流过大时才会发挥保护功能和进行无压释放等，对过流保护没有时
间限制，保护器性能不稳定，选择性不强，精确度不高。

随着科技水平的不断发展，新型高压开关柜保护灵敏程度更高、功能更全，不仅能够实现速断保护，同
时具有限时速断保护，过流保护、过负荷保护、零序负序保护、过电压、低电压
保护等等，还能对负荷侧出现的持续过载和断续过载实施反限时保护，保护功能
更加齐全、动作更加可靠、精确度更高，可以保证各类用电设备的安全高效运行。

（2）高压电缆更新应用。

目前仍有部分矿井使用油浸纸式绝缘电力电缆，
虽然此类电缆的浸渍剂粘度很大，但它仍有一定的流动性。

当敷设落差较大时，
电缆上端因浸渍剂下流而形成空隙，击穿强度下降，而下端浸渍剂淤积，压力增大，损坏电缆护套，极易造成绝缘破坏，发生故障，严重威胁供电安全。

现在应用的交联聚乙烯绝缘钢带（粗/细钢丝）铠装聚氯乙烯护套电力电缆，其抗拉强度大，绝缘性能良好，运行稳定，不仅可以应用于井下大巷的敷设，还可以作为入井电缆敷设于井筒，且不受敷设落差的限制，可以应用于较为恶劣的环境中。

大大提高了供电质量，有效降低了电力事故的发生。

（3）对井下供电系统进行优化。

一是采用采、掘供电分开模式。

为减小矿井采、掘动力还有一些辅助运输等生产环节之间的相互影响，可以进一步对采区变电所供电系统进行优化，从供电源头上将各部分供电分开。

综采、综掘、辅助运输各系统设备采用专用配电开关，通过专用变压器或移动变电站来使各系统之间相互独立，从源头上防止了因某系统故障掉电对其它区域的影响，一个系统停电，其他系统正常工作，大大降低了故障扩大的可能性，保证了各系统安全可靠供电。

二是高压深入采区负荷中心，综采工作面采煤机组和其运输设备的功率都比较大，所以可以采用移动变电站、高防开关构成的电气设备列车移动式供电和采区变电所固定变压器供电两种方式协同运行模式。

具体实施措施如下：电压等级3300V的采煤工作面选择移动式供电，电气设备列车和工作面要保持120米左右距离，在负荷中心附近设置，设备列车高压电源来自附近的采区变电所。

供电电缆要尽量选择高压屏蔽绝缘监视橡套电缆，可以在每260米左右位置设置1个高压接线盒，为拆除回收高压电缆提供方便。

除此之外，采煤工作面辅助运输设备电源一般选择采区变电所变压器或者移动变电站来实现供电。

综掘工作面供电一般选择移动
4结语
对煤矿供电系统技术改造要统筹考虑实际情况，对整个矿井供电系统进行科学合理设计，更新陈旧老化设备，引进应用先进技术，保证供电系统设备的最佳配置，提高矿井供电质量，为煤矿安全生产提供优质的电力保障。

参考文献：
[1]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,2021,(08):151-152.
[2]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,(01):145-146+148.
[3]赵迪迪,张瑞.关于煤矿地面供电系统技术改造措施分析[J].科技创新与应用,2021,(28):171.
作者简介：李白，1992年08月10日，男，汉，河南省禹州市，职称：无，目前研究方向：矿井供电技术。