煤矿井下供电系统存在的问题与解决对策分析

煤矿井下供电系统存在的问题与解决对策分析
发布时间：2021-05-28T02:09:15.160Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第4期作者：惠凯卫[导读] 本文从当前煤矿井下供电系统存在的主要问题分析入手，针对性提出了提升煤矿井下供电系统运行质效的相关措施。

陕西能源凉水井矿业有限责任公司陕西省神木市 719319摘要：随着时代的进步，煤矿企业面临的转型升级任务也相对较重，在煤矿企业转型升级过程中，使用到的各类现代化机械设备越来越多，特别是各种重型的机电设备，给煤矿井下供电系统运行质量和效率提出了更高的要求，但是从当前供电系统运行的情况来看，其中
存在的问题较为明显。

本文从当前煤矿井下供电系统存在的主要问题分析入手，针对性提出了提升煤矿井下供电系统运行质效的相关措施。

关键词：煤矿井下；供电系统；问题；对策
引言
煤矿企业作为推动我国经济持续发展的重要部分，鉴于煤矿井下供电系统对企业日常生产工作的重要性，煤矿企业在应用井下供电系统过程中，就应该先对其经常出现的问题进行简单的分析，然后构建针对性的处理方案，在维持煤矿井下供电系统稳定运行的基础上，确保煤矿企业稳定发展态势。

1煤矿井下供电系统存在的主要问题 1.1井下供电系统出现的高压线路故障
煤矿井下环境相对复杂，导致供电系统中各类高压线路容易出现各种类型的安全隐患，很多电缆成为发生事故最为薄弱的环节。

例如，在高压铠装电缆外层的钢带，容易出现潮湿锈蚀的问题，还有在钢丝铠装层也容易出现此类问题，给地下供电线路运行的安全性带来了较大的威胁。

其次，在井下运输巷道内，整体的空间相对较大，但是在采掘工作面，相对于较大的工作量，采掘空间非常狭小，导致施工人员在运输电缆时，存在明显的运输难度，导致有刮破、挤坏的情况时有发生，尤其是使用到的各种类型的屏蔽电缆，非常容易有扎坏的情况发生，导致出现了高压停电事故。

同时，由于当前井下生产中，整体的负载相对较大，很多高压电缆在较长时间内一直属于过载的问题，导致容易出现各种类型的事故。

1.2防爆电器防爆性能不合格
矿用隔爆型电气设备采用防爆外壳、本质安全回路及各种保护装置，这些安全措施对防止电火花引起的瓦斯、煤尘爆炸有重要的作用。

防爆电器自身防爆性能不符合规范要求：有些煤矿由于改造资金缺乏或相关企业法人不重视等因素的影响，使煤矿矿井中主要的电源控制开关为明令禁止的开关设备，直接影响到煤矿矿井供电系统可靠性，严重威胁着井下从事煤炭生产人员和设备的安全。

防爆电气装设不符合防爆标准，安装后导致其失去防爆性能，再加上设备日常检查不到位，导致井下存在失爆设备，是井下供电系统的一大隐患。

1.3继电保护整定困难
通过实际调查发现，在我国煤矿企业的井下，存在着较多级数的线路，不同的线路有着差异性的长度以及负荷量。

在该种现象下，企业在配置继电保护过程中，就不能完全依靠供电部门的配置形式：首先，对于煤矿井下供电系统来讲，本身就是一个单侧电源辐射状电网，鉴于采区变电所与电源有着相对比较远的距离，伴随着过程中存在的较多的开关级数，此时就需要工作人员花费大量的时间进行妥善处理。

从供电部门方面来看，此时已经明确规定了电源保护的时限以及定值，在对相关数据不能实现修改的基础上，极大的缩减了保护的时间。

当前的采区变电所，在进行整定过程中，主要就是结合最远距离的电源负荷情况，通过严格的计算确定出本区域内的开关定值，然后逐级向采区变电所计算,根据所供负荷中功率最大者确定过流保护定值,以最远端的短路电流整定速断保护。

经过最终计算后得出的数值，此时第一时间上报给管理部门，速断保护和过载保护的整定值和时限从采区变电所向下逐级降低。

但是，因为当下较小的速断保护整定值，如果遇到短路问题，那么就会导致全部的速断保护出现一同动作的行为，在继电保护不能发挥本身价值的基础上，伴随着越级跳闸现象，就会引发大区域停电的危险。

2煤矿井下供电系统的解决对策 2.1有效解决高压线路故障
针对井下供电系统中高压线路存在的问题，全面解决高压线路容易出现的故障非常关键。

在具体实施时，在对各种类型的固定场所进行电缆的铺设时，技术人员应当选择聚氯乙烯绝缘电缆等，对于其他类型的新型高绝缘电缆也应当结合实际情况选择使用。

此外，选择使用的电缆载流量应当达到设备的实际使用要求，并根据实际情况，设定有对应的富余系数，这对于保证高压线路运行的可靠性是非常关键的。

2.2稳定供电系统，加强设备防爆检查
为了确保煤矿井下供电系统能够稳定运行，鉴于设计环节当中，煤矿企业就必须要求相关设计工作人员，在严格遵循行业操作标准的基础上，能够加强对变压器富余容量方面的重视，综合其他管理部门人员的作用，秉持精细化的原则，做到对变压器现场各个方面深入的监管，一旦发现变压器出现超负荷的运行情况，那么就必须第一时间进行制止。

除此之外，当前我国一些地区新建设完成的煤矿井下部分，地区的相关部门应该综合力量，共同对煤矿井下实施妥善的监督与管理，促使井下双回路供电。

同时，身为煤矿企业的相关管理部门，应该全面开展开关保护器部分的检查工作，提前制定切实可行的检查方案，促使每一位工作人员都能够按照标准办事，如果发现私自甩保护、甩保险等现象，那么管理人员就必须加大惩罚力度；在煤矿企业进行井下防爆电气设备选型环节当中，除了参考行业内的使用要求之外，相关的管理部门人员应该加强对该环节的重视，防止低质量防爆电气设备进入到井下作业环境当中；最后，基于现代化发展背景下，我国各个行业都得到了迅速发展，尤其是在企业的日常生产过程中，不管是使用的工艺还是设备等，都已经更新换代，而对于煤矿井下的相关工作部门，也应该做到与时俱进，持续的学习各项防爆的先进知识，将所学内容灵活的运用到实践工作当中，致力于煤矿井下供电系统稳定的运行。

2.3制定煤矿供电系统用继电保护整定计算和配置方案
地面变电所到井下变电所重新设置继电保护,并优化整定动作电流,使之在符合继电保护大原则的基础上,能针对煤矿井下电网的特殊性实现实用的保护设置与整定方法,以达到以前无法满足的纵向选择性。

采区反时限过电流保护的整定配合原则,在井下中央变电所或井下主要采区变电所与下一级采区变电所之间找出一个最优整定值结合点,往上以大电流小时限为主,往下以小电流大时限为主,争取实现既能满足大负荷频繁长时间启动的需要,又能在采区线路故障时,保护动作也可有较高的选择性。

优化线路配置总体方案。

考虑到煤矿供电系统的特点,以及井下供电网络发生短路故障的几率远高于地面架空线路等,优化总体的线路保护系统方案,既要限制井下发生短路时大电流对上级变电所主变的冲击,又要兼顾井上、下过流保护动作值的配合,还要考虑全线电压损失和保护系统的可靠性、选择性等要求。

结语
综上分析，全面保证煤矿井下供电系统运行的安全性，对于保证煤矿整体的工作质量与效率非常关键，但是井下供电系统存在的各种类型的问题，不仅带来了较大的安全隐患，也给煤矿井下生产整体的运行质量和效率带来了较大的负面影响。

因此，这就需要煤矿企业全面认识解决好井下供电系统运行中存在各类问题的重要性，切实结合井下供配电系统运行实际，采取针对性的措施，推动井下供配电系统取得较好的工作质效。

参考文献
[1]戚永豪.就地补偿技术在煤矿井下供电系统中的节能效果分析[J].信息通信,2020(02):286-287.
[2]黄玉冬.车集煤矿供电系统防越级跳闸技术的研究及应用[J].电气防爆,2019(02):33-35.
[3]王奇.煤矿分布式智能速断防越级保护系统开发技术研究[J].现代矿业,2019,35(10):177-179.。