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提高煤矿供电安全可靠性的对策研究

发表时间:2020-12-11 12:50

 煤矿开采一般都位于井下空间,工作环境相对恶劣,在井下这个特殊的空间环境中,存在瓦斯、煤尘等易爆物质,如果井下用电不合理,导致供电设备漏电,继而就会引发严重的爆炸事故,对井下人员的生命财产安全造成影响。因此,煤矿安全一直是社会关注的焦点问题,加强煤矿安全管理工作势在必行。在煤矿安全工作范畴中,供电系统安全可靠性具有重要的意义,煤矿供电系统不仅为煤矿生产提供必要的动力,同时关系着井下工作人员的安全。目前,我国煤炭资源紧张,煤矿企业正处于发展的关键期,加强对煤矿供电安全可靠性的研究具有十分现实的意义。
  1.现阶段煤矿供电系统存在的问题
  现阶段,煤矿井下供电系统基本上采用增安型以及防爆型电气设备,对低压供电系统的安全水平起到了很大的作用,但是一些煤矿井下供电系统中存在电器设备型号不匹配、谐波污染、电力符合分配不均等问题,给井下用电造成一定的影响。
  1.1供电电能质量普遍偏低
  在科学技术不断发展的过程中,煤矿机电设备不断更新,越来越多的通信技术、电子技术、自控技术等应用到煤矿井下设备系统中,井下主要的操作设备也已经换成了大功率的自动化机械,在一定程度上提升了煤矿综合采煤效率,为煤矿经济效益提升做出了巨大的贡献。但是大量诸如软启动智能控制系统、变频调速系统等变频流设备在煤矿井下供电系统中的应用,在系统运行过程中会产生一定的谐波分量,经过低压供电系统进入到井下供电系统中,会破坏煤矿配电网无功与有功之间的平衡性,致使煤矿供电系统供电电能质量下降,对煤矿大功率生产设备造成影响,同时也容易导致井下在线检测系统出现拒动、误动等现象,给煤矿供电系统的安全可靠性造成严重影响。
  1.2主变压器容量小
  目前,煤矿井下供电系统符合容量比原设计容量要大得多,这就容易造成供电系统主变压器长期低效运行。一方面,主变压器长期低效运行会影响整个供电系统的安全与稳定,降低供电电能的质量;另一方面,主变压器长期低效运行会导致系统处于过负荷状态,造成变压器过热、电缆发热以及绝缘老化等情况,严重情况会引发煤矿井下瓦斯爆炸,不仅使煤矿企业的经济效益受到损害,同时也会威胁煤矿工作人员的生命财产安全,有损煤矿企业的社会形象。
  1.3煤矿供电系统实时检测系统自动化水平较低
  在煤矿企业建设之初,受到当时投资资金以及技术水平的限制,绝大多数煤矿企业井下低压供电系统中都没有配有相应的在线监控系统。虽然近几年我国科技水平得到大幅度提升,一些大中型煤矿企业完善了井下供电检测系统,但是一些小型煤矿企业仍然沿用传统的系统模式,或者井下实时监控系统的自动化水平偏低,井下供电系统运行情况很难及时地反馈到地面,给地面电力调度部门的工作造成严重的影响,对于存在安全隐患也不能及时予以消除,不能第一时间采取补救措施,继而导致隐患变为事故,威胁井下工作人员的生命财产安全。
  1.4防爆型电器设备本身防爆型不合规范
  为了提高煤矿井下安全,政府相关部门做了大量的工作,并制定了严格的安全管理办法,出台了相应的管理文件。在国家相关部门文件中明确规定,煤矿井下工作中,严禁使用操作中会产生能量电弧的空气开关以及分支线路接口等。然而,一些煤矿企业没有贯彻这些安全文件,忽视井下生产安全的重要性,采用防爆型电气设备的过程中,选择这些本已经明令禁止的电器设备元件,导致井下操作施工中埋下安全隐患,严重影响煤矿井下供电系统的安全可靠性。
  2.提高煤矿供电安全可靠性的措施
  煤矿供电系统的安全可靠性关系重大,是煤矿安全生产的前提,也是煤矿企业提高生产效率、获得巨大经济效益的基础。基于对现阶段煤矿供电系统现状的分析,笔者根据多年的工作经验,现提出关于提升煤矿供电安全可靠性的建议:
  2.1不断优化煤矿井下供电结构
  合理的井下供电结构是提升煤矿供电系统安全可靠性的前提条件与重要途径。煤矿井下供电系统中,每一个分支回路都应该是独立运行的,避免供电系统分支中接别的负荷,同时对煤矿开采供电结构进行及时的调整,采用动态调整模式,根据具体的情况进行及时的调整,减少供电系统运行中的过渡环节,全面提升供电系统运行的安全与稳定,增强煤矿供电系统运行的经济性。
  2.2引进先进的动态无功补偿装置以及消除谐波装置
  在煤矿供电系统中引入无功补偿装置以及消除谐波的装置,通过电器设备有功与无功容量的自动调节功能,提升煤矿低压供电系统的电能质量以及运行安全性,为煤矿井下操作设备提供更加优质的电能,及时消除井下相关电气设备运行过程中产生的谐波分量,避免谐波对供电系统的冲击,为煤矿开采电气设备的运行提供安全保障,且提升供电系统与设备的使用寿命,为煤矿企业节约运营成本,提高企业的经济效益。
  2.3完善煤矿井下低压供电系统继电保护系统
  在低压供电系统继电保护设计和技术改造时,应充分结合分级闭锁和选择性断电控制技术,保证井下各机电设备高效稳定、节能经济运行,为矿井低压供电系统安全可靠供电提供重要支持。在低压供电系统中按照分级闭锁和选择性断电原则,构筑完善的繼电保护系统,可以有效杜绝井下工人的人为误操作事故发生,从而有效提高矿井供电系统防火防爆综合安全水平。
  2.4提高煤矿供电安全实时在线监测系统
  在科技飞速发展的今天,煤矿供电系统也需要加强技术改革。为了能够将井下供电系统运行的情况及时反馈到井上电力调度部门,就应该将供电系统中可能存在安全隐患的电气设备更换,根据煤矿井下生产具体需求重新选型。同时,为煤矿井下供电系统配置配套的在线实时监测系统,实时监测供电系统以及开采操作情况,以便及时发现隐患并采用有效的措施进行整改,为煤矿井下生产创设一个良好的工作环境。
  3.总结
  通过上述分析可知,煤矿供电系统长期运行在一个较为恶劣的环境下,给供电系统的安全稳定性造成一定的影响。现阶段煤矿供电系统还存在主变压器容量小、供电结构不合理、自动化程度低等问题,这就需要结合煤矿井下开采工作的具体情况,综合环境、资金、设备等因素,从设计之初到供电系统的运行,不断优化供电结构,切实提升煤矿供电系统的安全可靠性,为煤矿企业健康长远发展贡献更大的力量。

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