提高煤礦供電安全可靠性研究

1、    提高煤礦供電安全可靠性研究    摘 要：近年來(lái)，我國(guó)對(duì)安全事業(yè)的關(guān)注，人們安全意識(shí)逐漸提高，對(duì)煤礦行業(yè)供電安全可靠性提出了更高的要求。煤礦開(kāi)采主要在漆黑的地下進(jìn)行，工作人員在狹小的空間內(nèi)進(jìn)行開(kāi)采，同時(shí)由于煤炭結(jié)構(gòu)層特殊，導(dǎo)致煤礦開(kāi)采工作難度非常大。一旦煤礦供電安全可靠性工作不到位，將會(huì)引起嚴(yán)重的安全事故。在文章中，筆者將分析現(xiàn)在煤礦供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀，針對(duì)如何提高煤礦供電安全可靠性提出具體實(shí)施措施。關(guān)鍵詞：煤礦供電；安全可靠性；研究1.目前煤礦供電安全現(xiàn)狀近年來(lái)煤礦發(fā)生多次因供電可靠性不高而導(dǎo)致的各種事故，綜合分析這些事故，其主要原因是企業(yè)對(duì)煤礦供

2、電的安全可靠性和重要性重視不夠，對(duì)煤礦發(fā)展估計(jì)不足，導(dǎo)致在礦井設(shè)計(jì)初期及其施工和運(yùn)行中存在各種安全隱患。1.1供電電源不合理由于煤礦生產(chǎn)的特殊性，礦井主要通風(fēng)機(jī)、主排水泵、升降人員的立井提升機(jī)等負(fù)荷屬于一類(lèi)負(fù)荷，要求供電必須安全可靠，因此，煤礦安全規(guī)程規(guī)定：礦井應(yīng)有兩回路電源線路，當(dāng)任一回路發(fā)生故障停止供電時(shí)，另一回路應(yīng)能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。并且根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)基本條件規(guī)定第13條規(guī)定，礦井應(yīng)當(dāng)保證雙回路電源線路供電?！懊恳坏V井應(yīng)有兩回路電源線路”是指應(yīng)有2個(gè)或2個(gè)以上的分別來(lái)自電力網(wǎng)中不同的的電源線路，而我們很多礦井在實(shí)際設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，沒(méi)有嚴(yán)格按照這一規(guī)定執(zhí)行，特別是一些建有礦區(qū)發(fā)電廠的礦井

3、，為了節(jié)省電費(fèi)，提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)常是兩回路引自同一區(qū)域變電所或發(fā)電廠，在這種情況下，兩回線路即使是引自不同的母線段，有時(shí)也存在導(dǎo)致雙電源同時(shí)失電的危險(xiǎn)。2005年在某礦區(qū)發(fā)電廠就出現(xiàn)過(guò)類(lèi)似的事故，當(dāng)時(shí)供電方案就是兩回線路引自同一發(fā)電廠的不同母線段，但發(fā)電廠在一條母線由于檢修退出運(yùn)行，正當(dāng)?shù)V井供電電源從一條母線倒至另一母線時(shí)，由于待倒至的母線支持瓷瓶絕緣損壞出現(xiàn)短路，導(dǎo)致變電所繼電保護(hù)動(dòng)作，結(jié)果發(fā)電廠一臺(tái)發(fā)電機(jī)組解列，由該母線供電的 5 對(duì)礦井供電全部中斷。該事故導(dǎo)致其直接供電礦區(qū)中斷供電時(shí)間達(dá)47 min。根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)家電網(wǎng)公司電力生產(chǎn)事故調(diào)查規(guī)程2.2.3.5條規(guī)定，110 k

4、 v變電站全停為一般電網(wǎng)事故。所以這次事故對(duì)變電所來(lái)講并不是大的事故。而煤礦行業(yè)規(guī)定：主扇風(fēng)機(jī)及分區(qū)風(fēng)機(jī)停止供風(fēng)30 min以上者為特大事故。顯然，這次煤礦供電特大事故是由于供電電源設(shè)計(jì)不合理造成的。1.2井下長(zhǎng)距離輸電導(dǎo)致的安全隱患隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，煤礦生產(chǎn)的機(jī)械化程度越來(lái)越高，由此要求采煤工作面和掘進(jìn)工作面巷道的走向長(zhǎng)度不斷增加，而為之提供動(dòng)力源的供電線路必然要加長(zhǎng)。這種由于采掘規(guī)模變化而引起的低壓“超長(zhǎng)”距離供電是造成井下瓦斯、煤塵爆炸、火災(zāi)、電氣設(shè)備燒壞和故障頻繁發(fā)生的主要原因之一，它不僅給煤礦井下安全生產(chǎn)帶來(lái)重大隱患，也給礦井經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)極大損失。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面（1）傳

5、統(tǒng)的饋電設(shè)備無(wú)法適應(yīng)煤礦大功率負(fù)荷的要求，是造成低壓“超長(zhǎng)”距離供電不安全的主要原因。（2）電纜截面選擇不合理。電纜截面選擇過(guò)小，導(dǎo)致電纜發(fā)熱、絕緣受損以及線損過(guò)大，通常會(huì)引起瓦斯、煤塵爆炸事故；觸電事故；電機(jī)不能正常啟動(dòng)和運(yùn)行等。這些都嚴(yán)重影響了煤礦生產(chǎn)的安全正常進(jìn)行。1.3繼電保護(hù)裝置落后，保護(hù)不完善繼電保護(hù)存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在：繼電保護(hù)裝置不完備，繼保設(shè)施落后，動(dòng)作不靈敏等問(wèn)題，導(dǎo)致事故多，故障排查困難等。2.提高煤礦供電系統(tǒng)安全可靠性措施研究2.1優(yōu)化低壓供電電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理可靠的低壓供電電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是低壓供電系統(tǒng)安全可靠、節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保障基礎(chǔ)。對(duì)煤礦井下低壓供電系統(tǒng)而言，不但要求整個(gè)饋

6、電網(wǎng)絡(luò)精干、高效，而且還要求饋電電源具有高效穩(wěn)定等特性，在進(jìn)行設(shè)計(jì)和技術(shù)改造時(shí)要采用雙電源、雙回路等供電模式，有效提高礦井低壓供電系統(tǒng)安全可靠性。2.2選用新型無(wú)功補(bǔ)償及消諧裝置在對(duì)煤礦礦井低壓供電系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)和技術(shù)改造過(guò)程中，選用新型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償及消諧裝置不僅可以有效提高礦井低壓供電系統(tǒng)的供電可靠性和供電質(zhì)量水平，為煤礦電氣供電系統(tǒng)提供功率因數(shù)和供電質(zhì)量均良好的電能資源。同時(shí)還可以有效抑制供電系統(tǒng)中的高次諧波分量，減少非線性負(fù)載在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)供電系統(tǒng)的沖擊，保證各類(lèi)用電設(shè)備高效穩(wěn)定的運(yùn)行，提高其綜合使用壽命。2.3構(gòu)筑完善低壓供電系統(tǒng)繼電保護(hù)措施在低壓供電系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和技術(shù)改造時(shí)，應(yīng)

7、充分結(jié)合分級(jí)閉鎖和選擇性斷電技術(shù)，保證各電氣設(shè)備高效穩(wěn)定運(yùn)行，為礦井低壓供電系統(tǒng)安全供電提供較為良好的技術(shù)保障。在低壓供電系統(tǒng)中按照分級(jí)閉鎖和選擇性斷電原則，構(gòu)筑完善的繼電保護(hù)措施，可以有效杜絕工人習(xí)慣性違章帶電操作引發(fā)觸電傷亡和瓦斯爆炸事故發(fā)生，從而有效提高礦井低壓供電系統(tǒng)防火防爆的安全性能水平。2.4配置先進(jìn)電力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)井下采掘工作面上的電氣設(shè)備應(yīng)隨市場(chǎng)采掘設(shè)備的更新而及時(shí)淘汰，應(yīng)結(jié)合煤礦安全規(guī)程為礦井供電系統(tǒng)配置先進(jìn)電力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。對(duì)于供電系統(tǒng)中存在的高隱患非安全型或高耗能型設(shè)備應(yīng)予淘汰并重新規(guī)劃選型。要下大力氣加大資金投入，以提高低壓供電系統(tǒng)的安全可靠性能，保證井下煤炭開(kāi)采工作高

8、效經(jīng)濟(jì)進(jìn)行。2.5保護(hù)裝置煤礦供電系統(tǒng)中保護(hù)裝置的使用將會(huì)很大程度上減少人員觸電、火災(zāi)、設(shè)備短路等事故。所以針對(duì)礦井下復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，一定要完善保護(hù)裝置。礦井下的高壓設(shè)備一定要有短路、超負(fù)荷、接地保護(hù)裝置和報(bào)警裝置。例如主變壓器和高壓電動(dòng)機(jī)設(shè)備，一旦發(fā)生以上問(wèn)題，可以發(fā)出警報(bào)和自動(dòng)斷電。不僅保證工作人員安全，還可以將故障原因顯示給維修人員，促進(jìn)后期維修工作進(jìn)行。礦井下低壓設(shè)備、配電線路、變電所和變電站都有根據(jù)要求安裝相應(yīng)的保護(hù)裝置，例如漏電、短路、超負(fù)荷斷電保護(hù)裝置等。2.6加強(qiáng)管理人為失誤和管理缺乏一直是近年來(lái)煤礦事故頻發(fā)的主要原因，煤礦管理人員一定要完善供電系統(tǒng)管理體制，并且實(shí)行嚴(yán)格監(jiān)督懲

9、戒制度。首先，礦井下電氣設(shè)備要按時(shí)進(jìn)行安全檢查，對(duì)有安全隱患的設(shè)備進(jìn)行維修或更換。同時(shí)必須是相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行維修，針對(duì)不滿足國(guó)家要求和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備儀器一定要及時(shí)更淘汰，特別是高能耗、高電壓設(shè)備。其次，工作人員上崗之前要組織專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，通過(guò)測(cè)試的人員才可以進(jìn)行上崗作業(yè)，保證工作人員的基本技術(shù)水平達(dá)標(biāo)。定期組織技術(shù)人員對(duì)在崗員工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，實(shí)施考核制度，淘汰技術(shù)素養(yǎng)不達(dá)標(biāo)的工作人員，從而提高全體員工的技術(shù)素養(yǎng)。最后，完善監(jiān)督制度，對(duì)高危工作崗位不定期實(shí)施突擊檢查，嚴(yán)懲違章操作人員。3.結(jié)語(yǔ)提高煤礦低壓供電系統(tǒng)的安全可靠性是一項(xiàng)系統(tǒng)、長(zhǎng)期持久的工作，需要結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)措施，將人力、物力、環(huán)境等各個(gè)影響因素有機(jī)結(jié)合起來(lái)，制定完善井下低壓供電安全制度，有效提高低壓供電系統(tǒng)供電可靠性，促進(jìn)煤炭開(kāi)采安全穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟(jì)的高效進(jìn)行。參考文獻(xiàn)：1張志中.提高煤礦供電系統(tǒng)可靠性的保障措施j.中州煤炭，2007，150（06）：68-6 9 .2陳子春.高可靠性供電裝備