井下供電係統可靠性研究
理論廣角
作者：李世軍
[摘 要]煤礦井下供電事關礦工生命和煤礦財產安全，本文通過對煤礦供電係統中所存在的一些問題進行了分析和研究，並且根據自身的工作經驗，總結了提高煤礦供電係統可靠性的相應措施。
[關鍵詞]煤礦；供電係統；安全性；可靠性
中圖分類號：C35 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0280-01
1、前言
電力是煤礦生產的主要動力來源，煤礦供電係統同樣是煤礦生產的重要動力保障，它的可靠程度也會直接影響著瓦斯的積聚或爆炸的可能性，假若出現了電力保護失敗，那麼煤礦生產就會被迫停止，同時由於煤礦井下存在瓦斯和湧水，停電後同樣會引起瓦斯積聚、淹井等惡性事故，所以，我們對供電安全可靠性的提高必須要予以高度的重視。采取提高煤礦供電用電的可靠性措施，對於煤礦的安全生產，提高生產效率和經濟效益具有重要意義。
2、供電係統存在問題
2.1 供電電源不合理
由於煤礦生產的特殊性，礦井主要通風機、主排水泵、升降人員的立井提升機等負荷屬於一類負荷，要求供電必須安全可靠，因此，《煤礦安全規程》規定？：礦井應有兩回路電源線路，當任一回路發生故障停止供電時，另一回路應能擔負礦井全部負荷。並且根據《煤礦安全生產基本條件規定》第13條規定，礦井應當保證雙回路電源線路供電。“每一礦井應有兩回路電源線路”是指應有2個或2個以上的分別來自電力網中不同的的電源線路，而我們很多礦井在實際設計施工過程中，沒有嚴格按照這一規定執行，特別是一些建有礦區發電廠的礦井，為了節省電費，提高運行的經濟效益，經常是兩回路引自同一區域變電所或發電廠，在這種情況下，兩回線路即使是引自不同的母線段，有時也存在導致雙電源同時失電的危險。例如在某礦區發電廠就出現過類似的事故，當時供電方案就是兩回線路引自同一發電廠的不同母線段，但發電廠在一條母線由於檢修退出運行，正當礦井供電電源從一條母線倒至另一母線時，由於待倒至的母線支持瓷瓶絕緣損壞出現短路，導致變電所繼電保護動作，結果發電廠一台發電機組解列，由該母線供電的5對礦井供電全部中斷。該事故導致其直接供電礦區中斷供電時間達47 min。根據電力行業標準：《國家電網公司電力生產事故調查規程》2.2.3.5條規定110kV變電站全停為一般電網事故。所以這次事故對變電所來講並不是大的事故。而煤礦行業規定：主扇風機及分區風機停止供風30 min以上者為特大事故。顯然，這次煤礦供電特大事故是由於供電電源設計不合理造成的。
2.2 井下長距離輸電導致的安全隱患
隨著煤礦生產規模的擴大，煤礦生產的機械化程度越來越高，由此要求采煤工作麵和掘進工作麵巷道的走向長度不斷增加，而為之提供動力源的供電線路必然要加長。這種由於采掘規模變化而引起的低壓“超長”距離供電是造成井下瓦斯、煤塵爆炸、火災、電氣設備燒壞和故障頻繁發生的主要原因之一，它不僅給煤礦井下安全生產帶來重大隱患，也給礦井經濟效益帶來極大損失。主要表現在以下幾個方麵：
（1）傳統的饋電設備無法適應煤礦大功率負荷的要求，是造成低壓“超長”距離供電不安全的主要原因。
（2）電纜截麵選擇不合理。電纜截麵選擇過小，導致電纜發熱、絕緣受損以及線損過大，通常會引起瓦斯、煤塵爆炸事故；觸電事故；電機不能正常啟動和運行等。這些都嚴重影響了煤礦生產的安全正常進行。
2.3 管理製度不健全
在煤礦企業的管理程序中，廣泛存在著管理製度不健全的現象，主要表現在以下三個方麵：第一，在有些煤礦企業中對新安裝的開關並沒有進行調試與整定，就直接應用於機電設備中，這樣就很有可能致使刻度不準、動作不靈敏或誤動作等現象的發生；第二，在進行有些試驗過程中，不能嚴格按照《煤礦安全規程》的相關規定的項目、周期、標準對機電設備的供電係統進行試驗。第三，在煤礦企業的管理過程中，管理製度極其不完善，甚至在有些煤礦中就沒有建立相關的管理製度，比如，沒有建立高爆的定期檢查製度和投運前的試驗，外觀檢查製度等，這對於煤礦供電係統的正常運轉都會產生非常嚴重的影響。