煤礦供電係統相關問題的研究
工業技術
作者：昝鈺捷
[摘 要]煤礦作業不僅環境差，而且也存在著危險性，所以對地麵供電係統的影響也很大。為此，在應用地麵供電係統時，要為其配備相關的儀表、機電保護設備和後備電源。在施工的過程中也要檢查好電氣設備，提高煤礦工作的效率。本文主要分析了我國煤礦地麵供電的現狀，並針對現狀提出了提高煤礦地麵供電係統安全可靠性的具體措施，為今後研究提供一些有利依據。
[關鍵詞]煤礦；地麵供電係統；安全
中圖分類號：TD 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0102-01
一、概述
目前，我國煤礦企業眾多，煤層結構使煤礦開采的環境十分惡劣。采掘麵周圍含有大量的瓦斯、煤塵等易燃、易爆物質，如果用電不當，很容易因用電設備出現漏電等發生電火花引起井下發生瓦斯、煤塵爆炸等嚴重事故。因此，煤礦地麵供電係統的安全是十分重要的。
二、煤礦地麵供電的現狀
1、電源設計存在不合理之處
礦井中的主要機器設備都屬於高電力負荷的機器設備，主要有排水泵、通風機、升降機等，這些設備就要在工作中保持供電的穩定和安全，這樣才能保證煤礦工人的生命安全，進而開展好煤礦生產工作。由於煤礦地麵供電的特殊性，所以相關的煤礦安全生產製度也規定了礦井地麵的設備供電必須采用雙回路式或更高級別的電源路線設計方案，從而確保井下設備的供電安全。
在煤礦實際供電中，並沒有有效執行這種具有安全性的電源線路設計方案。在一些經濟不發達地區和自有電廠的煤礦中，有的為能節約相關的費用，在布置雙回路電源線上便引用同一個電源，從而導致雙回路電源線路名不副實，煤礦地麵供電電源的質量也無法保證。
2、煤礦地麵遠距離供電造成了安全隱患
一般來說，煤礦企業隨著作業時間的推移，也會使作業線路變得越來越長，與之相匹配的供電線路也越來越長。由此也會使供電線路受到礦井供電環境的影響，出現供電的不穩定。超長線路供電也造成了線路中電壓的衰減，要求更高的供電技術和更大的供電投入同時也造成了巨大的電能浪費，這和煤礦實際的供電技術能力和投資都是相互矛盾的，而由此造成了超長供電的電壓不足，導致井下供電的機器設備電壓不穩，甚至電壓不足，從而造成供電隱患。
3、繼電保護設備技術水平滿足地麵供電故障的實際需求
煤礦供電技術所要應對的供電環境是十分複雜的，在煤礦工作進行中，礦井的環境會更為複雜，進而造成繼電器工作中存在設備功能不全，以及繼電器保護動作遲緩、設備技術落後等多方麵問題。
4、主變壓器容量不足
主變壓器長期運行在低效運行工況的條件下，不僅降低了供電係統供電可靠性和供電質量水平，同時係統長期運行在過負荷條件下，很容易導致變壓器出現過熱、絕緣老化、供電電纜出現發熱燃燒引起瓦斯爆炸事故，不僅給煤炭開采企業帶來巨大經濟損失，同時還會影響企業的社會信譽。
三、提高煤礦地麵供電係統安全可靠性措施
1、選用先進動態無功補償及消諧裝置
通過設備無功和有功容量間的自調節，既能提高礦井低壓供電係統的安全可靠性及供電綜合質量水平，也可以提供電氣設備的功率因數，使地麵供電係統中的各機電設備運行時產生的高次諧波分量得到有效抑製，也在一定程度上降低了諧波對供配電網的衝擊，確保了煤礦開采機電設備高效穩定的運行。
2、提高供電的穩定性
要提高供電的穩定性，就要確保地麵供電的持續性，當供電電源出現問題時，依然能夠保證煤礦地麵上的正常供電。地麵供電的持續性，可以保證煤礦工作運行中不會出現高負荷的機器突然終止運轉的情況，也在一定程度上避免了對機器設備的損害，還保護了相關操作人員的生命安全。礦井中的主要通風設備如果中斷供電會嚴重影響其安全性。因此，煤礦地麵供電係統在設計供電線路時，為保證供電的穩定性，就要確保能提供兩個以上的供電電源接入供電網絡中，以免出現斷電情況。