礦井供電故障源頭及預防措施探討

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摘要：以礦井供電故障源頭為對象開展探究，在分析礦井供電故障及原因的基礎上，對A礦供電現狀做出總結，進而對供電系統故障源頭的防治措施進行全面探究，希望能夠為其他礦井相似工程的開展提供借鑒與參考。

關鍵詞：礦井；供電故障；源頭防治；供電系統

對煤礦生產而言，供電系統運行的安全、有效是確保整個礦井生產持續、高效開展的關鍵前提[1]。針對礦井供電故障開展源頭分析，采取各類有效舉措進行針對性的防治，以保證供電系統運行的安全性和穩定性，推動礦井綜合效益不斷提升。

1供電故障和原因分析

1.1礦井供電故障分析

通過對A礦井下生產中以往實際情況的匯總分析，井下供電故障主要表現在4個方面：a)電纜故障，多發的電纜故障為電纜漏電、短路等；b)開關故障，多為開關誤操作、開關組件老化損壞等；c)電機故障，常見的發電機故障為燒毀、漏電、溫度偏高等；d)移動變電站故障，多表現為越級跳閘、低壓控制裝置誤操作、保護動作失效等。特別是對于高壓供電系統的運行而言，一旦出現故障，經常伴發強烈的電壓波動情況，不僅影響范圍廣而且容易誘發安全故障，從而對整個礦井的安全構成威脅。

1.2供電故障誘因分析

導致A礦供電系統故障的主要原因有3點：a)供電設備老化嚴重。井下供電設備處于不間斷作業狀態，這種作業強度下一旦無法及時管護供電設備，很容易導致供電電纜快速老化，使得正常供電作業無法開展。b)檢修維護不當。針對供電設備進行檢修作業時，有時作業人員為增加生產時間，存在檢修用時不足或檢修不認真的情況，這會在一定程度上留下安全隱患。c)頂板問題。對于礦井生產作業而言，其頂板多為復合型頂板，在覆巖壓力的影響下可能出現垮塌冒落現象，進而破壞供電設施的開關、線纜等，從而引發供電安全事故。

2礦井供電現狀分析

A礦現階段的生產供電系統主要包括6kV開閉所一座和35kV變電站一座，其中，6kV開閉所主要負責向井下主風機、壓風機、提升機、水泵房、井底車場變電所和采區卡軌變電所等場所供電；35kV變電站則主要負責向距離井底車場較遠的南部采區供電。整個供電系統供電選用放射式供電方式，井下主要變電所均由6kV開閉所和35kV變電站供電，各個采掘作業面和采區輔助設備則由各采區變電所機械能供電。

3供電系統故障源頭防治措施分析

3.1技術型措施

3.1.1動態無功補償在井下供電系統中增設SVC（動態無功補償裝置），該裝置能夠消除電網運行中產生的諧波，在提高電網功率因數的同時穩定系統電壓，繼而提升電網運行的安全性[2-3]。作業時，控制柜收集并處理各個監測裝置的運行數據，繼而發出相應的觸發脈沖，同時，控制柜還可實時監測晶閘管的運行狀況；脈沖柜負責將觸發脈沖轉化為符合系統運行要求的脈沖信號，確保觸發功能達成；功率單元受脈沖信號的操控，實現對晶閘管通斷的控制，確保電抗裝置可通過所需的補償電流。在SVC運行時需注意以下幾點：a)不可對系統控制柜電源進線分斷；b)不可對電阻溫度系數和濾波裝置的高壓隔離開關進行帶載分斷；c)當系統控制器保護功能動作后，應當先記錄相關內容，再清除故障；d)確保功率單元所處室內溫度不超過40℃；e)電容裝置的重合閘操控間隔必須在15min以上；f)要增強日常對電纜接頭的監測管理，確保不發生過熱現象；g)當礦井供電系統運行不穩定時，必須增加臨時檢查和管護。

3.1.2布設電網調度自動化控制系統針對A礦井下供電系統存在的各類問題，在供電網絡管理中引入SE-900型電網調度自動化控制系統。該系統設有監控中心工作站，作業人員可直接在集中控制站遠程掌握各個子站電力設施的參數，從而實現對電網運行能力的綜合自動化調度。圖1即為電網調度自動化控制系統結構示意圖。3.1.3采用數字式變電站系統井下變電站控制系統全部采用型號為DMP5000的數字式變電站系統，這種變電站控制系統分為過程層、間隔層和站控層，它可對各類應用功能和通訊進行分層處理[4-5]。其中，過程層與設備緊密連接，用于進行數據收集和保護功能的實現；間隔層用于對變電站內部設備的控制和保護；站控層用于實現間隔層設備、執行機構、遠程控制中心等的通訊。圖2即為數字式變電站系統架構示意圖。

3.2供電管理優化措施

3.2.1增強供電可靠性的措施增強供電可靠性的措施有以下幾點：a)井下任何用電單位不能在供電支路中隨意掛接電源；b)開關整定值調控應當安排專職人員進行，一旦發現負荷變化的情況，必須及時進行針對性的整定計算和調整；c)定期對井下供電電纜和用電設備進行絕緣阻值遙測；d)井下機電工作人員必須嚴格按照工作規程作業。

3.2.2電氣火源防治措施電氣火源防治措施有：a)在井下電氣設備的操控作業中堅決規避明火操作或帶電操作，所有電氣設備的檢修必須按照有關規定進行，逐一執行相關程序；b)井下供電高壓電纜全部需要配套冷縮套管或高壓連接裝置，不可使用絕緣包布包裹電纜接頭；c)井下所有電氣設備嚴格執行防爆標準和規定；d)井下機電工作人員在對電氣設備進行開蓋檢修前必須檢測瓦斯濃度；e)每6個月對井下雜散電流進行一次全面檢測，發現問題及時處置。4結語供電系統作為煤礦井下生產作業持續、高效開展的重要保障[6]，對其的安全管理一直是礦井管理的重中之重，確保供電系統各類問題及時快速被解決對礦井綜合效益提升具有積極意義。礦井管理者必須高度重視相關問題，在生產實際中積極組織專業技術力量開展針對性的深入探究，確定供電故障的源頭，采取針對性的措施，實現對相關問題的有效防治，這對提升礦井生產綜合效益效果顯著。

參考文獻：

［1］王晶新.潞寧礦35kV變電站二次保護故障診斷及定位技術研究［J］.煤礦現代化，2020(2)：163-165.

［2］曹品偉.煤礦井下供電系統防越級跳閘技術［J］.煤礦機電，2019，40(6)：102-103.

［3］劉海富.基于高瓦斯礦井安全供電技術分析［J］.山東煤炭科技，2019(5)：137-139.

［4］仝建利.煤礦井下工作面供電系統常見故障分析［J］.江西煤炭科技，2019(3)：105-107.

［5］閆亞恒.基于FTA的煤礦工作面供電系統故障分析［J］.陜西煤炭，2019，38(6)：95-98.

［6］王超，杜英，茍全峰，等.煤礦供電系統中越級跳閘問題研究［J］.煤炭技術，2018，37(10)：312-314.

作者：王權 單位：陽煤集團興峪煤業有限責任公司