矿山井下电网的三大保护的探究

2018-01-30

世界有色金属 2018年12期

（淮北矿业集团袁店一井煤矿，安徽淮北 235000）

1 某矿井建设情况简介

某矿位于安徽省濉溪县袁店集附近，井田西以袁店断层为界与袁店二井毗邻；矿井设计生产能力180万t/a，核定生产能力180万t/a。全井田共有地质储量3.5亿吨，可采储量1.4亿吨，服务年限为51.6年。矿井为瓦斯突出矿井，水文地质类型为中等。矿井开拓方式为立井多水平石门开拓，井田划分两个水平，一水平标高-748m，二水平标高-970m，现集中在一水平生产。矿井共有主井、新主井、副井、东风井、南风井五个井筒矿井安全避险“六大系统”均按规定建立。紧急避险系统、监测监控系统、压风自救系统、供水施救系统、通信联络系统、人员定位系统有机联系、联合运转，出现灾变时，能够保护井下所有作业地点人员。

供电系统：地面工广建有35/6KV变电所一座，变电所两路电源分别引自220kV杨柳区域变电所不同母线段，架空导线规格LGJ-240，线路全长11.8km，线路未分接其他负荷，正常供电时双回路分列运行。变电站6kV配电柜共计48台，其中主副井、压风机、东风井、南风井、主厂房等一类、二类负荷均采用双回路供电。井下供电由地面35/6kV变电所6kV不同母线段提供4路6kV出线接入井下中央变电所，再分别向101采区变电所（停用）、102采区变电所、103采区变电所进行供电，102采区变电所再向82采区变电所进行供电，各采区变电所高压进线均采用双回路分列运行方式，矿井供电系统稳定、可靠。

2 矿井三大保护的重要意义

随着矿井开采深度的加深，井下的开采到达数百米，井下潮湿恶劣的作业环境，随着开采的加深不断出现瓦斯等有害气体，井下作业过程中使用的电气设备和线路在恶劣的环境中出现老化和绝缘效果差等情况，一定程度上影响到设备的使用寿命和性能。电气设备线路的绝缘层受潮，一旦发生短路碰到瓦斯等有害气体容易发生爆炸等安全事故，因此做好三大保护是保障安全作业的基础。当发生漏电保护装置失效的情况，短路保护可以保障供电系统的正常运行，若短路保护发生故障，漏电系统成为供电系统的后端，及时切断故障电流，有效保障作业人员的安全，三大保护之间相互配合，保障井下的安全稳定运行，矿山井下电网系统配备短路保护和过电流保护装置是我国矿山安全规程的相关程序和要求，这就要求企业重视三大保护的重要意义，本着安全第一的原则进行安全顺利的作业。

3 引起井下漏电事故的主要原因及措施

矿井作业环境处于潮湿的空气中，电气设备长期处于潮湿的环境中，导致设备和线路的绝缘层受到伤害，绝缘能力下降；电缆设备受外力挤压或弯曲影响导致发生变形断裂，处于高速运转的设备容易发生电缆发热情况，降低了线路的绝缘性，加上井下作业人员整体素质较低，忽视工作中的细节，未及时对设备进行定期的检查和维护，忽视电气老化的问题，成为发生井下安全用电事故的主要原因之一。

漏电事故的发生严重阻碍矿山行业的安全生产，为避免漏电事故的发生要及时安装漏电保护装置，当井下发生漏电情况时通过该装置可以及时切断电源，保护井下的安全运行，漏电保护装置具备漏电检测的能力，因此对漏电保护装置的安全系数要求很高，要求发现问题并第一时间切断问题电源，保障其余电源的正常运行，避免停电事故的发生。

4 探析三大保护

（1）漏电保护装置。矿井的电机设备由于没有定期维护和检修引发电气设备漏电的问题，以及电缆线路长期受到过度挤压造成的电路破裂或出现裂缝，都是导致电缆绝缘老化和降低绝缘功能的主要原因。

根据矿山电气系统的设计要求，低压电网采用检漏继电器，也可以分为无选择性检漏器和选择性检漏器，两种捡漏器具有漏电保护装置，可以通过监测对井下的电气系统运行情况进行实时的监测，井下的供电系统一旦出现电阻下降到捡漏继电器的额定值时，继电器会实现关闭电源停止送电的目的；也可以利用该继电器有选择性的特点，及时切断电气系统中的漏电部分，保障其余电路的政策运行。

（2）过电流保护。保护电流的装置主要由过流继电器、熔断器或热继电器等，过电流保护装置具有动作灵敏的优点，在发生电气事故时可以在最短的时间内有效控制故障的范围，并有选择性的切除故障区域，保障正常区域的运行。熔断器保主要是为了保护机电设备，继电器将熔断器串联在供电电路中，当供电线路发生短路时，电流短路导致熔断器的溶体温度升高，达到熔断短路的目的，从而保护设备；热继电器的金属片具有热变形的功能，该金属片因为加热变形，变性后的金属片可以有效的断开电源开关。

（3）接地保护装置。接地保护是将人体与地面电阻形成并联，接地装置可以发挥分散电流的作用，有效降低经过人体的电流，通过设备接地保护装置，电气设备的外壳漏电电流可以直接引入地下，减少漏电的危害，接地保护装置的使用要严格讲电气设备进行接地链接，对井下的接地保护装置检查记录，定期测算电阻，当测算的电阻超过额定值时要仔细分析发生的原因，及时调整设备，保障井下的用电安全。