浅析如何提高矿井供电安全的可靠性
2018-07-20陈培刚
陈培刚
摘要:电力作为煤矿生产的主要动力,其供电的安全、可靠直接影响着煤矿企业的日常工作。由于煤矿井下电气设备频繁移动、负荷变化大,尤其启动大型采掘设备产生的强大的电流直接冲击电网。因此,需要采取措施确保矿井供电安全的可靠性。基于此,文章通过分析煤矿井下供电安全存在的问题,同时提高井下供电安全可靠性的措施,为煤矿开采企业组织开展工作提供参考。
Abstract: Electricity is the main driving force of coal production. The safety and reliability of its power supply directly affect the daily work of coal mining enterprises.Due to the frequent movement of underground electrical equipment in coal mine and the great change of load, especially the powerful current generated by starting large mining equipment directly impacts the power grid. Therefore, measures need to be taken to ensure the safety of mine power supply security. Based on this, the article provides a reference for the coal mining enterprises to organize their work by analyzing the problems existing in the underground coal mine power supply safety and improving the safety and reliability of underground power supply.
關键词:供电安全;可靠性;煤矿供电
Key words: power supply security;reliability;coal mine power supply
中图分类号:U223.8 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)18-0047-02
0 引言
近年来,随着经济的发展,人们对环境保护意识的不断增强,国家对煤炭的调控力度在不断地加大,煤炭资源在国民经济安全发展中的重要性越加明显,矿井供电安全问题也越来越突出。为了更好地利用煤炭资源,充分挖掘煤炭资源的价值,需要采取各种措施提高矿井供电安全的可靠性。
从实际工作情况来看,与其他行业的工作相比,开采煤炭资源的工作更为恶劣,这是因为煤炭开采工作处于井下阴暗潮湿的环境中,为了确保煤炭开采工作顺利进行,需要借助供电系统为各机械设备提供运行所需的电能。但是,在运行过程中,煤矿的井下供电系统经常会出现各种问题,进而引发一系列的安全事故,在一定程度上阻碍了煤矿资源开采工作的顺利进行,尤其是安全事故较为严重时,甚至直接危害工作人员的人身安全,给煤炭开采企业带来严重的经济损失,阻碍煤炭开采企业的持续健康发展。基于此,提高煤矿井供电安全性的可靠性,受到煤炭开采企业,以及理论界的普遍关注。
1 煤矿井下供电安全存在的问题
对于煤矿开采企业来说,在日常工作中,发生供电安全事故,一方面严重威胁到煤矿开采人员的生命安全,另一方面直接降低开采煤矿的效率在市场经济环境下,受经济利益的驱使,个别煤矿开采企业往往忽视了日常供电安全工作,导致对供电系统疏忽管理,造成设备失保、失爆、漏电等各类事故的发生,直接威胁到人民群众的生命财产安全,在这种情况下,煤矿安全生产问题受到社会的普遍关注。对于煤矿开采企业来说,为了确保煤矿开采工作顺利进行,需要全面分析引发安全事故的原因,然后采取相应的应对措施。通常情况下,煤矿井下供电安全存在的问题主要表现在以下方面:
1.1 变压器的容量不够
近年来,随着经济的不断发展,社会对煤炭资源的需求量猛增,为了满足社会对煤炭资源的需求,各煤炭开采企业都在积极扩建矿井。从投入与产出的关系来说,扩建矿井规模,必然会带动机械设备、人员数量的增加,进而对电能的需求量也大大增加,也就是说,产出的增加,必然要求投入的增加,在煤炭开采中,如果没有实时调整供电系统,必然会导致主变压器与各分变压器的容量难以匹配矿井的用电需求。在这种情况下,将导致供电系统的主变压器、各分变压器超负荷运转,进而引发变压器局部发热、绝缘层老化等一系列的问题,在一定程度上增加发生漏电事故的几率,同时严重影响变压器的使用寿命。
1.2 供电质量差
随着经济的发展,科学技术的进步,先进的科学技术必然推动各个行业的发展,甚至会颠覆某些行业。对于煤炭开采企业来说,随着开采难度、开采规模的增加,必然要引进先进的机电设备(性能高、功率大),从某种意义上说,引进和应用这些先进的机电设备,在一定程度上可以提高煤炭资源的开采效率。但是,在实际运行过程中,这些先进的机电设备会产生不同程度的谐波分量,导致这些谐波分量沿着低压供电线路返回供电系统,进一步降低了供电系统的供电质量。在供电系统中,低质量的电能一方面影响继电保护系统的正常运行,另一方面影响监测系统的正常运行,使得供电安全失去可靠性。
1.3 使用落后的继电保护设备
煤矿开采作为安全事故的多发区,为了确保煤矿井下的供电安全,以及保证作业人员的生命财产安全,各煤矿开采企业积极采用先进的继电保护设备。但是受自身财力、人员等因素的影响和制约,一些企业难以采用先进的微机继电保护,进而依然采用传统的电磁式、机械式等继电保护,从实际运行情况来看,传统的继电保护操作复杂、可靠性低,并且容易受人为因素的影响,同时继电保护设备性能水平低,二次设备不能有效发现故障。随着科学技术的发展,微机继电保护(网络化、智能化)逐渐取代传统的继电保护,这种保护系统具备采集、监视、控制、自检查功能,通过一台设备可以发现输电线路的故障、输电线路负荷、供电的安全性、可靠性。
1.4 缺乏有效的监测
受自身资金规模的影响和制约,一些煤矿企业没有将用于设备更新的资金全部投入到设备更新中去。安全监测系统,难以对井下安全事故进行有效的监测。同时,还有一些企业由于自身的监测技术水平较低,虽然安装了相应的安全监测系统,但是自动化监测程度较低,难以实时监测矿井下的安全信息,更不能将监测结果及时反馈给监测部门。对于煤矿开采企业来说,这些现象的存在,难以提高矿井供电安全的可靠性,矿井供电系统的实际运行情况也难以被监测部门所掌握,当出现问题的时候,也就无法在第一时间给予有效处理。
1.5 设备检修维护不到位
一些企业,为了片面的追求经济效益或产量,不断地压缩设备检修时间,缩减维护人员,减少设备维修维护成本,忽视了正常有效的检修对设备正常运行所起到的关键性作用,造成设备出现失保、失爆现象。忽视预防性检测检验对设备隐患的预知预判的作用,错过最佳事故处理时机,当发生严重的漏电事故时,将有可能导致输电电缆间隙性放电产生电火花造成严重的事故,直接威胁到人民群众的生命财产安全,给企业带来较大的经济损失。
2 提高井下供电安全可靠性的措施
在新的历史时期,煤矿开采企业需要全面贯彻落实党的十九大精神,同时将其转化为加强安全生产工作的具体行动。由于煤矿生产一般在井下作业,生产现场空间狭窄、空气潮湿,井下不仅有涌水,而且还有瓦斯、煤尘等,尤其是采掘现场,电气设备移动频繁,负荷变化大,大型采掘设备直接启动,强大的电流冲击电网等。因此,供电必须确保安全、可靠,并且要有良好的供电质量和供电能力。对此,煤矿开采企业可以从以下方面着手,提高井下供电安全的可靠性。
2.1 配备完善的辅助设施
无论矿井任何回路发生停电事故,另一回路必须给予实时的供电,确保矿井通风、排水、瓦斯抽放、安全监测系统、调度通讯系统等正常运行。尤其是正在运行的主扇,如果因停电而停机,需要立即启动另一台主扇,保证矿井正常通风。对于煤矿开采企业来说,为了确保煤矿供电系统的电源正常运行,防止因电源问题影响正常的供电工作,对此,每个矿井可以根据自身的实际情况,配备多个备用电源,借助备用电源保证日常供电的可靠性。通风系统、排水系统和传输系统作为井下煤炭开采的重要系统,为了确保其正常运行,煤炭开采企业可以设置专门的配电设备,这几个系统的正常用电通过单独的电源进行供电。针对井下供电,可以借助双回路的方式进行供电处理,同时结合回路的实际情况,可以接入不同的变电所,以及安装设置可以自由切换回路的辅助设施。在供电系统中,通过上述处理,如果一个电源回路发生故障,供電系统通过切换回路的方式,最大限度确保供电的可靠性。
2.2 科学合理的布设线路
对于煤矿开采企业来说,在布设供电线路方面,与地面相比,地下的供电线路比较长。由于供电线路较长,发生漏电问题的几率相对比较大,无形中给供电埋下安全隐患。煤矿开采企业要想彻底摆脱这种困境,需要对供电线路进行合理布设,通常情况下,合理布设供电线路,一方面可以有效提高供电效率,另一方可以有效减少电损。从实际情况来看,合理布设供电线路的方式主要包括分列分段供电、提高电压等级、增大电缆截面三种:首先,分列分段供电。这种布设方式可以根据不同地区的用电量,为其提供相应强度的电能;其次,提高电压等级。这种布设方式在一定程度上可以减少供电时的电损;第三,有效增大电缆截面。这种方式可以提高供电的效率减少线路损耗。
2.3 实施继电保护
所谓继电保护系统是指当供电系统发生故障时,系统会向管理人员发送警告信号,提示管理人员对故障进行处理。对此,煤矿开采企业要想提高井下供电安全的可靠性,可以借助继电保护系统,通过完善继电保护装置、优化保护系统,最大限度提高供电安全的可靠性。对于继电保护方案,煤矿开采企业需要根据井下供电系统的实际情况进行设计,借助继电保护措施对高压动力设备、控制设备等进行继电保护。为了提高继电保护水平,在设计继电保护方案时,需要综合分析当前的行业发展动态,采用先进的技术,以此提高供电安全的可靠性。
2.4 对供电设施进行养护
任何事物的出现,从诞生到灭亡都要经历一个过程,同样,供电设施也有自身的使用年限,对于供电设施来说,在正常使用过程中,需要进行定期的养护,以此确保自身正常运行。但是,在组织开展煤矿开采工作时,如果煤矿企业不对供电设施进行养护,就会难以发现潜在的设备故障,甚至会进一步恶化故障,进而缩短供电设施的使用寿命。为了充分挖掘供电设施的使用价值,煤矿企业需要实时关注检测供电设施的运行状态,确保其正产运行。针对正常运行的供电设施,需要对其进行定期、全面的养护,第一时间排除潜在的故障,防止故障进一步恶化。对于超出服役年限的供电设施,煤矿企业必须对其进行更换,避免发生不必要的事故,以此确保供电安全的可靠性。
3 结论
电力作为煤矿生产的主要动力,而煤矿井下生产环境又较为特殊,不仅有易燃、易爆等可燃性气体,同时存在腐蚀性气体,潮湿、电网电压波动大等,因此,对煤矿进行安全、可靠的供电,无论是提高煤矿经济效益,还是确保安全生产,都有着十分重要的意义,需要煤矿开采企业采取措施提高煤矿井下供电安全的可靠性,同时结合自身的实际情况,对影响供电安全可靠性的各种因素进行综合分析,通过配备辅助设施、合理布设等举措,在一定程度上全面提升供电安全的可靠性。
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