矿井供电设备电气保护技术探讨

黄友胜

摘要：煤矿的安全生产对煤炭开采企业的发展具有举足轻重的作用，供电设备的使用虽然提高了生产效率，但也为煤炭开采作业带来了一定隐患，因此，煤矿企业应不断改进煤矿供电设备电气保护技术。煤矿技术人员应熟练掌握煤矿供电设备中电气保护的要求，不断优化高压开关柜设备电气保护技术、低压供电设备电气保护技术、变电站自动化系统电气保护技术，降低供电设备安全事故出现的概率。

关键词：矿井;供电设备;电气保护技术

前言

随着我国社会经济的不断发展，煤炭资源消耗量也逐年增加，这就对煤矿资源的开采增加了压力。在煤矿开采过程中需要用到很多电气设备，而这些设备的性能直接决定了煤矿开采作业是否安全。煤矿企业必须充分重视煤矿开采的安全措施，避免电气设备发生故障，积极优化电器的保护，做到安全作业的要求。

1煤矿供电设备中电气保护的特点

由于煤矿井下的特殊工作环境，一旦发生意外很可能造成严重的安全事故，因此与其他行业供电系统相比，煤矿具有更高的供电系统安全性能要求。为向井下提供新鲜风流，供电系统必须采用双回路电源，不间断工作。由于井下粉尘浓度高、湿度大，很容易对电气设备造成损坏，因此除了保证井下工作人员的人身安全，还应考虑电气设备的安全。煤矿使用的电气设备一般分为矿用防爆电气设备和一般型电气设备两大类。一般型电气设备因防护能力不足，通常运用在地面供电系统;矿用防爆型电气设备具有较强的安全防护能力，可对电气设备引发瓦斯或粉尘爆炸进行有效预防，多应用于掘进工作面、采煤工作面等瓦斯或粉尘浓度较高的区域。

2煤矿供电设备中存在的问题

2.1电源设计不合理

许多煤矿企业不断扩大生产规模，而忽略电源的设计，导致电源在使用中存在安全漏洞，容易酿成安全事故。随着电力设备的不断增多，煤矿生产过程耗费的电能也随之增多，用电压力的增大需要安全的用电环境才能保证其正常运行，电源设计不合理会使供电安全无法得到有效保障。双回路式线路是矿井下使用最多的电源，可确保煤矿用电安全，但很多企业受利益的驱使未按要求安装双回路式线路电源，为煤矿安全生产埋下了巨大隐患，威胁着井下员工的生命安全。

2.2受到外部环境的影响

因矿井生产环境较恶劣，电气设备时常需面对阴暗潮湿、高温高腐蚀性气体，这样会大幅缩短电气设备的正常使用寿命，使电气设备故障率增大。当前矿井电气设备保护工作还存在很多问题，如保护系统不完善，灵敏度差等。这样不仅会影响矿井电能的正常供应，而且还能导致电气设备浪费大量电能;同时矿井电气设备发生故障时，发出的各种火花还易引发矿井瓦斯爆炸事故。因此，做好矿井电气设备的保护工作十分重要。

2.3电气设备超负荷工作

很多煤矿企业都追求经济至上，将企业经营重点全部放在利益最大化，在配备电气化设备及相关系统时希望一次投入终身使用，在这种错误思想的引导下，很多企业都忽略了对电气设备的后期维护，没有将长远利益考虑其中。在很多煤矿企业中都存在设备长期超负荷运转，此外，设备所处的运行环境都极为恶劣，这就使得设备出现故障的概率更高，如果发生安全事故往往会造成非常严重的后果。

2.4线路问题

煤矿电气设备的运行安全受到线路影响，线路问题会导致安全事故发生，这一问题在生产各个环节中都会存在，所以重视线路问题对电气设备安全意义重大。电气设备线路之间有很强的关联性，如果线路问题发生，生产、安全、通信等很多方面都会因此瘫痪，矿井无法继续维持生产，安全事故发生概率增加，所以对于煤矿生产来说，要重视电气设备线路问题的维护，保证设备安全运行。

3针对煤矿供电设备电气保护技术进行详细分析

3.1对煤矿高压开关设备应用电气保护技术

高压开关柜常常被应用于地面变电站和煤矿井下中央变电站工作中。一般而言，继电保护装置需要安装在继电工作室内或按照国家相关规定独立构成保护屏，进而有效保障高压开关设备。在過去开采过程中，所采用的电磁感应继电保护装置已经不能适应时代发展的需要，已经逐渐被微机保护装置取而代之。新型微处理机保护器具有很多强大的优势，不但功能强大，而且结构构造相对简单，井下生产的安全生产十分有利，同时推动了电力设备和自动保护装置监测技术长足发展。进而切实保障了煤矿企业生产的安全性和高效性，进而有效降低了高压安全柜引发的电气事故。

3.2针对煤矿低压供电设备采取的电气保护技术

电气保护装置对于煤矿低压供电设备来说，是不可或缺的重要组成部分，电气保护装置主要以插件的形式被安装在开关设备内部结构中，倘若供电设备的开关不幸发生漏电，电气保护装置会立刻自动开启智能开关来保证低压供电设备的正常运行。电气保护技术还可以协助主回路中的保护装置工作，共同完成对煤矿供电设备的保护工作。现阶段，低压供电设备电气保护装置的发展日新月异，突飞猛进，在此期间，充分利用了零序电压法和集中控制模式。集中控制模式对数据判断的准确性提升大有益处，同时更加高效、顺利地完成了分散性漏电保护工作，但零序电压法虽然可以随时收集分析供电设备的可疑数据，对于供电设备的电容和电压故障，可以实现自动修复，大大提高了供电设备异常测量精度。煤矿低压供电设备的电气保护技术，真正保证了供电系统的安全运行，为煤矿事业的可持续发展奠定了坚实的基础。

3.3煤矿供电设备接地保护技术

大多数时候，电气设备的金属外壳是不带电荷的，而设备绝缘装置一旦出现故障损坏，很可能引发漏电、触电的危险。现阶段，我国已经颁布了相关的规范和标准，来制定触电的安全极限，要求交流电的电流值控制在30毫安以内。在接通接地保护装置时，需要保证经过人身体的电流控制在极限电流值内。因此，将接地的电流值控制在规定范围内是十分关键的，只有这样，才能够确保电流的安全性，将接触电流的危险性置于可控范围内。

3.4变电站自动化系统的电气保护技术

时代在发展，科技在进步，供电设备的自动化水平也是芝麻开花节节高，煤矿企业也深刻意识到，只有切实保障变电站自动化系统的安全性，才能保护供电设备的安全高效运行。目前，世界各国都高度重视和关注变电站自动化系统的电气保护工作。同时，研发出很多安全高效的电气保护装置，已经在煤矿电气领域发挥出自身的巨大优势，有效降低了我国煤矿电气安全事故的发生频率。

3.6矿山新型综合保护装置保护方法

煤矿井下的施工作业环境十分恶劣，复杂，同时开关设备的种类花样繁出，结构复杂多样，无形中给安装工作加大了难度，此外，还需要做好防爆安全措施，因此，需要在煤矿企业普遍使用变电站综合自动化系统。新型的综合保护装置具备很多优势，不仅占地面积小，而且接口标准很是规范，同时保护模块具有方便维修、高可靠性以及性价比高等诸多优势。操作选用的仪器不但拥有高效的嵌入式系统，开放式硬件系统以及多道开发程序共同完成任务，同时利于技术人员之间的交流沟通。

结束语

总而言之，在煤炭开采企业的发展过程中，煤矿的安全生产在其中发挥着重中之重的作用，因此，煤矿企业需要不断完善煤矿供电设备的电气保护技术。同时所有相关人员必须熟练掌握煤矿供电设备中电气保护所有相关要求，潜心专研和创新相关的煤矿供电设备中电气保护技术，以有效避免煤矿供电设备安全事故的发生。为我国煤矿事业的顺利发展，保驾护航。

参考文献：

[1]杨君.对煤矿供电设备的安全防护与电气保护技术探索[J].价值工程，2015（34）：3-5.

[2]张升华.煤矿供电设备的安全防护与电气保护技术分析[J].中小企业管理与科技，2016（16）：186-187.