煤矿井下供电系统安全问题分析及解决措施

付勇

摘要：本文介绍井下供电系统并阐述其必要性，其次对煤矿井下供电系统安全问题进行分析，最后提出煤矿井下供电系统安全问题解决措施，希望可以保障煤矿井下供电系统的安全性和稳定性，使得煤矿企业可以正常工作，进而获得更多的经济收益，推动煤矿企业的长久发展。

关键词：供电系统;煤矿;措施

引言

近年来，随着煤矿行业的蓬勃发展，越来越多的人开始关注煤矿井下安全问题，而井下供电系统发挥着十分重要的作用。如果发生安全事故，不仅会对煤矿企业正常开采造成影响，而且还会对相关工作人员的生命安全产生威胁，造成巨大的经济损失。因此，对煤矿井下供电系统安全问题进行深入研究，并提出解决措施显得十分重要，进而可以保障供电系统的正常运作，为企业带来更多的经济收益。

1井下供电系统的介绍和必要性

1.1井下供电系统介绍

井下供电系统最终的目的是保障井下工作的顺利完成。通常是指在井下工作时，设备所需要通过地面连接到煤矿井下的电缆、输电、变电等的整体。

1.2井下供电系统的必要性

煤矿机械设备大多数都是依靠电力完成。因此，电力是煤矿正常生产的重要能源，而煤矿井下供电系统的安全稳定，可以保障煤矿企业的正常供电，对煤矿企业生产有着十分重要的影响。如果井下供电系统稳定性无法得到保障，则无法保障正常供电，这样不仅会影响煤矿正常工作，而且还会加剧机械设备损害程度[1]。另外，若井下供电系统无法正常运行，会影响通风系统为井下输送新鲜空气，会导致井下施工工作人员氧气不足，而出现窒息的情况。总之，井下供电系统的安全性和稳定性，可以保障煤矿企业的正常工作，提高煤炭开采效率，为企业带来更多的经济收益。

2煤矿井下供电系统安全问题分析

2.1主变压器容量不足问题

在整个煤矿企业生产过程中，如果井下工作负荷量超出供电系统设计容量标准，则会无法最大化发挥主变压器的作用，致使主变压器过长时间存在低效率运行状态下，这样不仅无法保障供电系统的安全性和稳定性，而且还会引发严重的安全事故，进而影响煤矿的生产。若在较长的时间里处于一种低效率的情况下，很容易对主变压器造成影响，进而导致供电系统的相关设备出现发热、损坏的情况。不仅会使得煤矿机械设备受到影响，而且也会使得生产工作人员的生命安全无法得到保障。

2.2谐振问题

煤矿井下供电系统大多为中性，通常不会与地面进行接触，一般都是母线与电磁式电压互感器相连，两者的相连会产生一种较大且均衡的励磁阻抗。在整个系统运行过程中，无故障存在，并进行相关操作之后，互感器三项饱和程度会受到诸多因素的影响，存在较大的差别。这是由于井下供电系统受到中导线亦或者电容等因素影響，会产生谐振问题，进而引发过压情况，从而对电气设备绝缘性能产生影响[2]。若情况相对严重，会造成设备的损坏。与此同时，供电网中的保险丝也会受到电流过大的影响，出现烧坏的情况。除此之外，也会导致电压互感器在运行过程中出现误动的情况。这些问题或多或少都会对井下供电系统产生影响。

2.3雷击、漏电事故问题

雷击就是雷电进入井下而引发的安全事故。通常出现这种问题的最大原因是由于煤矿企业缺少良好的安全意识，且未做好雷电设施的检测工作。若在实际煤矿企业生产过程中，防雷设施存在问题，会使得雷电进入井下，对供电系统造成伤害，从而引发严重的安全事故[3]。一般情况下，雷电进入井下，会在短时间内产生火花，造成供电系统出现短路，进而出现断电的情况，会影响煤矿企业正常生产，造成不必要的经济损失。而漏电事故则是井下供电系统常见的问题。由于井下光线较暗，相关工作人员无法第一时间观察到设备线路的老化和漏电问题，而久而久之若不及时解决设备线路老化和漏电问题，则会造成更为严重的问题，使得煤矿企业经济和形象受到影响。

2.4高压防爆开关应用故障问题

在煤矿井下应用具有绝缘保护性能的高压防爆开关时，由于在设计初期阶段，未对变压器高压、低压设置连锁保护设备，进而会使得供电系统在运行过程中存在短路、漏电等问题。除此之外，若高压负载开关存在接触不良的问题，则可能会引发弧光或者放电的情况，出现高压断电的情况，严重影响供电系统的正常运作。

3煤矿井下供电系统安全问题解决措施

3.1保障煤矿井下供电系统的稳定性

当煤矿井下供电系统正常运行时突然中断，则需要立即体停止井下生产作业。如果机械设备在运作时突然停止，不仅会对相关施工工作人员生命安全造成威胁，而且还会引发机械设备出现损坏的情况，造成不必要的经济损失，影响煤矿企业的社会形象。所以，煤矿企业应要严格按照相关标准制度规范操作，在井下采用双回路供电系统[4]。采用双回路供电系统最大的优势就是在井下供电系统的回路出现问题时，不会影响煤矿生产工作，这样不仅可以促使煤矿生产效率有所提升，而且还可以为井下供电系统的稳定性提供保障。

3.2减少谐振问题

在煤矿生产过程中，井下供电系统一般都会采用中性方式，而铁磁谐振则是造成井下供电系统产生电磁式电压互感器损坏的主要影响因素。因此，在井下供电系统中，可以在切口的三角侧使用非线性电阻的进入方式，在TV的高压侧中性点，以电阻器串联的方式，减少谐振问题的发生。还可以通过供电系统中性点开展消弧线圈的连接工作的方法，促使电感和电压参数产生变化，进而最大化减少谐振情况的发生。

3.3雷击、漏电事故预防措施

如果想要保障井下供电系统的正常运行，相关工作人员需要根据防雷接地布局方案，合理进行接地工作，并且需要严格遵守相关规则，开展防雷设施的测试工作，保障接地工作的科学性和规范性。同时，还需要安装漏电保护措施，如果井下供电系统存在漏电或者超出安全电流的问题，系统会自动跳闸，并提示故障点，进而可以为相关工作人员的检查工作提供方便。除此之外，还需要对配电盘和电力电缆定期开展检查工作，最大化减少漏电情况的发生。

3.4防爆电器安全问题

为保障井下的高压防爆开关可以最大化发挥自身作用。所以，在实际选择过程中，则需要使得断流容高于变电所母线，并分别对供电变压器高、低侧腔体盖设置连锁开关，进而可以串接在高压开关的检测回路中。在供电系统实际运行过程中，若变压器的高、低侧腔体开关断开，高压开关则会发生跳闸的情况，进而供电线路断开。这时可以使用周期性的方法对高压防爆开关进行耐压检测，从而可以有效减少短路对供电系统造成的影响[5]。另外，也需要定期开展高压防爆开关的维修和养护工作，保障高压防爆开关始终处于保养状态，从而减少安全事故的发生。

结束语

总而言之，煤矿井下供电系统是保障煤矿企业正常开采的主要因素，不仅可以满足煤矿企业开采机械设备用电需求，而且还可以为井下相关工作人员营造良好的工作环境。因此，需要对煤矿井下供电系统中存在的问题进行深入研究，并提出解决措施，从而减少安全事故的发生，保障煤矿的正常开采，为煤矿企业带来更多的经济收益，推动煤矿行业的发展。

参考文献

[1]杨聪.矿井下供电系统安全隐患风险控制对策[J].中国金属通报，2020（03）：273+275.

[2]陶太金.煤矿井下供电系统短路保护方法浅析[J].当代化工研究，2020（03）：56-57.

[3]郝计娥.煤矿井下供电系统设计与实现[J].当代化工研究，2020（02）：65-66.

[4]宋纪孔.煤矿井下低压供电系统及保护研究[J].内蒙古石油化工，2019，45（10）：38-39.

[5]仝建利.煤矿井下工作面供电系统常见故障分析[J].江西煤炭科技，2019（03）：105-107.