煤矿供电系统的智能化建设分析

侯易奇

（贵州省煤矿设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550025）

目前，在我国煤炭资源日益丰富的大环境下，电力供应体系完备，已逐渐实现了煤炭资源的无人化。然而，目前我国煤炭工业的供电标准存在显著的滞后，在一定程度上影响了监控系统的功能及可靠性。在这种情况下，煤炭企业有必要对国家电网公司的现有建设标准进行全面借鉴，并对智能化技术的合理运用等方面进行改进，实现供电系统的智能化。

1 煤矿供电系统的运行情况

1.1 供电标准不够完善

随着煤炭部取消，煤炭企业不得不采取更加先进的技术标准来管理供电系统，以确保行业标准的完善和统一，从而促进煤炭工业的快速、健康发展。然而，由于电力行业供电设备标准未能及时出台，这一过程仍然存在。因此，在当前形势下，必须加快制定煤矿企业电力供应质量标准体系，以保证电力企业安全生产，保障煤炭高效、优质、环保运输。

1.2 供电设备厂家进入门槛低

由于供电设备厂家进入门槛比较低，致使煤矿供电系统运行安全降低，还使得系统实现无人化变得更加困难。为了解决这个问题，需要对现有的供电系统进行改造升级。（1）高压、低压保护装置产品质量差，并且使通信速度下降，易产生误动现象。同时，由于井下生产环境比较恶劣，使得一些故障难以及时得到发现与排除，造成较大经济损失。（2）原有的控制系统存在很多缺陷和不足，如信号传输不畅、通讯接口不全等，这些都会给整个系统带来安全隐患。此外，一些用户对安全生产意识薄弱，不注重电气设备安装调试过程中存在的问题，致使部分故障没有及时发现并处理，给煤矿安全带来隐患。目前，矿用高压和低压馈电保护系统主要采用继电器—接触器式结构。一般在野外进行研制，然而，由于缺乏严格的检查，通信的可靠性受到了影响。

2 煤矿供电系统智能化的需求

2.1 确保电网设备运行可靠

煤矿供电系统的工作中，用计算机软件测试电网设备的性能，能够进一步确保供电设备安全顺利运行。通过计算机检测系统能够有效实现电力参数测量以及数据计算等功能，并根据实际情况做出相应的决策，从而确保电力系统的稳定安全运行。所以对供电的质量和安全性有着举足轻重的影响。随着科学技术水平的提升以及电力电子技术的发展，现代电网设备的自动化程度得到了极大提高。随着中国经济的飞速发展，局部电网的容量持续扩张，而且，由于先进技术的持续改善，电子产品的性能和质量也变得越来越丰富，满足了消费者的需求。在此情况下，煤矿企业要重视供电设备故障问题，加强日常维护工作，减少安全隐患出现。在不改变维修费用，以达到降低运行风险的目的，有必要拟定更合理的方案、科学采取维修措施，以及改变传统检测和维护程序，使得煤矿得以良性的发展。目前，计算机软件检测已经成为煤矿日常维护中重要手段之一，可以将故障信息及时传递给管理人员，为其提供可靠参考依据。

2.2 对煤矿供电设备的检测方式进行更新

随着科技的飞速发展，煤矿供电系统也在不断演进，以满足日益增长的需求，实现更加先进的运行效率。对于新技术也越来越常见。当前我国大部分煤矿企业都采用了现代化的生产系统与生产工艺，使得供电系统的稳定性得以保证。随着新技术和新设备的不断涌现，传统的供电设备维护方式已经无法满足煤矿供电系统的需求，从而导致大规模维护需要耗费大量的人力、物力和财力。因此，在这种情况下，为确保煤矿生产能够正常进行，必须加大对煤矿供电设备的管理力度。提高了煤矿供电设备的利用率，为了确保煤矿供电设备的正常运转，我们需要采取有效的措施来实施规划性的检修，并且通过运用计算机软件和数控技术，以及其他先进的检测手段，来有效地改善和优化煤矿供电设备的运行状况，从而提高其运行的质量。

3 煤矿供电系统智能化建设措施分析

3.1 高低压保护装置的标准化

根据国家电网的标准，我们为煤矿的高、低压保护装置制定了通信接口，并且明确了端子排的功能以及外围互感器的输入参数，以确保系统的稳定性。为了更好地满足煤矿安全管理需要，要实现保护装置与监控中心计算机终端间的实时数据交换，这就给变电站自动化带来了挑战。通过现有装备的技术改造与创新设计，连接原保护配置信息和新研制通信系统，使各相关工作人员能够及时掌握各电气设备间的工作状况。同时，还需要建立完善的通讯网络来保证信号传输质量，并确保各厂家的设备间实现互联互通，从而有效地解决了不同厂家保护装置产品的不一致性，使得保护装置可完全更换。因此，研究高压保护装置在线监测系统对保障煤矿安全具有重要意义。

首先，对高压保护装置，科学、有效地进行单相接地故障选线十分重要。目前，我国煤矿安全生产过程中普遍使用漏电保护作为主要手段之一。传统漏电选线方法使得选线准确性得不到保障，所以，针对煤矿供电系统中性点问题，通常用不接地或消弧线圈。由于这种接地系统存在较大缺陷，使得电气设备运行中出现了大量的安全隐患。鉴于当前的情况，为了确保接地故障选线的准确性，必须对其进行有效的改进，以提升其准确性。为此，提出一种基于谐波检测原理和有源滤波器的矿用低压电网单相接地选线装置设计方法。在选线过程中，采用防越级定位功能，可以有效降低由于接地问题而对自动化变频器的消弧线圈造成的影响，从而实现从被动式选线到主动式选线的转变。其次，以低压安全保护器为核心，可以使其选漏更加准确。在实施选择性漏电选漏中，必须针对各个压力级别选用适当的探测手段，并根据具体的设备状况选择正确有效的解决办法。通过实验发现，低压渗漏故障的越级重合漏和误跳脱现象十分普遍，对生产安全构成了极大的威胁。因此，采取一种更加精确的选择性漏电技术，如低压漏电，将能够更好地解决问题，提高选择性漏电的精度。

3.2 继电保护防止越级跳闸的系统

对于供电越级跳闸事故，在轻微情况下，级别大于1 的将造成该采区停电；严重时进行多段停电，甚至会造成井下供电系统的完全瘫痪，给煤矿生产安全带来了严重的威胁。为此，为避免类似事件的再次发生，保证煤矿安全生产，必须加强矿井供电质量和管理，以保障矿井正常运行。

目前，我国采用的防越级方法有差动保护、信号闭锁和集中判别式，但是，从实践上来看，仍然不能完全避免越级跳闸的发生，这是因为这类方式仍然存在“防越级死域”，不能全面地预防越级跳闸现象。针对这种情况，为了确保矿井的安全运行，必须重新设计一套智能化的分布式防越级跳闸系统，使其不再受到地面主站的限制，充分利用矿区环网，并且按照相关标准，采用先进的通信技术，使各种保护装置能够实现高效的信息交流。同时，在出现故障的情况下，利用共享的信息技术，可以实现先定位，后跳闸，有效地隔离出故障区域。在常规的矿井电力供应中，仅依赖电流固定值，其可选择性不高，而依赖时间固定值，又不能保证电力供应的快速性。采用智能化、分布式的防越跳技术，可以很好地解决这一问题。

3.3 电气设备状态的在线监测

在矿井中，为了达到无人值班的目的，必须对设备进行有效的监控，并对其进行有效的异常预警。首先，员工要掌握好维修的时机，明确电网的维修内容，并根据具体情况，使状态维修工作有效地进行，以确保矿井电力系统的安全、稳定地运转。同时，也要从长远考虑，借鉴其他企业的实际经验，并在此基础上，不断地总结和完善，以保证视情维修的实时性和实时性。其次，要对矿井中的电力设备进行有效的监控，并在确保准确的前提下进行维修，以防止出现“浪费”的情况。在电力系统中，在对潜在的电力系统中，可以利用红外测温技术对电力系统中的电力系统进行分析，这样就可以为电力系统中的电力系统的运行情况提供准确的数据，为电力系统的运行情况提供依据。最终，要确定最优的监测点和监测装置。采用智能试验方法，可以保证矿井电力系统的平稳运行，防止事故发生，降低事故发生的可能性。所以，充分利用数字化技术的优势，对供电设备的维修、运行情况进行分析，以确保故障诊断的有效性。

3.4 实现漏电试验的自动化和远程一键联动测试

工作人员做漏电试验，还有不试、假试和漏试。其中，漏电保护装置的误动作是造成上述问题的主要原因之一。在供电系统的工作过程中，如果电网出现漏电事件，漏电保护设备可能会出现故障，这将导致人员接触到电源，并可能引起煤气泄露、瓦斯泄漏或其他爆炸事件。如果漏电故障不能得到及时解决，还会造成安全事故的发生，给人民群众生命财产安全带来威胁。在此背景下，煤矿有必要采取有效的漏电保护远程一键联动测试方法。基于此，本文主要以某矿井为例，就漏电继电保护技术与远程一键联动试验展开分析和探讨，希望通过本次研究对同行有所帮助。这种方法可以有效地实现试验结果的自动记录、试验报告是自动生成的，也可通过远程一键进行测试。在实验过程中，能够自动区分漏电保护和漏电闭锁保护及其他设备是否有效，且自动判断开关机构动作灵敏性。另外，通过将上述功能集成于一体，从而形成一种智能化漏电保护远程一键联试系统，提高了工作效率与安全性。采用这种方法，不仅可以有效减少人力投入，提高工作效率，而且还能够有效地消除漏电保护失效所带来的安全风险。

3.5 实行状态检修

在煤矿供电设备进行状态检修的过程中，需采取智能化的监控和检测，对某一特定区域供电设备进行有效监控，以及对设备运行信息的把握。通过该方法能够及时检测出供电设备故障问题，便于相关人员做出正确诊断，为后期工作提供参考依据。基于此，为了保证供电设备的安全运行，工作人员必须通过科学的方法来分析并准确地评估数据。这样才能够制定出合理的维护计划和措施。由于全国各地煤矿供电设备各不相同，在使用过程中会出现明显的差异。因此，相关技术人员需结合各矿区实际情况，选择合理的检测方法及内容，以此为基础构建完善的供电设备故障预测模型。必须从实际出发，因地制宜地开展工作，使之符合当前形势下供电设备检修需求。根据实际情况，各地应当采取有效的检修措施，以确保煤炭企业的供电设备能够正常运行。同时，需要结合自身实际情况，制定科学有效的管理方案，确保供电系统能够正常运作，保证工作人员安全，避免安全事故发生。以科学、合理的方法进行工作，提高供电设备工作效率，同时也提高了工作质量，给企业带来了更多的利益。另外，还需要加大相关工作人员培训力度，提高其技术水平和专业能力，从而促进供电设备健康稳定发展。

随着科技的飞速发展，煤矿供电设备的状态检修必须更加科学化，并充分利用智能化技术，实现数字化的程序控制，以提高安全性和可靠性。这样不仅可以有效提高检修效率，还能够保证检修结果具有较高准确性。应用智能化技术开展供电设备状态检修时，实现区域电力系统运行状态系统化在线监测十分必要。

4 结语

目前，随着“六遥”的实施，我国煤炭企业正在积极探索电力装备智能化的可行性，以期达到更高的效率和更好的经济效益。为此，应当结合当前电力行业的最新技术和标准，制定出更加科学、合理的电力装备智能化操作规程。除此以外，还需要与目前的煤矿供电系统自动化水平相结合，加强对其的监测，以保证可以及时地发现存在安全隐患的电气设备，并对其进行及时的处理。与此同时，为了提升煤矿供电系统的运营智能化水平，必须将科技攻关落实到位，制定一套可行的智能化建设方案，以实现更高效、更安全的供电服务。