礦井供電故障源頭及預(yù)防措施探討

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摘要：以礦井供電故障源頭為對(duì)象開(kāi)展探究，在分析礦井供電故障及原因的基礎(chǔ)上，對(duì)A礦供電現(xiàn)狀做出總結(jié)，進(jìn)而對(duì)供電系統(tǒng)故障源頭的防治措施進(jìn)行全面探究，希望能夠?yàn)槠渌V井相似工程的開(kāi)展提供借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：礦井；供電故障；源頭防治；供電系統(tǒng)

對(duì)煤礦生產(chǎn)而言，供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全、有效是確保整個(gè)礦井生產(chǎn)持續(xù)、高效開(kāi)展的關(guān)鍵前提[1]。針對(duì)礦井供電故障開(kāi)展源頭分析，采取各類(lèi)有效舉措進(jìn)行針對(duì)性的防治，以保證供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，推動(dòng)礦井綜合效益不斷提升。

1供電故障和原因分析

1.1礦井供電故障分析

通過(guò)對(duì)A礦井下生產(chǎn)中以往實(shí)際情況的匯總分析，井下供電故障主要表現(xiàn)在4個(gè)方面：a)電纜故障，多發(fā)的電纜故障為電纜漏電、短路等；b)開(kāi)關(guān)故障，多為開(kāi)關(guān)誤操作、開(kāi)關(guān)組件老化損壞等；c)電機(jī)故障，常見(jiàn)的發(fā)電機(jī)故障為燒毀、漏電、溫度偏高等；d)移動(dòng)變電站故障，多表現(xiàn)為越級(jí)跳閘、低壓控制裝置誤操作、保護(hù)動(dòng)作失效等。特別是對(duì)于高壓供電系統(tǒng)的運(yùn)行而言，一旦出現(xiàn)故障，經(jīng)常伴發(fā)強(qiáng)烈的電壓波動(dòng)情況，不僅影響范圍廣而且容易誘發(fā)安全故障，從而對(duì)整個(gè)礦井的安全構(gòu)成威脅。

1.2供電故障誘因分析

導(dǎo)致A礦供電系統(tǒng)故障的主要原因有3點(diǎn)：a)供電設(shè)備老化嚴(yán)重。井下供電設(shè)備處于不間斷作業(yè)狀態(tài)，這種作業(yè)強(qiáng)度下一旦無(wú)法及時(shí)管護(hù)供電設(shè)備，很容易導(dǎo)致供電電纜快速老化，使得正常供電作業(yè)無(wú)法開(kāi)展。b)檢修維護(hù)不當(dāng)。針對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)，有時(shí)作業(yè)人員為增加生產(chǎn)時(shí)間，存在檢修用時(shí)不足或檢修不認(rèn)真的情況，這會(huì)在一定程度上留下安全隱患。c)頂板問(wèn)題。對(duì)于礦井生產(chǎn)作業(yè)而言，其頂板多為復(fù)合型頂板，在覆巖壓力的影響下可能出現(xiàn)垮塌冒落現(xiàn)象，進(jìn)而破壞供電設(shè)施的開(kāi)關(guān)、線纜等，從而引發(fā)供電安全事故。

2礦井供電現(xiàn)狀分析

A礦現(xiàn)階段的生產(chǎn)供電系統(tǒng)主要包括6kV開(kāi)閉所一座和35kV變電站一座，其中，6kV開(kāi)閉所主要負(fù)責(zé)向井下主風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、提升機(jī)、水泵房、井底車(chē)場(chǎng)變電所和采區(qū)卡軌變電所等場(chǎng)所供電；35kV變電站則主要負(fù)責(zé)向距離井底車(chē)場(chǎng)較遠(yuǎn)的南部采區(qū)供電。整個(gè)供電系統(tǒng)供電選用放射式供電方式，井下主要變電所均由6kV開(kāi)閉所和35kV變電站供電，各個(gè)采掘作業(yè)面和采區(qū)輔助設(shè)備則由各采區(qū)變電所機(jī)械能供電。

3供電系統(tǒng)故障源頭防治措施分析

3.1技術(shù)型措施

3.1.1動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償在井下供電系統(tǒng)中增設(shè)SVC（動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置），該裝置能夠消除電網(wǎng)運(yùn)行中產(chǎn)生的諧波，在提高電網(wǎng)功率因數(shù)的同時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，繼而提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性[2-3]。作業(yè)時(shí)，控制柜收集并處理各個(gè)監(jiān)測(cè)裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)，繼而發(fā)出相應(yīng)的觸發(fā)脈沖，同時(shí)，控制柜還可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)晶閘管的運(yùn)行狀況；脈沖柜負(fù)責(zé)將觸發(fā)脈沖轉(zhuǎn)化為符合系統(tǒng)運(yùn)行要求的脈沖信號(hào)，確保觸發(fā)功能達(dá)成；功率單元受脈沖信號(hào)的操控，實(shí)現(xiàn)對(duì)晶閘管通斷的控制，確保電抗裝置可通過(guò)所需的補(bǔ)償電流。在SVC運(yùn)行時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：a)不可對(duì)系統(tǒng)控制柜電源進(jìn)線分?jǐn)?；b)不可對(duì)電阻溫度系數(shù)和濾波裝置的高壓隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行帶載分?jǐn)?；c)當(dāng)系統(tǒng)控制器保護(hù)功能動(dòng)作后，應(yīng)當(dāng)先記錄相關(guān)內(nèi)容，再清除故障；d)確保功率單元所處室內(nèi)溫度不超過(guò)40℃；e)電容裝置的重合閘操控間隔必須在15min以上；f)要增強(qiáng)日常對(duì)電纜接頭的監(jiān)測(cè)管理，確保不發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象；g)當(dāng)?shù)V井供電系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，必須增加臨時(shí)檢查和管護(hù)。

3.1.2布設(shè)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化控制系統(tǒng)針對(duì)A礦井下供電系統(tǒng)存在的各類(lèi)問(wèn)題，在供電網(wǎng)絡(luò)管理中引入SE-900型電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)有監(jiān)控中心工作站，作業(yè)人員可直接在集中控制站遠(yuǎn)程掌握各個(gè)子站電力設(shè)施的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行能力的綜合自動(dòng)化調(diào)度。圖1即為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。3.1.3采用數(shù)字式變電站系統(tǒng)井下變電站控制系統(tǒng)全部采用型號(hào)為DMP5000的數(shù)字式變電站系統(tǒng)，這種變電站控制系統(tǒng)分為過(guò)程層、間隔層和站控層，它可對(duì)各類(lèi)應(yīng)用功能和通訊進(jìn)行分層處理[4-5]。其中，過(guò)程層與設(shè)備緊密連接，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)；間隔層用于對(duì)變電站內(nèi)部設(shè)備的控制和保護(hù)；站控層用于實(shí)現(xiàn)間隔層設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、遠(yuǎn)程控制中心等的通訊。圖2即為數(shù)字式變電站系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。

3.2供電管理優(yōu)化措施

3.2.1增強(qiáng)供電可靠性的措施增強(qiáng)供電可靠性的措施有以下幾點(diǎn)：a)井下任何用電單位不能在供電支路中隨意掛接電源；b)開(kāi)關(guān)整定值調(diào)控應(yīng)當(dāng)安排專(zhuān)職人員進(jìn)行，一旦發(fā)現(xiàn)負(fù)荷變化的情況，必須及時(shí)進(jìn)行針對(duì)性的整定計(jì)算和調(diào)整；c)定期對(duì)井下供電電纜和用電設(shè)備進(jìn)行絕緣阻值遙測(cè)；d)井下機(jī)電工作人員必須嚴(yán)格按照工作規(guī)程作業(yè)。

3.2.2電氣火源防治措施電氣火源防治措施有：a)在井下電氣設(shè)備的操控作業(yè)中堅(jiān)決規(guī)避明火操作或帶電操作，所有電氣設(shè)備的檢修必須按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，逐一執(zhí)行相關(guān)程序；b)井下供電高壓電纜全部需要配套冷縮套管或高壓連接裝置，不可使用絕緣包布包裹電纜接頭；c)井下所有電氣設(shè)備嚴(yán)格執(zhí)行防爆標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定；d)井下機(jī)電工作人員在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行開(kāi)蓋檢修前必須檢測(cè)瓦斯?jié)舛?；e)每6個(gè)月對(duì)井下雜散電流進(jìn)行一次全面檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處置。4結(jié)語(yǔ)供電系統(tǒng)作為煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)持續(xù)、高效開(kāi)展的重要保障[6]，對(duì)其的安全管理一直是礦井管理的重中之重，確保供電系統(tǒng)各類(lèi)問(wèn)題及時(shí)快速被解決對(duì)礦井綜合效益提升具有積極意義。礦井管理者必須高度重視相關(guān)問(wèn)題，在生產(chǎn)實(shí)際中積極組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)力量開(kāi)展針對(duì)性的深入探究，確定供電故障的源頭，采取針對(duì)性的措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)問(wèn)題的有效防治，這對(duì)提升礦井生產(chǎn)綜合效益效果顯著。

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作者：王權(quán) 單位：陽(yáng)煤集團(tuán)興峪煤業(yè)有限責(zé)任公司