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矿井供电系统的安全可靠性分析
作者：左学荣
来源：《科技传播》2015年第23期
摘 要 随着我国科技的发展，矿产行业对科技产品的需求也逐渐的增多，对矿井自动化与信息化的要求也就越来越高。使用信息化的设备就必须要有完善的供电系统，对于矿井来说，工作环境复杂，矿井中供电系统整体的结构要求就要比其他供电系统要高，应该及时的按照矿井中施工的动态对供电系统进行相应的调整，供电系统的安全性与可靠性要达到一定的要求。本文根据我国现阶段的矿井中的供电系统所存在的问题进行分析，探讨提高供电系统的安全性与可靠性提供有效地措施。
关键词 矿井；安全性；可靠性；供电系统
中图分类号 TD6 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2015）152-0137-02
一个国家的发展离不开矿产资源的开采，而煤炭资源的开采就需要有矿井，在矿井下进行工作，开采煤矿。矿井中的条件是十分复杂的，对工作的要求也是要先保证开采的安全性。但是，煤的结构是人们不可估计的，这就使得煤矿的工作环境变得十分恶劣。而矿井下的工作是离不开供电系统的支持，一个可靠的、安全的供电系统作为整个矿井工作的命脉，关乎着矿井中所有工作人员的人身安全问题，供电系统还与整个矿井的效益多少与生产力大小的问题，应该重视起矿井中的供电系统的问题。 1 矿井中供电系统的基本要求
矿井中的供电系统既要满足矿井中的工作需要，还要满足很多的基本要求，才能够保证正常的功能的运行。首先，矿井中要具备着基本的电源线路，线路基本为两回路，这样的两回路能够保证矿井中的工作生产不受到危险，还能够保证矿井中对电的需要的连续性，要保证每一条电源线路都能够有相应的回路，从而使整个电源线路不会出现故障问题或者不能供电的问题，能够使整个矿井中对电的需求都能够满足。还有，在矿井中的工作作业，要坚决的禁止地面出现中性点中变压器的直接接地的使用，矿井下工作的配电电压器一定要坚决的杜绝接地。最后，矿井中的供电系统要按照国家安全的标准和规定进行配置，矿井下的电压，高压要控制在10kV之内，低压控制在1 400V之内，且信号灯、综保、手电钻都不能够高于127V。 2 现阶段矿井供电系统中存在的问题
现阶段，随着我国的煤炭行业与电力行业的工作技术突飞猛进，使得煤矿的产量越来越多，一些功率较大的设备也运用的越来越频繁，导致矿井的供电系统负担越来越重，煤矿行业的变流装置的使用也会给电网的谐波含量造成了增加的问题，在矿井工作的供电系统中还存在着很多的问题，比如：系统的谐振问题、供电的线路过长所引起的井下的压降过大的问题、还
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有如何做到定值配合的问题，这些问题的出现就需要我们用更加安全可靠地供电系统去解决问题，应对变化与要求。在供电系统中为了保证矿井生产的安全水平，一般情况下都会采用一些防爆型或者增安型的电气设备进行工作，尽管如此，矿井内还是存在了一些问题，比如负荷的分配不均匀，电气设备的型号不匹配等等，这就给矿井内的供电系统带来了极大的隐患。 2.1 主变压器的容量不足
对于井下的用电负荷的容量要远远地大于供电系统自身的设计容量值，这就使变压器的工作长期处于高负荷的状态，很容易出现变压器过热、电缆热燃或者老化的现象出现，导致这矿井内的安全受到了威胁，事故一旦发生，就会引起十分严重的人员伤亡事故，也会给矿井带来巨大的经济损失。超负荷的运行使得变压器在长期的工作下产生的效果十分的低效，会降低了供电系统的安全性与可靠性，还会降低整体的供电质量。 2.2 供电的电能质量差
随着采矿技术的不断进步，矿井中的机电设备不断地得到完善，越来越多的自动化水平高的设备在矿井中使用，在提升了矿井开采技术的同时，也为供电系统带来了威胁，设备的大量的变频整流，产生了谐波分量，破坏了电网的有功与武工之间的平衡，这会大大的影响到矿井中设备的正常运行，也会导致井下的各种继电保护的系统与检测系统出现了误动或者拒动的现象，大大的降低了矿井中供电系统使用的安全性与可靠性。 2.3 供电系统的安全监测系统的自动化水平不高
在一个矿井建设时，受到了当时的环境、资金、建设方式等因素的限制，导致很多的矿井并没有配备相应的安全实时的监测系统，还有可能在线安全的检测系统的自动化的水平不高，这类问题会导致井下的信息数据不能够向地面及时的反馈，地上供电系统的工作人员也不能够及时的掌握井下供电系统的运行状态，无法及时的对井下的故障进行检测和控制，这也会导致事故的 发生。
2.4 防爆电器的防爆性不符合要求
在矿井的实际生产工作中，很多的开采企业都因为资金不足或者缺乏一定的安全意识，导致使用了国家规定禁止使用的分支线路开关，这类开关的使用会导致产生能量较大的电弧，会严重的威胁着矿井的供电系统的安全性与可靠性，还会威胁矿井下工作人员的人身安全。 3 针对矿井中供电系统提升安全性可靠性的方法 3.1 构建合理的井下的工作系统
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对于井下的供电配电系统，一定要是合理的、可靠地，还要有一定的安全性与节能性。矿井中的任何回路都要具备能够独立承担用电负荷的能力，在矿井工作的过程中，要对供电系统进行及时的调整，根据井下工作相应的需要，调整为针对开采的供电结构，还要注意对整个配电线路要及时的进行动态优化，能够减少电力资源不必要的浪费，从而提高矿井内电力系统的安全性与可靠性。
3.2 选用比较先进的动态无功补偿装置与消谐装置
矿井中的供电系统尽量选用一些比较先进的消谐装置与动态无功补偿，通过这两方面的改变能够大大提高用电系统的可靠性与供电系统的供电质量，从而提高设备使用的用电效率，为井下提供优越的电能资源的同时，还能够通过消谐设备对井下各个设备运行产生的高次谐波的分量进行相应的抑制，可以减少谐波对供电系统的配电网带来的冲击，可以保证井下的各个设备能够稳定高效的运行，还可以延长设备的使用寿命。 3.3 建立完善的井下继电保护系统
建立一个完善的井下的继电保护系统，在完善工作实施的过程中，应该注意结合与选择性的断电控制技术进行继电保护系统的完善工作，为井下的供电系统可以提供一个安全的技术支持，还能够保证井下的机电设备能够在更加安全、节能、高校、稳定的环境下工作，运用此技术的工作人员还能够减少操作失误带来的事故的发生，提高了矿井内供电系统整体的防火防爆性。
3.4 配置实时在线监测系统
对于现阶段正在使用的设备进行检查，对有任何安全隐患、节能效果差以及使用年限过多的设备进行更换，加大对矿井设备的投资，尽可能地引进一些先进的设备，还要配置相应的实时在线监测系统，对井下工作的供电设备的实时情况进行检测，出现故障能够得到及时的解决，排除一切安全隐患，使矿井的开采工作在安全可靠的环境下进行。 4 结论
综上所述，矿井中的供电系统的工作环境十分的复杂，针对如何提高矿井供电系统的安全性与可靠性的研究要随着实际情况不断地改变，通过综合方面的因素，多方面的角度去看待矿井供电系统的问题，提高供电系统的安全性与可靠性，加上矿井自身的实际情况，结合着人力、物力、财力几个角度一起考虑，制定出一套完善的矿井电力系统的结构设计，从而保证工作人员们的人身安全，也能够保证井下的开采工作顺利的进行。 参考文献
[1]程健维.矿井通风系统安全可靠性与预警机制及其动力学研究[D].北京：中国矿业大学，2012.