摘要：煤矿供电系统是煤矿重要的辅助系统，供电系统可靠运行是煤矿安全生产的一部分，也是矿井安全生产的基础性保障。近十几年来，煤矿设备向大功率化、集控化、智能化方向发展，煤炭产能和用电量同步大幅增加，供电系统的可靠性更是实现高效开采的关键之一，特别是“五害”（水、顶板、瓦斯、煤矿、火灾）严重的矿井，提高供电系统的可靠性对于预防恶性事故尤其重要。
1.煤矿供电系统存在问题分析
1.1矿井电源体系构成和运行方式不合理
双回路电源不符合要求而导致供电可靠性差，主要存在以下情况：上级电源不是相互独立互为备用的电源，不是来自两个不同的变电站或者来自不同电源进线的同一变电站的两段母线，上级电源主变压器容量不足，电源线路上有分接的负荷，这些“硬伤”必将导致电源故障率升高，可靠性降低。在供电的运行方式上没有采取全母线带电分列运行方式，采取一用一备供电方式，当供电电源停电后，切换到另一电源，则需要一定的时间倒闸操作才能恢复供电，井下一级一级送电，使井下的停电时间加长。
1.2未及时更新淘汰老旧设备，供电自动化水平低
国内地面供电技术发展迅速，受井下环境条件、开发研制因素影响，与地面供电技术相比，煤矿井下供电技术发展缓慢。开采时间较长的矿井，由于重视不够、投入不足，国家有关部门出台的禁用、淘汰设备政策未落实，一些安全性、可靠性差设备和技术仍然在现场使用，新型的大功率采、掘、运机械设备投用，而供电系统的更新改造未能跟得上，出现“病、弱、劣、老”设备仍在运行的现象，一些先进的供电保护技术未应用，出现故障检测不出来，不能及时退出运行，甚至导致设备损坏，造成安全事故。
1.3供电设计、保护整定不合理
开关、电缆等选型不当，“小马拉大车”，配电点用防爆起动器代替防爆馈电开关，选用电缆载流能力不足，变压器容量和电缆截面不能满足设备起动需要，继电保护整定参数上、下级配合不当，不能实现选择性和灵敏性，出现故障或过流时，容易越级跳闸，扩大了停电面积。
1.4电能质量不达标
电能质量问题可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。目前不少煤矿投用了相当数量的变频整流、电力电子设备，在带来节能和高效的同时，也导致电网出现波形畸变、闪变、瞬时或暂态过电压、电压暂降和中断等问题，导致供电和用电设备、继电保护装置出现故障、降低寿命、保护误动作等后果。
1.5供电管理不完善，人员专业技能不过关
主要表现为电气检修、检测、消缺不到位，现场安装、使用不规范。
比如由于受井下空间限制和周边设备运行造成电缆损坏，开关接线不合格，设备受潮、进水等问题。目前煤矿缺少供电技术人员和熟练岗位人员现象较为突出，现场人员由于培训不到位，安全意识差，现场施工和操作的违章现象也是屡见不鲜；设备出现故障后，需要人工分析、排查，因人员经验少、专业技能差，不能正确和及时排除故障，也会导致故障扩大和停电时间延长等问题。
2提高供电系统可靠性采取的对策
2.1实现双回路电源相互独立，合理优化、简化矿井内部供电系统结构。采用全母线带电分列运行方式，当一段母线的失电后，另一段母线有电，则可保证重要的双电源负荷仍然有一路正常供电，供电可靠性大大增加。一类负荷的双回路电源相互独立并减少“T”接方式；坚持采用分列运行方式，主风机、瓦斯抽放等一用一备的设备，定期切换电源，及时调整优化供电结构。
2.2重视对供电保护装置的管理。建设投用智能化安全供电系统、防越级跳闸系统，实现地面井下供电一体化监控，通过实时温升监测系统、电缆绝缘监测系统等，预知变化，预判故障；关注井下用电设备的动态变化，及时计算、调整供电保护整定参数，使上级开关的电量整定参数大小、时间配合合理。
2.3加大投入，及时更新老旧、淘汰的供电设备设施。要充分考虑供电技术发展方向，优先选用《煤矿安全生产先进适用技术装备推广目录》中的产品，主要供电设备能够实现与矿井安全监控系统融合，实现智能化安全供电。
2.4重视电能质量的管理。目前国内外对于电能质量治理技术的研究已经非常成熟，优先选用静态无功发生器（SVG），其优点是补偿功能全面，响应时间快速，暂态稳定性优良，连接电抗小，能减少大负荷启动时的电压波动，系统稳定可靠，基本实现免维护。
2.5完善供电管理，加强供电系统事故的预防。一是必须建立并完善科学、合理的操作管理体系，保证供电系统检查、维护、检测、检修、运行管理到位，压实供电安全责任，通过考核促进责任落实；二是开展供电安全双重预防性工作机制建设，即风险管控和隐患查治，风险管控就是辨识风险、制订措施、管控风险，隐患查治就是隐患发现、整改、验收的闭合过程。
2.6全面提升人员素质，加强培训和安全教育。一方面提高岗位人员技能，提升解决问题的能力；另一方面促使岗位人员严格遵守制度规程，正规操作，杜绝现场的违章操作行为，从而减少事故发生。
提高煤矿供电系统可靠性是一项基础性、系统性、复杂性的工作，通过对系统的分析，找准薄弱环节，采取针对性的有效措施，通过系统优化、更新设备、提高电能质量、完善供电管理、提升人员素质，煤矿供电系统可靠性是完全可以得到大幅度提高。
（作者简介：张国栋（1973.6—），男，山东济宁人，1993年毕业于徐州煤炭工业学校，工程师，现从事煤矿机电管理工作）