煤矿地面供电系统技术改造措施分析--中国期刊网

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煤矿地面供电系统技术改造措施分析

发表时间：2020/9/25 来源：《基层建设》2020年第17期作者：程红勇

[导读] 摘要：本文对煤矿地面供电系统情况分析后，明确了煤矿地面供电系统实行改造的重要性，对煤矿地面供电系统安全技术改造目标及系统特征进行研究，然后对煤矿地面供电系统安全技术改造状况加以探究，旨在将煤矿地面供电系统安全技术改造工作落实到实处，确保煤矿地面供电系统运行的稳定性、安全性。

        陕西麟北煤业开发有限责任公司陕西宝鸡 721599
        摘要：本文对煤矿地面供电系统情况分析后，明确了煤矿地面供电系统实行改造的重要性，对煤矿地面供电系统安全技术改造目标及系统特征进行研究，然后对煤矿地面供电系统安全技术改造状况加以探究，旨在将煤矿地面供电系统安全技术改造工作落实到实处，确保煤矿地面供电系统运行的稳定性、安全性。
        关键词：煤矿；地面供电系统；安全技术；改造性
        引言
        地面供电系统高效运行是煤矿安全生产的重要保障。受电网铺设环境、电网安装质量以及管理维护水平等影响，中国多数煤矿地面供电线系统出现老化现象，不仅导致供电系统安全性能降低[1]、故障率高，而且在煤矿高负荷供电状态下，电网出现失稳现象，容易发生重大供电事故，如电网烧毁、供电短路、人身触电等。
        1煤矿地面供电系统现状
        现在煤矿供电体系的基本状态是使用年份较久，即便做到了按期维护并核查已损坏的供电仪器，但是存在问题依旧较多，主要是因为工作人员对仪器设备检查方面不够专业，没有精准找到问题部位，不仅工作量加大，更严重的是导致主要仪器设备的不必要损害，这对煤矿的生产过程极为不利。由于城市化进程加快，小区和商业区逐渐增多，道路修建也逐渐加强，导致长期使用的配套线路无法正常供应用电需求，从而产生了一系列的安全隐患[2]。
        在煤矿地面配置的高压供电系统中，架空高压电路的长度高达数百千米，而且还存在多台变压器同时高强度运转的现象，这样在一定程度上完成了煤矿各区域的正常供电。煤矿行业在大力投资电力系统的同时也会将相应的变电所一并建设，调查发现其中较多的变电所运行年限均超过了数十年，线缆直径大约在30~70mm2。近年来，虽然大量运用了直径为150mm 2的钢芯铝绞线，显著降低了线路中的电能损耗。但是，电量的逐年加大也间接导致大部分地区的线路电荷无法正常承载实际消耗电量。
        2安装维护技术要求
        2.1安装技术要求
        （1）漏电断路器能够在漏电时及时切断电源，从而起到保护作用，供电中严禁任何设备漏电断路器。由于断路器无法对人体直接进行漏电保护，所以在使用过程中严禁人员触碰断路器。（2）漏电断路器在安装前应对安装人员进行专业培训，安装期间应指派专业技术人员现场监督管理；漏电断路器的各接线端子在安装时要严格按照说明书标识进行安装。（3）安装人员在安装漏电断路器前，首先要将线缆两个端头钢带拆除，中性线缆要进行铅包，而且要确保中性线缆铅包完成后的完整性；施工人员在断路器内部安装中性线时，要确保中性线准确的安装位置，同时由于中性线并非保护线，在安装中要避免多次重复连接。（4）漏电断路器在使用前应进行动作特性试验，断路器安装时应保证安装位置高于地面1.5 m，且确保断路器负荷侧与电源侧对接安装正确。）漏电断路器在与电缆芯线对接安装时，必须保证载流要求，通常情况下，中性线截面积应大于主线的50%以上。
        2.2维护技术要求
        （1）漏电断路器由于在频繁的跳闸过程中会出现电源模块及保护内部的线路烧损，因此检修人员需定期对设备的保护进行检查，发现动作失灵、损坏时必须及时进行更换。（2）检修人员每月需要对断路器的跳闸参数进行记录并汇总，并根据每个断路器的跳闸参数进行分析，不断调整保护参数，确保每个断路器动作灵敏、可靠。（3）当被保护供电系统中发生触电事故时，必须及时对漏电断路器动作特性进行检查，分析保护失效原因，并及时更换断路器。（4）煤矿应对地面供电系统中，漏电断路器每日需对供电设备做1次漏电试验，确保漏电断路器的灵敏性，并记录反应时间；每月定期按试验按钮3次，每季度进行2次远方试验。（5）严禁非工作人员对漏电断路器进行安装、拆卸、维修以及特性检测，需安排经过培训且有资格证的人员进行检测，严禁采用相线接触接地装置的方法进行检测。
        3煤矿地面供电系统安全技术改造状况探究
        3.1地面变电所高压配电装置改造情况
        绝大部分煤矿均会应用变电室外变电开关，比如：电压互感器、高电压隔离开关，以及66kv断路器等。

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上述开关设备使用时间较长、维修操作复杂、运行期间绝缘性能降低等，故此会对企业安全生产方面构成非常大的威胁[4]。同时，上述设备结构设置不合理易发生电流互感器间受潮、绝缘性能下降、电压互感器受潮等问题，这和其自身结构特征有关。针对于此，定期应更新设备采用LCW-60型电流互感器、JCC1-60型电压互感器，逐渐取代原电压互感器。由于先进设备具有防潮功能，利于确保长时间保持稳定运行、安全运行效果，故此建议定期更新更换电压互感器。
        3.2真空高防开关更新改造情况
        以往，较多矿井均使用了高防开关，可在电流较大时加强保护、无压释放，然而对过流保护无限制、选择性不强。针对于此，建议选择新型BG91-6AK真空高防开关，究其原因和该开关的灵敏性佳、具有保护功能有关，主要表现：①在发生负载侧短路故障时可实行限时速断保护。②负载侧持续过载，能够反限时保护。③在负载侧产生断续过载时，能加以有效的保护。
        3.3高压电缆新电缆接线工艺改造情况
        高压电缆敷设较多空气管易使空气管处于潮湿状态、高压电缆带区域易发生腐蚀、空气管失修，以及屋顶带下所致高压电缆受损、高压电缆敷设时间长等现象。与此同时，连接技术托盘容易致使高电压功率超出规定范围引发安全事故，所以建议采取MYJV22-6型交联聚乙烯内部钢带铠装聚乙烯护套电力电缆，经轴间地下运输巷和斜井方式，确保矿区于变电站中满足煤矿安全相关规定，禁止在总回风管道、特殊回风道铺设电缆。原安装电缆管道可处于风洞中，以此确保高压电缆的安全，而高压电缆和射击能防止发生瓦斯安全事故状况。MYJV22-610型交联聚乙烯内部钢带铠装聚乙烯护套电力电缆接头，可借助新型连接技术的作用提高接头质量、安全，有效避免发生电源安全事故。
        3.4电容器室改造情况
        为简化煤矿供电系统、严格控制电力设备投入的资金，可实行高压击中补偿、低压成组/分散补偿处理。高压集中补偿多在地面6kv母线上应用，补偿容量可设置为1800kvA，同时使用原150kvA电容器柜。然后，重新配置型的切换柜、电容柜，以及电容自动补偿柜。而高压集中补偿安装多在四周电容补偿柜，低压风阻/分散补偿，建议于各车间变电所母线侧/设备四周部位安装，建议施行分散并联电容器安装，从而获得最理想的补偿效果。尽管这一处理方式应用范围广，然而受到用电视上停运后配套补偿电容设施因素影响，无法保障电力设施的利用效果。需要注意的是，煤矿补偿电容量非常大时可通过高压集中、低压成组/分散等联合补偿方式处理。
        3.5 380V低压配电室改造情况
        煤矿地面控制系统改造中，需要配置多量配电箱、实行交流封闭低压配电箱更新处理。380V母线能够承受最大三项短路容量、电流值为7920MVA、1120kA，完成配置的低压配电箱能进行分断处理电流值约为15kA左右，此时可以达到地面供电系统相关标准。
        3.6变电站安全改造情况
        变电站中所有场所门窗均需布设纱门、纱窗，并做好电缆沟、电力管道封堵处理工作，房间门前通过钢板阻挡处理。此外，煤矿应用的不同类型电气设备均需遵循相关标准接零保护，同时加强防腐及防潮控制。
        4结语
        煤矿地面供电体系的稳定运行对作业生产过程极为重要，对煤矿产业的结构化发展影响深远。大力改善煤矿地面供电系统，首先要着眼于企业的实际运营情况，制定可靠且紧贴实际的优化措施，在确保安全供电的同时，推动企业健康快速发展。
        参考文献：
        [1]刘书云.漏电断路器在煤矿地面供电系统中的应用研究[J].能源与节能，2015（12）：61-63.
        [2]高洁馨.常村煤矿地面供电系统中漏电断路器的应用分析[J].机电工程技术,2019(01):122-124.
        [3]郝欢欢.煤矿地面供电系统自动化升级改造设计优化[J].水利采煤与管道运输,2018(04):83-85.
        [4]沈亚兵.煤矿井下低压供电系统漏电保护研究[J].机电工程技术,2018(7):75-76.