煤矿供电系统技术优化及效果分析

发表时间:2020/11/20   来源:《中国电业》2020年7月第19期   作者:付海洋
[导读] 煤矿供电系统运行过程中,一旦出现操作不科学或者保护不可靠等问题,极易
        付海洋
        山东省    济宁矿业集团霄云煤矿   272000
        摘要:煤矿供电系统运行过程中,一旦出现操作不科学或者保护不可靠等问题,极易影响煤矿供电系统稳定性与可靠性,进而威胁着煤矿安全。本文就煤矿供电系统存在的问题进行简要分析.进一步从完善继电保护设计、建立应急预案以及供电设施维修保养等方面入手,对煤矿供电系统稳定性的提升措施进行探究,仅供相关人员参考。
        关键词:煤矿;供电;研究
        引言:煤矿资源作为国家主要的能源之一,在国家经济发展过程中是十分重要的,支撑着整个国家的发展与进步。但煤矿行业在开采过程中存在许多问题有待于改善,如煤矿的塌陷、瓦斯泄漏等问题,威胁着矿井开采人员的生命,其中瓦斯问题最为严重,瓦斯超限、瓦斯积聚现象较为多发,严重者容易引发瓦斯爆炸。因此,应当从瓦斯治理等方面分析高瓦斯突出矿井采煤工作面瓦斯的综合治理问题,并制定合理的治理措施。
        正文:一、煤矿供电系统存在的问题
        1.1主变压器容量不足
        矿山快速扩建的形势下,煤矿总负荷量逐步增大,供电系统实际荷载量无法承受,长此以往极易导致变压器出现局部过热的情况,还有可能造成变压器绝缘老化,导致变压器使用寿命缩短,一旦电缆过热燃烧,极易造成瓦斯爆炸等事故,这就会对煤矿工作人员的生命安全造成巨大威胁。
        1.2供电电能质量不高
        煤矿机电设备性能不断优化,煤矿开采系统中应用技术水平也逐步提升,煤矿综合开采率得到改善,但大功率智能控制系统及设备的应用过程中,往往会导致供电系统运行产生谐波成分,在低压供电系统作用下,煤矿配电网中无功与有功之间平衡遭到破坏,这就会降低工电能源质量,进而对整个煤矿供电系统造成损坏。
        1.3实时监测系统自动化水平低
        近年来煤矿供电检测系统得以优化,但小型煤矿企业实时检测系统自动化水平较低,供电系统运行难度较大,这就势必会威胁煤矿供电系统运行的稳定性与安全性,一旦补救不及时,极易引发安全事故。
        二、煤矿供电系统
        在煤矿供电系统内,一般由高压和低压系统组成,高压系统电压一般在lOkV或者6kV,而低压系统电压一般为660V或者380V。在采煤过程中,采煤的深度和采煤区域不断加深过大,都需要使用合适的电压,此时供电系统会根据实际情况进行调配,而在深度和范围不断增加扩大过程中,供电系统配置的供电设备数量不断增多,同时线路搭配更加繁复。根据《煤矿安全规程》要求,煤矿企业在构建供电系统时,应按照要求构建双回路系统,即便有一个回路出现问题,另一个回路仍能继续工作。通常情况下,引发煤矿出现安全事故的主要原因,是由于人为操作不当,导致供电设备或者线路出现问题,出现的火花引起瓦斯爆炸。


        三、煤矿供电系统节能降耗的主要途径
        (1)选择合理的工艺
        为了提高煤矿供电系统节能降耗的效果,应当从技术工艺入手,合理化的降耗工艺能够有效降低煤矿的耗能问题。首先,应当对煤矿供电系统的实际情况进行深入的了解,根据现场的实际情况,选择合理化的工艺技术,该工艺必须满足于煤矿现场的实际情况,这样能够确保供电系统正常的运行。其次,应当有效的控制电力系统的设备及其相关的配置,在电力系统运行的过程中找出问题。再借鉴相关技术理念加以创新,对煤矿供电系统不断优化,使其煤矿机械中一些耗电量比较大的设备,达到稳定运行的状态,以此,提高煤矿的开采效率,降低能耗、降低损失。①节水降耗。据调查煤矿企业在运转生产的过程中,需要大量的水资源,而水资源的循环则依靠机械的运转,需要依靠供电设备的支持,所以在生产及开采的过程中,应当降低水资源的利用,节约水资源的同时,还能起到节电的效果,达到节能降耗的效
果。②节电降耗。煤矿企业日常开采时,需要依靠大量的机械设备运转提高煤矿企业的产量,而这些设备在运转的过程中荷载较大,并且使用时年限及运转的时间较长。长期运转的过程中,机械的耗电量会大幅度增加,所以,应当在降低设备运转、提高产量的同时,尽量控制设备的耗电量,降低运行的成本,改善煤矿的机械设备,从而实现煤矿低耗电的状态。③降低介耗。煤矿企业的介耗问题是节能降耗时应重点考虑的问题之一,为了有效的控制供电系统的降耗问题,在煤矿企业生产的过程中,煤矿企业应当降低耗电量,以此,节约成本问题。介耗问题上主要考虑悬浮的密度,该悬浮密度存在不确定性,所以,需要控制悬浮密度,以降低介质损耗,降低煤矿企业的供电量,达到节约成本的目的。
        (2)配电变压器的经济运行
        配电变压器的选择应当选择适合于煤矿供电系统的配电变压器,能够有效地降低不必要的配电变压器的损耗现象。配电变压器处于5%运行的情况下,铁损则会增加15%左右。配电变压器过电压若增加10%左右,那么配电器的铁损则会增大,比原有的情况增力D50%以上。若不及时整顿,还是在供电系统过电压情况下运行,空载电流会在该基础上提高,埋下了安全隐患,且增加了供电系统的能耗,使其变压器设备绝缘老化,影响了配电设备的运行,所以应当加强配电变电器的管理,选择合理化的配电变电器,根据其运行的功率等进行合理化的选择。
        (3)合理设计供电系统运行方式
        合理化设计供电系统运行对降耗的效果较为明显化,研究中发现,对双电源及单母线段供电线来说,则可以根据煤矿作业的具体情况及工程建设的具体情况、电力负荷大小等,开展供电系统的调度,确保单台变压器运行的合理化,另外还要确保两台变压器并列运行的稳定性,所以在选择供电系统时可以采用单母线不分段的运行,以此,提高煤矿供电系统的经济性。
        四、总结
        本文设计的煤矿地面供电系统方案,以及电源快速切换装置,在系统供电支路发生故障时,可保 证煤矿的生产安全系统快速高效的切换电源,实现不问断工作。继电保护系统可完成供电系统的信息 采集、故障诊断与自动切换等工作,实现供电线路的速断保护与过流保护等,保障供电系统安全稳定的工作。
参考文献:
[1]左丽君.煤矿供配电系统节能降耗措施探讨[J].现代商贸工业,2016,37 (16):184-185.
[2]高艳凤.煤矿供电及设备的节能与降耗探讨[A].今日财富杂志社.2016年 第二届今日财富论坛论文集[C].今日财富杂志社:北京中外软信息技术研究院, 2016:1.
[3]李永刚.煤炭企业电力系统节能减耗探讨[J].现代工业经济和信息化,2012 (22):71-72.
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