张林、孙磊
山东新查庄矿业有限责任公司 山东 肥城 271612
摘要：电力安全是煤矿安全生产的基础。煤矿通风离不开安全供电、煤矿人员提升离不开安全供电、煤矿排水离不开安全供电、煤矿生产组织离不开供电安全。供电安全对煤矿企业提高经济效益及保证安全等方面都有十分重要的意义。
关键词：回路供电；应急电源；故障；
2020年6月25日夜间，山东省齐河县境内发生极端雷电天气，赵官煤矿、邱集煤矿共用的上级供电线路杆塔发生倒塌，上级110kV 变电所无法正常供电， 致使邱集煤矿、赵官煤矿主、备用线路失电不能正常供电，于25日23时56分突发停电事故。事故发生后，赵官煤矿、邱集煤矿分别联系当地供电局紧急启动应急供电车提供临时供电，恢复副井提升。赵官煤矿、邱集煤矿于6时38分恢复正常供电，确保了井下人员安全。此次发生事故的煤矿虽然按照《煤矿安全规程》的规定实现了双回路供电，但是突发事故造成双回路均不能正常供电时，临时调用的应急供电车起到了至关重要的作用，可见，煤矿在实现双回路供电要求的同时，应急电源的配备也是十分有必要的。
1、国家对煤矿配备应急电源的相关要求。
1.1《煤矿安全规程》
2016版《煤矿安全规程》第四百三十六条中对矿井电源的规定为，矿井应当有两回路电源线路（即来自两个不同变电站或来自不同电源进线的同一变电站的两段母线）。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应当担负矿井全部用电负荷。《煤矿安全规程》没有对使用两回路电源供电的矿井是否配备应急电源做出明确规定。
1.2《煤矿工业矿井设计规范》
GB 50215-2015版《煤矿工业矿井设计规范》中规定，矿井应由双重电源供电，当一电源中断供电时，另一电源不应同时受到损坏。备用电源容量不应少于矿井全部一级负荷电力需求，应满足大型及特大型矿井二级负荷电力需求。此规定中虽然提及了矿井应急电源，但未做出强制性要求。
1.3《关于加强重要电力用户供电电源及自备应急电源配置监督管理的意见》
国家电力监管委员会下发的《关于加强重要电力用户供电电源及自备应急电源配置监督管理的意见》的通知中规定，特级重要电力用户具备三路电源供电条件，其中的两路电源应当来自两个不同的变电站，当任何两路电源发生故障时，第三路电源能保证独立正常供电；一级重要电力用户具备两部电源供电条件，两路电源应当来自两个不同的变电站，当一路电源发生故障时，另一路电源能保证独立正常供电；二级重要电力用户具备双回路供电条件，供电电源可以来自同一个变电站的不同母线段；重要电力用户应配置自备应急电源，并加强安全使用管理。依据《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》中的规定，井工煤矿被划分为A类重要电力用户，在工业类重要电力用户中排序第一，因此应当配用应急电源。
2、当前国家煤矿应急电源配备情况
由于《煤矿安全规程》、《煤矿工业矿井设计规范》等煤矿相关的法律法规没有对煤矿应急电源提出明确要求，因此目前国家大部分煤炭企业尤其是中小型煤炭企业出于节约成本的考虑，并未配置应急电源。煤矿企业还未真正认识到配备应急电源的重要性，只是片面的认为国家电网提供的双回电源是有保障的，殊不知双回路供电也是存在供电风险的。因此，各级煤矿有必要在已有的供电系统上增配应急电源。
3、目前国内煤矿主要存在的应急电源类型及选型依据
煤矿应急电源的选型要依据煤矿实际情况，从安全性、经济性、实用性、可靠性等多各方面考虑，确保备用电源真正起到作用。
目前我们国家煤矿使用的备用电源类型主要包括引入第三电源、自备电厂、静态储能、车载柴油发电机四种形式。
3.1煤矿在满足《煤矿安全规程》规定的双回路电源外，引入第三回路电源做为应急电源使用，在煤矿双回路电源发生故障时可担负起矿井全部用电负荷。山东省赵官煤矿、邱集煤矿6.25供电事故发生后，我公司依据矿井周边电力系统实际情况，通过多方调研制定了应急电源选型方案，第一方案就是引入第三电源，这种方式的应急电源最为可靠，也能确保矿井特殊情况下的供电安全。不过此方案存在建设费用高，因征地问题带来的建设周期长等问题，规划时要根据各自实际情况进行选择。
3.2 车载柴油发电机组做应急电源
车载式柴油发电机组又称车载移动电站，是将柴油发电机组安装于相应的厢式车辆内，结构高度一体化，通风，排气，供油等统一布局。它主要由牵引车头、刹车系统、支撑装置、门窗通风系统、照明系统、排气系统、柴油发电机组承载箱体，柴油发电机组本体、开关柜降噪消音装置、消防设备、电缆收放装置、高、低压电缆和接头、防雷及接地装置、备品备件、专用工具、使用手册等部分组成。
目前，部分厂家的车载式移动电源功率可以做到3-9000KW，我公司制定的应急电源第二方案即采用此种方式。根据《山东省矿山应急电源配备规定》相关规定，固定和移动应急电源容量按照不小于人员提升机额定功率的1.5倍配备的要求，我公司制定方案，协议租赁泰安市供电公司移动应急电源容量为800kW、500kW两辆作为人员提升应急电源，通过变压器升压供副井提升机做应急用电。
此种方案采用租赁的方式最为经济实用，同时也可以满足中、小型矿井的应急电源要求。
3.3 使用自备电厂做为应急电源
目前国内很多煤矿建有矸石热电厂、瓦斯发电厂等自备电厂，《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215-2015的12.2.1中明确指出，“矿井供电电源宜取自地区公共电力网的变电所、矿区变电所；有条件时可从煤电联营的发电厂或矿区（矿山）自备发电厂获取电源”，这说明煤矿直接从发电厂引电源是符合规定的。因此具备自备电厂的煤矿可采用此种方案，也可具备备用电源选型的安全性、经济性、实用性、可靠性。
3.4 静态储能做应急电源
静态储能系统主要包括电池系统、PCS系统，电池系统承担的工作可应用于应急电源，也可用于“避峰填谷”为代表的，体现储能系统多功能和经济性的多种充放电应用。PCS系统主要用于使储能系统具备更高的可靠性并重分配和电池的部分设计，提高蓄电池的使用寿命及安全性可靠性。神华乌海能源有限责任公司平沟煤矿2015年在国内煤矿首次应用兆瓦级储能技术并取得成功，但是此种方案投入费用较大，后期维护成本高，只适合小型煤矿应用。但是，随着电池技术的进一步成熟，成本的下降， 静态储能系统做应急电源对大多数煤矿企业来说，是一举两得的选择。
4、结束语
煤矿做为高危行业，供电系统的安全性和可靠性至关重要，因此，我们在满足《煤矿安全规程》规定的电源线路要求的同时，有必要增配应急电源系统，而应急电源的选择，煤矿企业可根据各自实际情况和供电需求，做出正确的选择。
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