郑庆乐
天地（常州）自动化股份有限公司 江苏 常州 213015
摘要：当前很多煤矿已经进入到深部开采阶段，在深部开采中，不论是巷道还是工作面，整体埋深相对于先前有了较大的提升，这些场所需要的各种类型的设备也越来越多，特别是各种类型的电器设备在这些地区大量使用，低压供电范围也在不断的延伸，各种类型的高低压开关、变压器、磁力启动器等相互连接，构成了地下一个庞大的供配电系统。但是地下环境相对于地上有着较大的不同，阴冷潮湿的环境增加了供配电系统出现故障的概率，再加上井下瓦斯、煤尘等影响，增加了各类事故出现的概率，因此全面确保煤矿井下供配电系统运行的安全性非常必要，这就需要对供配电系统运行中出现的问题应当及时全面解决。因此，对煤矿井下供电系统存在的问题与解决对策进行分析有着较为重要的意义。
关键词：煤矿井下；供电系统；存在问题；解决对策；分析
1、煤矿供电系统运行管理现状分析
1.1、兼并重组煤矿供电电源、线路的设计不合理
根据我国实施的《煤矿安全规程》中提出的要求，不管煤矿设计产能大或小，煤矿企业必须按照两会路电源线路供电的要求设计煤矿供电电源与线路。由于一部分兼并重组煤矿中的另一路供电电源线路距离较远，所以出现了使用统一电源线路供电的问题。虽然煤矿企业已经按照相关要求设计了两路电源线路供电方式，但实际上备用电源的供电能力却无法满足煤矿开采的产能负荷要求。
1.2、设备性能落后安装水平无法满足煤矿生产要求
为了确保煤矿井下供电的安全性，煤矿企业必须加大技术性能优良供电设备的应用力度。就目前来说，我国很多重组煤矿的井下供电设备都存在着技术严重滞后，无法满足技术发展需求的问题。所以，煤矿企业必须从设备购置和安装等各方面做起，才能最大限度的降低供电安全事故发生的概率。
1.3、井下安全供电管理制度存在缺失
通过对当前煤矿井下机电安全供电技术管理现状的分析发现，虽然煤矿井下机电安全技术管理是一项长期性、复杂性的工作，但是绝大多数的煤矿企业并未真正的认识到矿井机电设备管理的重要性，导致矿井设备机电管理长期以来都处在秩序混乱的状态下。此外，很多煤矿企业采用的传统管理模式和管理理念，不但不利于煤矿机电设备管理工作的高效开展，而且对煤矿企业经济效益的提高产生了严重的影响。
2、当前煤矿井下供电系统存在的主要问题
矿井井下供电系统存在的问题主要表现在三方面。一是继电保护配合问题，传统的继电保护整定方案无法与上级线路保护相配合，降低了保护装置的稳定可靠性；二是谐波电流问题，开关元件应用普遍，由此带来了谐波影响和干扰的，同时，矿井井下供电装置大多采用四象限变流技术的大功率变流装置，存在大量的高次谐波，容易降低电气设备运行效率，引发各种电气故障；三是系统谐振问题，供电系统中性点经过消弧线圈接地，电压互感器、电缆电容及其他设备的杂散电容间极易形成振荡回路，使电压保护装置在过电压干扰下出现保护误动。其他问题还包括供电线路长、负荷大，设备启动困难等等。
3提升煤矿井下供电系统运行质效的相关措施
3.1、有效解决井下供电系统高压防爆开关故障
为有效提升煤矿高压系统线路运行的稳定性与安全性，全面保证高压防爆开关运行的质量和效率非常关键。
煤矿企业在具体选择高压开关时，选择使用的开关所具备的断流容量，相对于变电所母线所具备的短路容量应当较高，对供电变压器采用分立的方式设置的，在变压器的高压侧腔体盖与低压侧腔体盖，技术人员均应当设置连锁开关，推动接点在高压开关监视回路中实现有效的串接，若在具体使用中出现了变压器高压侧与低压侧腔体盖开关及高压橡套电缆有断开的问题时，在供电线路的高压开关能够实现及时的跳闸，对整个线路实现较好的保护。此外，技术人员应当严格根据《煤矿安全规程》的要求，对高压线路中使用的高压防爆开关开展耐压试验，防止在高压线路运行的过程中出现击穿“放炮”的问题，减少线路出现短路的概率。同时，技术人员应加强对高压防爆开关运行的维护、检修及保养工作，特别是高压开关运行过程中负荷出现了变化之后，对高压开关的保护装置具体设置的参数应当进行重新的整定与计算，并按照要求进行定期的检修。
3.2、有效解决井下供电系统中低压供电系统故障
充分考虑到在井下供电系统中出现的各种类型的低压系统故障，全面做好对低压供电系统故障的维修与排除工作非常关键。在具体实施中，针对低压供电系统常出现的局扇供电问题，技术人员应当设置局部通风机使用的专用变压器和备用电源，分布在不同母线段，在进行开关整定与电源容量设定时，应全面统筹考虑，确保供电量能够达到局部通风机的使用，还应达到其他方面使用负荷的具体要求，从而使得局部通风机可以取得正常运行的效果，若为专用的供电线路，技术人员应当尽量采取选择漏电保护的方式，更好保证局部线路运行的安全性。对于局部通风在进行设置时，通风专用变压器中使用的低压分支开关，技术人员应当安装低压选漏装置，根据《煤矿安全规程》中的相关规定开展定期的试验，这对于降低线路出现漏电问题的概率较为明显。此外，对于低压供电线路中，出现的防爆电器问题，技术人员应当结合实际，对防爆电器开盖进行针对性的检查工作，在特殊情况下，可采取更换负荷的方式，严格按照《煤矿安全规程》中的相关规定，技术人员不能带电对设备进行检修，在搬迁电气设备时，也不能带电操作，在具体操作时，技术人员不能在带电的情况下，将电器设备隔爆外壳打开，这需要操作人员有着较高的安全意识。
3.3、选择使用动态无功补偿技术措施
随着煤矿井下机械化程度的不断增加，大量供电线路的持续延伸，各种感性负荷和实际的供电电源之间产生着较大的无功功率，对井下供电质量带来较大的负面影响，甚至会影响到煤矿井下的正常生产，这种情况在采煤工作面非常突出。而选择使用动态无功补偿技术措施，可较好解决这个问题。在具体实施时，煤矿企业可选择使用SVG动态无功补偿装置，该装置的核心为三相大功率电压逆变器，供电系统通过电抗器实现与SVG装置的连接，因此，SVG装置和系统电压实现了同相、同频，操作人员在实际操作时，可通过对电流、电压之间的幅值进行调整的方式，对输出功率的性质及容量实现精准把控，如果出现了系统电压整体的幅值相对较高的问题时，输出功率表现为无功，反之，则表现出输出感性无功。SVG装置通过控制器运算之后，产生补偿电流，该电流与谐波电流、无功电流等方向表现出相反、大小表现出相等，这就得到补偿电流与负载电流中的无功成分或谐波成分相抵消，最终可实现将谐波有效滤除或者在系统侧实现有源补偿无功功率的目标。
结束语
综上分析，全面保证煤矿井下供电系统运行的安全性，对于保证煤矿整体的工作质量与效率非常关键，但是井下供电系统存在的各种类型的问题，不仅带来了较大的安全隐患，也给煤矿井下生产整体的运行质量和效率带来了较大的负面影响。因此，这就需要煤矿企业全面认识到解决好井下供电系统运行中存在各类问题的重要性，切实结合井下供配电系统运行实际，采取针对性的措施，推动井下供配电系统取得较好的工作质效。
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