张雷
贵州松河煤业发展有限责任公司 贵州 六盘水 553000
摘要：由于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十分必要，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；问题；解决对策
导言：
经济的发展，社会在进步，环境也在变化，在这样的形势下，煤炭工业也要面对新的挑战，也有了更多发展的机遇，对于现代化的矿井生产作业来说，供电系统是它的动力之源，供电系统运行的安全性、稳定性会直接影响到矿井生产的效益，对于煤矿生产是有着非常重要的影响的。所以，提高供电系统的安全性，改善它的安全问题是很有意义的，下面我们就对此展开了深入的分析与探讨，希望能够为有关人员提供一些参考，促进我国煤矿供电系统的发展。
1 煤矿供电系统概述
1.1 供电系统简介
煤矿供电系统主要有三个等级的用电负荷，各个等级都有它们各自需要承担的项目责任。一级负荷就是基本的供电运转设备，比如说人员提升机、扇风机、提升设备、给井下进行供电的变电所以及瓦斯抽放设备等。二级负荷是在矿井生产过程中使用的各种动力设备、照明设备、矿井中的充电设备、整流设备等，其代表就是电机车，三级负荷就是一二级之外的供电区域的供电。
1.2 煤矿井下供电系统具体重要性
井下电源系统是指从地面向地下煤矿提供电力电缆，电源设备以及整个输，变，配电和供电的系统，以确保地下生产的平稳高效。煤矿机械设备主要由电力驱动，电力是煤矿企业生产过程中使用的主要能源。煤矿地下供电系统的安全可靠供电，是煤矿企业安全生产的重要保证。若电源系统不可靠，将不能得不间断的电源，这不但会影响生产设备的正常运行，同时还会导致其机械设备出现严重的损坏。
2 煤矿井下供电系统存在的问题分析
2.1 供配电系统不够稳定
2.1.1变压器容量不足
产生此问题的原因主要有：供电设计的失策，即在设计之初没有按照规定留下富余容量；生产现场违规加载导致变压器超负荷工作；变压器超负荷工作直接影响变压器温度升高、阻抗增大、变压器绝缘降低导致短路，最终造成变压器故障引起停电事故。可知，变压器容量不足引发的问题，对煤矿井下安全生产威胁是很大的。
2.1.2井下电气设备保护功能不齐全
当前煤矿井下使用的电气设备都是国家规定的具有相关保护功能，但我们在使用设备的过程中却往往违规作业，甩保护、甩保险等违章现象仍然存在，这是人为的因素给矿井安全供电制造隐患、给矿井安全生产制造隐患。
2.2 防爆电器防爆性能不合格
矿用隔爆型电气设备采用防爆外壳、本质安全回路及各种保护装置，这些安全措施对防止电火花引起的瓦斯、煤尘爆炸有重要的作用。防爆电器自身防爆性能不符合规范要求：有些煤矿由于改造资金缺乏或相关企业法人不重视等因素的影响，使煤矿矿井中主要的电源控制开关为明令禁止的开关设备，直接影响到煤矿矿井供电系统可靠性，严重威胁着井下从事煤炭生产人员和设备的安全。防爆电气装设不符合防爆标准，安装后导致其失去防爆性能，再加上设备日常检查不到位，导致井下存在失爆设备，是井下供电系统的一大隐患。
2.3 继电保护整定困难
煤矿井下供电系统是一个单侧电源辐射状电网,由于采区变电所距电源较远,中间经过的开关级数较多,需要较长的时限和较大的整定值配合,而供电部门对电源保护的时限和定值已限定,无法更改,造成给定整定值过小、保护时限过短,保护无法配合。由于当前速断保护整定值过小,一旦出现短路故障,必然是所有速断保护同时动作,使得继电保护没有选择性,出现越级跳闸,从而扩大停电事故影响范围。
在中央变电所母线弧光短路时,若110kV变电所10kV馈出盘速断保护拒动,只能靠变压器过流保护动作,很可能造成全矿停电事故。
采区变电所保护一般采用反时限过流保护方式,一直以来没有进行很好的整定值配合计算,采区变电所出线出现故障时,保护没有选择性,易出现越级跳闸,扩大停电事故影响范围。
3 煤矿井下供电系统存在问题的解决对策
通过上述分析了煤矿井下供电系统存在的问题，下面笔者提出几点解决对策。
3.1 稳定供电系统，加强设备防爆检查
为了确保煤矿井下供电系统能够稳定运行，基于设计环节当中，煤矿企业就必须要求相关设计工作人员，严格遵循行业操作标准的基础上，也能够加强对变压器富余容量方面的重视，综合其他管理部门人员的作用，秉持精细化的原则，做到对变压器现场各个方面深入的监管，一旦发现变压器出现超负荷的运行情况，那么就必须第一时间进行制止。此外，当前我国一些地区新建设完成的煤矿井下部分，地区的相关部门应该综合力量，共同对煤矿井下实施妥善的监督与管理，促使井下双回路供电。
同时身为煤矿企业的相关管理部门，应该全面开展开关保护器部分的检查工作，提前制定切实可行的检查方案，促使每一位工作人员都能够按照标准办事，若发现私自甩保护、甩保险等现象，那么领导人员就必须加大惩罚力度；在煤矿企业进行井下防爆电气设备选型环节当中，除了参考行业内的使用要求之外，相关人员应加强对该环节重视，防止低质量防爆电气设备进入到井下作业环境当中；最后，基于现代化发展背景下，我国各个行业都得到了快速发展，特别是在企业的日常生产过程中，不管是使用的工艺还是设备等，都已经更新换代，而对于煤矿井下的相关工作部门，也应做到与时俱进，持续的学习各项防爆的先进知识，将所学内容灵活的运用到实践工作当中，致力于煤矿井下供电系统稳定的运行。
3.2 制定煤矿供电系统用继电保护整定计算和配置方案
从地面变电所到井下变电所部分，工作人员需要对继电保护实施再次的设置操作，对其动作电流加以合理的调整，能够促使该操作行为满足行业规范的同时，基于煤矿井下电网的特点，对保护装置以及整定方法重新调整，最终实现之前不能满足的纵向选择性。从采区反时限过电流保护整定工序下进行分析，相关工作人员应先在井下的中央变电所等区域内，联系下一级采区的变电所，共同确定出一个最合适的整定位置点，秉持大电流小时限的原则，开展一系列的向上处理，而在向下部分开展整定时，工作人员必须依靠小电流大时限原则，尽最大努力，能够促使井下供电系统超长运行的基础上，还能够更好的满足工作人员多次开启停止的操作，最为关键的是，一旦遇到采区线路问题时，也能够促使保护动作体现出较强的选择性特点。另外，企业还需要对线路的配置方案做出进一步的优化。先对本企业煤矿井下供电系统的运行过程进行深入的调查，判断出线路故障问题的发生几率等，综合多方面因素构建完善的线路保护方案，体现全线电压损失和保护系统的可靠性、选择性等要求。
4 结语
综上可知，煤矿井下生产危险性强，若发生供电短路事故，不仅会导致生产停止、设备受损，甚至有可能会引发粉尘爆炸、瓦斯爆炸等。因此，在煤矿行业生产工作中，我们要高度重视安全问题，管理部门加强监督，对不合格装置进行严格整改外，还要稳定供电系统，加强设备防爆检查以及制定煤矿供电系统用继电保护整定计算和配置方案，从而确保煤矿井下供电系统的安全性，减少煤矿井下生产中的安全隐患。
参考文献：
[1]张福胜.煤矿井下供电管理系统设计[J].2019.
[2]翁学贵.煤矿井下供电系统安全问题解决措施[J].2018.
[3]郭爱民.关于煤矿井下供电系统的几点思考[J].2017.