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一、前言
煤矿井下供电设备安全问题,既关系到每个煤矿井下作业矿工的人身是否安全,也关系到煤矿企业财产是否安全,同时在诸多行业中煤矿井下作业环境是最为恶劣的,安全事故频发也是最为严重的,为此,如何降低煤矿生产安全事故,杜绝煤矿井下作业中存在的安全隐患,做好煤矿井下供电设备安全可靠性研究和探讨,具有重要现实意义。
二、煤矿井下供电设备安全现状
目前,我国煤矿发生井下安全事故,主要是由于供电设备陈旧落后以及供电技术不够完善导致的,分析这些井下安全事故的原因,大多是由于煤矿企业忽略了供电设备的安全性和可靠性问题,导致煤矿井下供电设备运行过程中存在各种安全隐患。
(一)供电设备陈旧老化。供电设备陈旧老化,带病运行,出故障的频率很高。许多煤矿企业矿井变电所的开关柜、开关场等设备,还有主变压还是六十年用的,其操作机件已经严重磨损,甚至发生了严重变形,属于高耗能的,是国家已经三令五申必须淘汰的产品,供电的安全可靠性很难达到电业规程标准规定。
(二)、没有采用两回路供电系统。在《煤矿安全管理规程》中第九章明文规定:煤矿矿井必须有两回路电源线路。并且在《煤矿安全生产基本条件规定》中有规定:对于年产六万吨的矿井采用单回路供电系统,必须配备能满足供电要求的备用电源。当前,许多煤矿大多采用单回路供电系统,即便有些煤矿企业配备柴油发电机或者汽油发电机,大多也是应付检查摆设的,或者用于停电时应急照明,发电机的容量不是很高。当矿井下在同一回路的电气设备发生停电时,井下的通风机、主排水泵、提人绞车等的工作就无法正常,井下工人无法安全撤离,极易发生透水事故,也会导致由于通风机停运而发生的粉尘聚集污染和瓦斯爆炸事故
(三)很多煤矿企业违反《煤矿安全管理规程》,对由地面引入井下的供电线路没有安装防雷装置,接地保护装置、过流保护装置、以及漏电保护装置(如图1)。在供电接入口出安装防雷装置是符合煤矿安全管理规程要求的,然而大多企业没有安装只是用架空线先接入井口,然后再用电缆线接入井下,或者地面变压器出线处直接接入电缆引入井下,面对如此情况一旦发生雷击,雷电就会沿着导线侵入井下的工作面,就会发生工作人员触电、设备遭遇雷击损坏、瓦斯爆炸等特大安全事故。由于井下作业是非常潮湿的,必须安装漏电保护器,然而许多煤矿企业不安装变压器出线侧总漏电保护器,甚至连手持式电动器具的末级漏电保护器都没安装,并且在通风机、提人绞车、主排水泵的电气设备上也很少安装漏电保护器,一旦发生漏电事故,就会导致火灾和瓦斯爆炸,造成人身伤亡和财产损失是非常惨重的。
(四)井下长距离输电导致的安全隐患。随着我国煤矿采掘规模的不断扩大以及机械化程度的不断提高,掘进工作面巷道长度不断加长,随之而来要求供电线路需要加长,如果对低压超长距离供电以及对其电缆截面选择确定不科学合理,就会导致一些列的粉尘瓦斯爆炸、火灾、电气设备被烧毁,也是当前我国煤矿事故频发的主要原因之一。
三、改进煤矿井下供电设备安全现状对策
(一)提高井下供电设备的供电可靠性。对于煤矿井下的一类负荷,一旦出现供电中断,就会导致惨重的设备损毁和人身伤亡事故,给国家和企业都带来巨大的经济损失和负面影响。为了确保井下供电的安全可靠,必须采用两回路电源供电,对于井下的通风机、主排水泵、提人绞车等一类的负荷的供电,必须保证井下配电所采用两回路的电源互为备用的供电。同时对于井下两回路电源,对其电源回路要求引自两个不同的发电厂或者两个不同的变电所,并且要求配置自动切换装置,当电源回路发生故障时,通过自动切换装置可以快速切换到备用的电源回路上而迅速复电,从而保证井下作业安全。为了提高井下供电的安全可靠性,对于供电得双回路电源需要单独设置,不能与其他的负荷设备连接共用。对于有些大型的煤矿企业,为了进一步保证井下作业的安全可靠性,在保证两回路电源供电的同时,还设置了柴油发电机备用电源回路,以保障通风机、主排水泵、提人绞车等一类的设备供电需要。
(二)加强煤矿供电设备电器保护。在煤矿企业供电设备电器保护,主要是接地保护、过流保护、以及漏电保护。供电保护对于煤矿企业保证安全生产来说是非常重要的,倘若供电保护达不到标准要求,就会发生电器保护拒跳、以及发生误跳现象,或者发生保护跳闸范围过大现象,当到达一定的严重程度时,也会引起瓦斯聚集,进而会发生瓦斯爆炸,给煤矿企业带来威胁,为此我们需要不断地改进电器保护器性能,采用计算机软件硬件技术、电磁兼容技术、集成电路技术、液晶显示技术、网络以及现场总线技术等高新技术成果,研制智能电器保护装置,从而不断加强煤矿井下作业供电设备电器保护。
(三)加大井下供设备检修维护和升级改造力度。随着我国煤矿采掘规模的不断扩大,井下用电设备的性能、容量、功率各个参数也发生变化,因此,需要针对此种情况对供电设备作出适当调整以及合理推陈出新的改造,严格检修制度和检修计划,做好井下供电设备的检修和维护工作,以保证井下供电设备高效持续运行,经监测发现已经损坏和性能出现下降的防爆电器设备,要立即更换,禁止继续使用。对于那些已经陈旧落后的机电设备,或者不符合安全标准要求的机电设备,需要及时对其进行更换,从而降低故障发生的可能性,因而提升煤矿井下供电设备运行的安全水平。
(四)合理优化布设提高供电设备的安全可靠性。由于煤矿井下作业环境极差,威胁生产安全因素较多,为此合理优化布设供电系统,在提高井下供电设备安全可靠性方面都是非常重要的。在实际操作过程中,一般采用如下改进措施,比如调整提升供电电压等级、加设相敏装置、对供电系统实施分列分段供电、适当增加电缆截面、有效调节供电方案,同时需要加强供电设备的维护检修以及改造力度,从而提高井下作业供电的安全可靠性,保障煤矿井下作业生产安全可靠。
四、结束语
煤矿井下供电设备安全问题,在煤矿安全生产中的地位是至关重要的,为此,煤矿企业需要加强井下供电设备安全可靠性管理和控制,不断加强井下供电设备电气保护,做好两回路电源的单独设置、加强井下供电系统的合理化布局控制,并且做好井下供电设备的维护保养和升级改造工作,做好这些技术改进措施,对于提高井下供电设备安全可靠性,提升煤矿企业安全生产水平和经济效益都有重要意义。
参考文献
【关键词】煤矿井下;供电系统;安全隐患;培训体系;监督管理
一、引言
供电系统安全管理是煤矿井下安全管理的重要组成部分,随着我国对煤矿安全管理工作的进一步重视,供电系统的安全问题也被提到了新的高度。在人们越来越重视煤矿井下安全管理的背景下,探讨分析煤矿井下供电系统安全存在的隐患,并提出相应的安全管理措施无疑具有重要的现实意义。
二、煤矿井下供电系统安全隐患分析
由于受到多方面因素的影响,煤矿井下供电系统存在着不同程度的安全隐患,这些安全隐患对煤矿的安全作业产生很大的影响。总的来说,这些安全隐患包括以下几个方面。
1、由地面中性点接地的变压器直接向井下供电。尽管,为了保障供电系统的安全,在《煤矿安全管理规程》中,明确规定禁止由地面中性点接地的变压器直接向井下供电。但是,这一规定在实践中没有得到贯彻落实。调查显示,大多数的煤矿没有遵守这一规定,在向井下供电的时候,没有将接入井下的电源安装,或者改造成中性点非直接接地变压器。而采用的是中性点接地的变压器,向井下直接供电。这样给井下供电系统带来很大的安全隐患,不利于保障井下的安全,容易引发安全事故。
2、没有采用两回路供电系统。为了加强对煤矿井下供电系统的管理,国家制定了相应的规定,对煤矿井下供电进行具体的规定。比如,《煤矿安全管理规程》规定:矿井应有两回路电源线路。但是,在煤矿井下供电中,没有对此进行落实。调查显示,大部分的矿井并没有采用两回路供电系统,运用的是单回路供电系统。事实上,运用两回路供电系统具有显著的优点,当矿井停电的时候,处在同一回路的关键设备能够照常运行。在作业区有照明,工人也能够安全撤离,可以避免透水事故的发生,能够保障矿井的安全。
3、由地面引入井下的供电线路没有按规定装设相应的保护装置。根据相关的规定,当从地面向井下引入供电线路的时候,在入井处的地方,必须安装相应的防雷防电装置。对于矿井下的电气,也必须装有接地、过流、漏电保护装置。但是,在煤矿井下的实际工作中,没有按照这些相关的规定进行。大部分的矿井在入口处没有安装防雷装置。这样一来,如果发生雷击的话,雷电将有可能侵入矿井下,引起工作人员触电或者是发生瓦斯爆炸事故。因此,为了保证人员的安全和矿井的安全,对于地面接入井下的供电线路必须安装相应的保护装置。
4、一些煤矿特种作业人员未取得相应的资格证书。按照相关的规定,对于从事煤矿特种作业的人员,必须经过专门的培训,取得相应的专业资格证书,否则将不能从事煤矿特种作业。然而,调查显示,在煤矿开采中,没有经过专门培训,没有取得相应资格证书的人员也在从事特种煤矿作业。他们缺乏相应的电工常识、安全意识、应急处理能力等,造成煤矿井下管理系统变得混乱。特种作业人员素质不高,专业技能水平较低,一旦发生事故,将难以很好的进行处理,往往会带来很大的损失。
三、煤矿井下供电系统安全隐患的应对策略
煤矿井下供电系统存在的安全隐患,如果没有对其采取相应的控制措施,就有可能引发安全事故,造成很多的损失。为了应对这些安全隐患,尽可能的避免安全事故的发生,笔者认为可以采取以下策略。
1、端正认识,从思想上高度重视煤矿井下供电系统的安全问题。首先就要从思想上高度重视对煤矿井下供电系统的安全管理工作。相关的管理人员、从业人员、操作人员必须树立安全意识,在工作实践中严格按照相关的法律法规进行。在思想上必须高度重视安全工作,不能有任何的放松。
2、完善培训体系,加强对煤矿特种作业人员的培训,提高他们的业务素质。一方面,要建立完善的培训体系,使得对员工的培训能够有序的进行,以通过培训,提高他们各方面的素质。另一方面,定期组织煤矿特种作业人员进行学习,尤其是加强对各项法律法规的学习,使他们熟悉相关的规定,加深对相关规定的认识和了解,并将这些知识和技能运用到实际工作中去,从人为因素方面杜绝安全事故的发生。
3、拆除和整改相应的电源供电系统,严格按照规定进行规划和装置。对于在一些煤矿中,存在的由地面中性点直接接地的变压器直接向井下供电的装置,要进行拆除,并积极对其进行整改。比如,拆除中性点直接接地的变压器装置,购买中性点非直接接地的变压器装置;整改单回路电源,购置备用电源;在电源的接入点和入口处安装防雷装置,严格按照相关的规定规划三级漏电保护、接地、过流等装置。在改造设备和装置的时候,需要按照相关的规定进行,以达到相关标准的规定。对于新购买的装置,要保证相关装置的合格,并按照规定安装。
4、监督管理部门需要认真履行自己的职责,加强对供电系统的安全检查工作。除了以上几项措施之外,为了保证煤矿井下安全,防止安全事故的发生,还必须加强安全检查工作。各监督管理部门需要按照相关的规定,认真履行自己的职责,定期对煤矿井下的供电系统进行检查。在检查的时候,还有必要对煤矿井下的供电系统进行全面的评估,包括技术、管理、安全等多个方面,保证各个指标都达到评估的要求,切实保障井下的安全。对于在检查中发现的与相关法律法规不符合的情况,监督管理部门要责令进行整改,使其符合相关的规定。对于检查过程中出现的问题,要积极采取相应的法律、经济、行政措施,加强整顿,保证煤矿井下供电系统的安全。
四、结束语
总而言之,在煤矿生产中,我们需要高度重视安全工作,只有保证安全才能取得较好的经济社会效益。煤矿井下供电系统存在着不同程度的安全隐患,为了排除这些隐患,保证安全生产,保证人们的生命财产安全,我们在实际工作中需要积极采取相应的策略,端正思想认识、完善培训体系、做好相应的供电规划,并加强对供电安全系统的安检工作。只有这样,才能从根本上杜绝安全事故的发生,保证煤矿的安全生产,保障人们的生命财产安全。
参考文献
[1]徐铮,沈俊.煤矿井下127V供电系统存在的问题及其解决方案[J].中国高新技术企业,2010(18)
[2]杨清枝.煤矿井下高低压供电系统可靠性分析[J].科教创新,2009(4)
[3]赵凯.煤矿井下供电系统安全隐患及处理措施研究[J].科技资讯,2011(32)
武红运
(华润天能徐州煤电有限公司沛城煤矿 江苏 徐州221600)
摘要:煤矿安全一直受到煤矿企业的广泛重视,而煤矿井下的供电安全更是重中之重。在煤矿井下的供电系统中,也会出现一些短路现象,因此,需要对煤矿井下供电短路进行保护,这将对于煤矿的安全生产和保护矿工生命安全产生深远的影响。笔者对井下常用的短路保护方法进行了相关的分析,提出了对于井下供电系统短路保护的几点建议,希望为设计人员提供一些指导和借鉴。
关键词:煤矿安全;井下供电;系统;短路;保护
前言
随着国家的战略实施,煤矿在保障国家能源安全起到了非常关键的作用。近些年来,随着经济的快速发展,煤矿的建设发展也越来越快,正处于高速发展阶段,在煤矿安全生产中,煤矿井下供电保护具有非常重要的作用,因此必须对煤矿井下供电保护问题加以重视。
目前,煤矿井下供电系统的保护分为三种,包括过流保护、接地保护和漏电保护。如果煤矿井下的供电系统出现短路现象时,很大的短路电流就会在这个时候产生,因此,我们必须及时将这个故障清除,否则,线路及设备就会被严重的损坏,除此之外,由于短路的电流会产生不平衡交变磁场,这个交变磁场会对线路附近的信号产生一定的干扰,进而演变为瓦斯爆炸事故,使得煤矿井下工人的安全受到严重威胁。因此,必须有效的预防和及时的切除短路故障,确保煤矿井下供电安全。
1 井下保护
在煤矿井下,电气设备分为不具有防爆性能的矿用一般型电气设备和具有防爆和隔爆性能的矿用隔爆型电气设备。矿用一般型电气设备在没有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所很适用;而矿用隔爆型电气设备适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所。除此之外,按工作电压的高低来说,电气设备还可以分为低压电气设备和高压电气设备。煤矿井下的电气设备属一类负荷和二类负荷的比较多,在工作时产生的电流、电压都很大,因此,为了保障煤矿井下供电系统的安全,对设备进行有效的安全保护可以保证电器设备稳定可靠工作。
1.1 接地保护
如果接地保护电气设备的绝缘发生了一定的损坏,就会使得电气设备的金属外壳和架构带电。煤矿井下的工人一旦碰触到此电气设备,触电事故就会发生。在我国,30毫安被规定为触电的安全极限交流电流值。因此,我们要采取有效的接地保护限制通过人身的电流,保证这个电流在安全范围内。将保护接地装置的接地电阻降低到规定的范围内,就可以保护接地,可以使流过人体的电流不超过30毫安,进而保证煤矿井下的电气设备的供电安全,达到安全生产的目的。
1.2 过流保护
煤矿井下供电网的过电流是过流保护电火灾产生的主要原因,而电路短路、电路过载会产生过电流,因此,防止产生过流就可以有效地防止电火灾发生。过流保护包括短路保护和过载保护。目前电磁式继电器和电子式继电器均可实现短路保护,而过载保护可由电磁式继电器、电子式继电器和热继电器实现。
1.3 漏电保护
当煤矿井下供电网的绝缘电阻小于一定数值时,会使供电设备产生进一步损坏,进而出现短路故障,如果煤矿井下的工人一旦碰触到供电设备,就会产生人身触电,漏电还会产生火花引爆瓦斯、煤尘的危险。因此,必须装设漏电保护装置,保证在井下供电系统中实现绝缘监视、漏电保护以及补偿流过人身的电容电流。
1.4 短路保护存在的主要问题
单侧电源电网的阶段式电流保护原则是:(1)从电源至负荷动作电流应从大至小逐级递减,动作时间也是逐级递减;(2)第一段电流保护的动作电流必须大于下一级线路首端的最大短路电流。但是,煤矿井下供电系统很多采用了铜芯电缆,这样就会产生阻抗小的现象,现有的油断路开关和电磁式继电保护也难以使动作时限小于0.5s,因此,上述的两条原则都很难达到要求。
2 关于井下供电系统短路保护的几点建议
2.1加强技术培训
煤矿井下供电系统的短路保护是涉及煤矿安全的一项重要保护,提高短路保护的性能需要全面的考虑,必须从多方面着手,是一个综合性的技术问题。煤矿井下供电系统发展迅速,短路保护的难度也进一步加大,由于在其中增加了越来越多的高科技、高技术成分,因此,技术人员不仅要求达到理论知识纯熟,还要供电系统短路保护的技术操作,在出现故障时力求短时间能够解决。为了保障煤矿井下供电系统的短路保护安全,所以必须对技术人员进行系统和专业的业务培训,否则很难胜任这项工作,进而使得煤矿安全生产受到威胁。
2.2 关注跳闸电器的作用
跳闸电器的动作时间决定了井下低压电网短路保护的快速性,为了使得快速性得到相应的提高,我们需要在馈电开关与电磁起动器中采用真空断路器与真空接触器,这是一项很有力的保护措施,除此之外,对于研究理想的无触点固态电器具有一定的指导和借鉴作用。目前,具有技术可行性与实际操作性的只是在小功率低电压开关中。
2.3 加强电器设备维修保养
电器设备要做到及时的保养和维修,只有这样,才可以保证电器设备的正常使用。对于旧设备来讲,工作的重点是要保证其正常运行,要及时对其进行修理,保证隐患及时消除;对于新设备来说,重点是提高操作人员的水平,认真做好维护保养工作,从而保证电器设备正常使用,在煤矿井下生产中做到高效、安全。
2.4 采用电子保护
随着采煤技术的不断发展,井下供电系统短路保护的灵敏度的要求也变得越来越高,采用电子保护措施对井下供电系统短路保护是很有效的。为了提高煤矿井下供电系统短路保护的可靠性,可以采用空心的互感器作为供电系统的传感器,使用复合式的电源来保障近端短路时电源正常工作是非常必要的。
3 结语
本文对煤矿井下供电系统短路保护方法进行了探讨,短路保护存在的主要问题进行了分析。关于井下供电系统短路保护提出了几点建议,主要是加强技术培训,关注跳闸电器的作用,加强电器设备维修保养,采用电子保护。随着矿井供电技术的发展,煤矿井下供电系统的短路保护措施也会越来越完善,将为煤矿井下的安全生产和矿工的生命安全保驾护航。
参考文献:
[1] 高艳,戴鹏,许朝友,等. 煤矿井下供电系统短路保护方法浅析. 煤矿机电. 2011(2),58-60.
[2] 宁传文. 煤矿井下供电短路保护新设想. 煤炭技术, 2005,24(9).
[3] 张根现.井下高压供电短路保护系统的优化.科技创新,2004(11).
[4] 张根现. 矿山过流保护技术. 煤炭工业出版社,2005.
[5] 张文娟,郭兆杰.浅谈低压配电系统保护选择性.内蒙古科技与经济,2008(10).
【关键词】煤矿;井下供电系统;漏电故障
尽管相关规范标准明确规定煤矿供电系统中配电和用电设备在防爆性能、绝缘性能、以及综合保护等功能方面必须达到煤矿矿井工作环境实际要求,但由于矿井供电系统供用电设备自身制造工艺、制造质量、用电习惯、以及管理等多方面的影响因素,漏电故障依然是煤矿井下供电系统最为常见的故障,尤其是采掘工作面上的移动类用电设备,最易出现漏电故障[1]。
1、煤矿井下供电系统漏电原因
从大量煤矿井下供电运行维护经验可知,煤矿井下供电系统发生漏电的原因是多种多样的,具体可以归纳为以下多个方面:
1.1 供用电设备自身质量问题
供用电设备制造质量、制造工艺、以及所采取的技术规范标准不合理,造成其自身存在质量问题。另外井下供用电设备、电缆等在实际使用过程中,被机械设备砸压挤等伤害、挪动过程中过分弯曲使电缆绝缘层被破坏出现裂隙、以及在使用过程中电缆盘被圈成“8”字圈,导致电缆在正常使用过程中发热热量积聚,绝缘出现老化,绝缘性能大大降低。井下供电系统中供配电设备,由于各种原因造成其绝缘材料老化、绝缘性能降低,不到服务年限就出现老化断裂或脱落破损等不利情况,是导致供电系统发生漏电的主要原因。
1.2 人为误操作造成漏电
在进行电缆与电缆连接时,由于疏忽误将火线与地线对接,或将电缆与供用电设备相接时,发生火线和零线压线误操作,造成短路故障,引起电缆绝缘性能下降或烧损出现漏电故障;电缆接头违反安全用电规定联接,进而造成漏电故障;橡套电缆吊接方法违反规定操作要求,采用铁丝或铜丝直接进行吊挂,在机电设备使用过程中剧烈振动或扭拉作用使铁丝或铜丝嵌入到电缆绝缘层中进而产生漏电故障;电气设备内部接线错误,或设备内部接线头松脱碰到外壳造成漏电。
1.3 井下安全用电管理力度不强
井下安全用电管理不严,电线电缆被埋压或脱落浸泡到水沟中,使电缆绝缘发生老化或受潮进而引起漏电;用电负荷过大,造成线缆或用电设备长期运行在超负荷运行工况,引起接头剧烈发热,烧损绝缘,引发漏电故障;开关设备检修后,没有认真清理开关内部的线头、金属碎片等杂物,造成运行过程中发生漏电故障。
2、煤矿井下供电系统漏电危害
2.1 人身触电伤亡事故
当煤矿井下供用电电气设备因绝缘损坏等引起外壳带电时,如果用电工作人员或作业人员没有注意到漏电问题,而又直接接触这些供电点设备外壳接触,就可能引起人身触电伤亡事故。当工作人员或作业人员触及到刺破橡套电缆外护套而直接暴露在空气中电缆芯线时,将会引起更加严重的人员触电事故,此时,入地电流的绝大部分会流经人体,进而给工作人员和作业人员带来巨大的伤害。
2.2 引起沼气及煤尘发生爆炸事故
由于煤矿井下存在大量煤尘和沼气等易燃易爆成分,加上大多数煤矿井下通风系统设计不完善,通风性能不优越,一旦有点火源时,就可能引起沼气和煤尘等发生爆炸事故[2]。
2.3 烧损井下供配电电气设备
当井下供配电电气设备或电线电缆长期存在的漏电电流时,就会在电气设备或电线电缆绝缘损坏处产生大量的热量,使绝缘遭受到进一步损坏,严重时,还会由于可燃性材料着火引起严重火灾事故。
2.4 严重影响煤矿井下作业面的安全生产
按照相关安全用户规程要求,一旦煤矿井下供电系统发生漏电故障,就必须采取停电处理,直到漏电故障排除后方能继续进行生产。在漏电故障排除过程中,势必会严重影响矿井的政策生产,降低煤矿企业煤矿开采经营的经济效益。漏电故障的排除少则数小时,多则会到达几个班次,不仅会影响煤矿井下作业面正常安全作业生产,降低煤矿企业经济效益;同时停电检修过程中,井下局部风扇或通风系统会停止运行,通风恶化,煤尘或沼气会在短时间内部大量积聚,反过来又会威胁到矿井的安全。
3、预防漏电技术措施
3.1 加强井下供用电设备安全运行管理维护力度
根据煤矿井下供电系统和供用电电气设备的实际情况,制定完善可靠的检修维护和管理措施,定期或不定期对井下供用电电气设备的综合性能进行详细检查和测试分析,对于安全性能技术指标达不到安全用电要求的电气设备,应立即采取停电检修或更换措施。在手持式电动工具等常用电动工具把手或操作柄上加一层绝缘外套,形成双重绝缘保护,有效提高这些用电设备的绝缘性能,确保用电安全。
3.2 严格井下井下供电系统规划设计
煤矿进行供用电电气设备应设计完善的保护接地,以确保电气设备安全稳定运行。另外,根据《煤矿安全规程》中相关技术标准规定,在井下低压馈电回路首端必须装设漏电保护装置或有选择性的漏电保护装置,以便控制保护装置能够快速准确的自动切断漏电馈电线路,保障人身和设备安全的同时,确保其它非故障回路进行正常供电,提供煤矿井下供电系统供电可靠性。
3.3 提高煤矿井下用电人员综合技能素质水平
通过相关培训有效提高煤矿井下用电人员综合技能素质水平,减少或避免人为误操作或习惯性违章操作行为发生。用电人员在维修电气设备过程中,必须要严格按相关操作技能规范规程进行,严禁将工具和材料等导体遗留在电气设备内部,不得在电气设备内部增加额外部件,对于特殊改造设备,必须遵守相关技能规范,同时报相关管理部门,进行登记备案。避免在使用过程中将电缆、电气设备等直接浸泡在水中,对于机械设备经常移动的区域应采取穿管保护等防护措施,提高电缆运行环境安全性能。导线连接要规范,要牢固,无毛刺。同时,要合理进行井下电气设备用电规划,严禁电气设备及电线电缆长期处于过负荷运行工况。
4、结束语
煤矿井下供电系统发生漏电故障,不仅会给工作人员和电气设备带来巨大危害,同时还会影响矿井安全正常生产,降低煤矿煤炭开采经营经济效益。因此,对于煤矿井下供电系统发生的漏电故障,应掌握科学的故障排除和处理技术措施方法,及时进行漏电故障排除处理,确保煤矿井下用电安全,有效提高矿井安全生产水平。
参考文献
【关键词】高压供电;合理化;改造
在日常学习、生活及生产中都离不开电的使用,而电根据电压等级分为弱 电、低压电及高压电。而就是低压电和高压电适合各行各业的生产需要。
对煤矿而言,没有电就等于终结了煤矿的“生命”,无论是低压电或者是高 压电在煤矿生产中的广泛应用,在现在的高科技社会里体现得尤为突出。从采煤工作面的机组、刮板输送机到工作面下巷破碎机、转载机、带式输送机,再到各个生产水平的带式输送机、平巷运输,直到把原煤运送到地面都离不开电。没有电,煤矿的一切生产将停滞。
但是,如果电的使用不合理,就会出现不同程度上的事故,对煤矿而言更 为严重,尤其是在井下。煤矿井下经常会出现瓦斯等易燃、易爆气体,而供电及使用电的不合理(如电源或电缆短路、电缆漏电、因电缆所带负荷超过电缆承受能力、各种电器设备失爆等),则会给国家及煤矿带来不可估量的损失。在本文中,将会对桃山煤矿井下高压供电的合理化改造进行介绍。
1.桃山煤矿原有的高压供电系统
桃山矿原有的供电系统是分别以七煤集团公司电力公司桃山变电站的两台 12000KVA主变将35KV降压至6KV配出,经北立井开关所、南立井开关所及二采区开关所分别向桃山矿井下供电。
而桃山煤矿井下本体当时只有三个中央变电所(一水平中央变电所、南立井中央变电所、二水平中央变电所)及其所转供的三个采区变电所(三采区三片变电所、一采区一片变电所、二采区一片变电所)。
其中,由北立井开关所转供的井下一水平中央变电所负责对桃山煤矿一水平泵房、二段钢带机、三采区三片变电所供电,总计负荷6755kW。分别由两条ZQ20-3×150电缆承担。
由南立井开关所转供的南立井中央变负责对桃山煤矿二水平中央变电所及六采区供电。总计负荷8872kW。分别由两条MYJV42-3×185电缆承担。而二水平中央变电所就承担了6620kW的负荷。用了两条MYJV22-3×185电缆供电。
由二采区开关所转供的二采区一片变电所负责对桃山煤矿二采区一片变电所供电,也就是由两条ZQ20-3×50的电缆担负了整个二采区1800kW的供电工作。
当时的桃山煤矿井下南立井中央变电所及一水平中央变电所供电已经严重超过入井高压电缆所能担负的供电能力,经常造成越级跳闸事故及超负荷停电事故的发生,而且由于二采区生产水平下延负荷继续加大,原有两条ZQ20-3×50电缆在超期服役的同时也满足不了二采区供电需要。同时,由于桃山煤矿井下的瓦斯涌出量比较大,如果发生任何短路事故能够产生电火或致使电缆着火,那桃山煤矿将会面临巨大的经济损失和灾难。
由此,桃山煤矿决心彻底对原有的供电系统进行改造,使之趋于合理化、安全化。坚决杜绝一切不合理供电。
2.桃山煤矿现有的高压供电系统
桃山煤矿供电现由桃山区变电所两台16000KVA主变,将35千伏高压降压,变成6千伏配出。
现桃山煤矿井下负荷用电主要由桃山变配出的4117线、4218线、4212线、4127线供给。
经过改造后桃山煤矿井下共有3个中央变电所已经完全承担起对全矿各采 区供电的任务。
一水平中央变电所6KV入井电缆是经由北立井开关所配出一趟 MYJV42-3×150高压电缆(4117线),桃山变配出一趟MYJV42-3×150高压电缆(4218线),负责对一水平泵房、三采区三片变电所、二段钢带机供电。由于我矿井下负荷加大,为确保井下安全供电,现已从北立井开关所重新配出一条 MYJV42-3×150高压电缆直供三采区综采采煤专用。
南立井中央变电所6KV入井电缆是经由南立井开关所配出两趟 MYJV42-3×185高压电缆(4127线、4212线),负责对南立井中央变电所、二水平中央变电所(4127线)、二采区四片变电所、六采区及七采区供电。
二水平中央变电所由于井下负荷增加,已从南立井开关所重新配出一条MYJV42-2×185高压电缆(4212线)直接进入二水平中央变电所,另一条MYJV42-3×185高压电缆由南立井中央变电所(4127线)供电。现在桃山煤矿已经又从南立井开关所配出一条MYJV42-×185高压电缆(4127线)准备投用,二水平变电所负责对一采区变电所、三采六片变电所及二水平泵房及二水平架线供电。待电缆投用后,桃山煤矿井下所有供电均由三个独立供电的中央变电所负责。
由于三采区及二采区的负荷增加,原有的供电系统已经不能满足安全供电需要,经桃山煤矿改造后,分别由二水平中央变电所和南立井中央变电所配出两条MYJV22-3×70高压电缆负责为三采区六片及二采区供电。
由于我矿新七采区的逐渐形成,现七采区所有的用电需要均由南立井中央变电所配出两条MYJV22-3×95高压电缆承担。
现在的桃山煤矿井下变电所所控负荷经过高压改造调整后,一水平中央变 电所总计负荷2745KW,南立井中央变电所总计负荷5761KW,(其中包含二水平中央变电所4127线所带负荷2666KW),二水平中央变电所总计负荷4915KW,三采区六片变电所总计负荷2767KW,二采区变电所总计负荷1794KW,现七采区变电所总计负荷260KW,预计2012年七采区投用后总计负荷2111KW。
根据《煤矿电工手册》第一分册内,按持续允许持续工作电流选择电缆截 面的计算公式:
I=
式中:
∑P—电缆所带的总负荷;
k—需用系数;
k一同时系数;
U一额定电压;
COSφ一加权平均功率因数。
通过计算,桃山煤矿高压系统改造后,真正达到了安全供电、合理供电的目的。
3.桃山煤矿高压改造后井下供电系统亮点
桃山煤矿的高压供电系统经过改造后,现在的高压供电系统满足《煤矿电 工手册》第441条“矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时,另一回路应能担负矿井全部负荷”的规定。确保了桃山煤矿井下高压供电的合理化,安全化。
4.桃山煤矿经过高压改造后得到的好处及经济效益
通过以上数据可以看出经过高压供电改造后,井下各级变电所所控负荷均在高压电缆允许和承受的范围内。解决了我矿井下供电紧张、不合理、不安全等隐患,为桃山煤矿的安全生产,做出了强有力的保证。
关键词:供电系统;安全隐患;措施;安全生产
前言
煤矿属于高危行业,所以其生产安全变得越发的重要。近些年我国煤矿安全事故频发,所以国家也对煤矿安全管理工作的重视度不断提高。而在煤矿企业生产过程中,井下供电系统的安全性直接关系着矿井的生产安全,因此需要对矿井供电系统的隐患及时进行检查,从而进行科学、合理的解决,提高矿井供电的安全性,确保矿井的生产安全。
1 煤矿井下供电系统存在的安全问题
1.1 煤矿井下供电系统不稳定
1.1.1 变压器容量不足
导致变压器容量不足原因较多,但主要原因大致有两个方面。一是设计上考虑不周,没有留出富余的容量,从而导致变压器容量不足;二是在生产现场存在着违规加载的情况,从而导致变压器在超负荷下工作,这样则直接导致变压器温度升高,绝缘性能降低,容易导致短路等情况发生,使变压器发生烧毁,从而引发矿井事故,严重时可能导致火灾的发生。煤矿矿井下存在着瓦斯,一旦有火源存在,则会对矿井的安全带来严重的威胁,所以要对变压器容量不足的问题进行重视,从而保证矿井的安全。
1.1.2 煤矿供电系统不采用双回路供电
煤矿井下供电系统要确保其供电的安全性,这就需要采用双回路进行供电,即一个负荷有两个独立的供电电源,这样就可以有效的保证一个回路发生故障时,另一个回路可以继续进行供电,这对于提高井下供电系统可靠性具有极其重要的意义,因为一旦不使用双回路进行供电,那么在回路发生故障中断供电时,则会导致井下的通风机、水泵等停止工作,这样极易导致安全隐患的发生,从而引发井下安全事故的发生,危及作业的人同的生命安全。
1.1.3 井下电气设备保护功能不齐全
由于矿井下所使用的电气设备国家都有明确的规定,必须保证相关保护功能的齐全。但是在实际工作当中,由于工作人员缺乏必要的安全意识,往往为了方便而在操作中存在着违规的情况,甩保护和甩保险的现象时有发生,这就导致现场的供电安全存在着较大的隐患,使井下作业现场的安全得不到保证。
1.2 电气火花所引起的事故
进入井下作业的设备需要具有相关的安全标志,因为在井下作业时,一旦有电气火花发生,则可能会导致井下发生瓦斯爆炸,因为在瓦斯爆炸中最主要的因素之一就是具有足够的火源,所以在地下所使用的电气设备,一旦失去防爆功能,则会导致电火花产生,引爆井下的瓦斯气体,导致重大安全事故发生,造成严重的财产损失及人员的伤亡。
(1)电气设备使用不当会造成电气火花,引起安全事故。(2)电力电缆长时间处于潮湿的环境中或者超负荷工作中会造成短路引起电气火花,引发安全事故。(3)由于电气设备操作人员操作电气设备时操作不规范产生电气火花,引发安全事故。(4)其他原因产生的电火花。总之,电火花是煤矿行业严防死守的安全隐患,是煤矿井下供电安全管理的重中之重。防止电火花与防止瓦斯超限同等重要,是煤矿安全生产管理的重头戏。
1.3 设备的超载运行
其实不只是煤矿井下作业,有许多企业为了追求高效益而使电气设备超负荷运行,长时间的超负荷运行,会增多电气设备的故障,缩减电气设备的寿命,甚至会直接引起系统短路,引发火灾等。
1.3.1 谐波
谐波主要是由非线性负载产生。分为奇次谐波,偶次谐波和间谐波。矿井提升机的大量使用就会产生谐波,在一定的条件下会干扰弱电系统,对仪表的检测和自动化等都会产生一定的影响。
1.3.2 雷击和漏电引起的事故
煤矿的供电系统还需要做好相应的防雷保护措施,但在实际工作中,往往检修人员对于矿井地面部分的架空线路的防雷检修和试验工作不重视,这就导致一旦雨季到来,则会使矿井的供电系统受到雷电的威胁,使矿井的安全受到较大的影响。所以做好矿井防雷工作是十分必要的,尽管还不能完全避免雷电所带来的危害,但可以有效的降低雷电对供电系统所带来的影响。
目前煤矿矿井下漏电事故的发生也严重危及煤矿的安全,因为矿井下条件较为恶劣,而且巷道存在着复杂性,这就导致对矿井下电缆的巡视检查工作存在着较大的难度,一旦发生漏电,则极易导致事故的发生。
2 煤矿井下供电系统安全问题的对策
2.1 稳定供配电系统
首先,在井下供电系统的设计时,应该考虑变压器应有足够的富余容量,变压器的富余容量是根据电气总功率决定的,变压器的容量要比总功率多出20%才算是合理;煤矿企业相关业务管理单位应对变压器的现场使用进行监督,严禁违规加载负荷。其次,对于刚刚建立的煤矿,有关部门必须对其电气设备进行检查,尤其是电网接口的闭锁设置,对于不采取双回路电的,则要勒令其整改,对于以上两项都不合格的,就要取消其营业资格,直到设备检查合格为止。
2.2 积极的预防静电事故和火花爆炸
井下所使用的电气设备、电缆、开关及接触器等要确保其质量合格,这样可以有效的降低事故的发生,同时矿井下的电力系统需要设置专人进行负责,这样一旦供电系统发生故障,则能够在第一时间内及时切断电源,及时对故障部位进行检修,避免事故的扩大。另外还要对于矿井下的可燃物品进行控制,避免其在有火花发生时能够及时进行救援,以免发生爆炸。加强井下电气设备的检修,确保其合格率,从而有效的降低电气系统所带来的危害。
2.3 及时排查隐患,处理隐患
煤矿生产作业中,安全永远处于第一位,这是不容忽视的,也是广大职工需要牢记的重要理念。同时在煤矿生产活动中,广大煤矿行业人员更应在工作中严格遵守国家及行业的相关规定,避免在作业过程中发生违章和违法行为。对于变压器超负荷运行问题,要根据变压器运行的特点来进行检查,查明原因,及时进行维修或是停机维修,只有在达到运行标准时才可再次运行。
关于谐波的问题,则可以加装电抗器设备,看看能不能产生效果。另外,变频器在没有特殊情况下尽量不要使用,因为它不仅仅会产生谐波,而且还会给电气弱电系统带来影响,甚至会使仪表监控系统崩溃。
2.4 采取安全措施,尽量避免雷击及漏电事故的发生
按照当前的防雷电技术对相关的防雷电设施进行试验、检修、整改等。即防雷电系统接地电阻必须符合国家或行业标准,并按照相关规定对避雷器进行测试,相关参数必须符合要求。
对容易产生漏电的地方加装漏电保护装置,当有电源接地事故或者是漏电超过安全电流时,开关就会自动跳闸,以便维修人员及时进行检查维护。最重要的一点就是要加强安全巡检,特别是配电盘和电力电缆,要定期的查看或者通过摇表测量有没有漏电的现象,而不仅仅是靠肉眼观察。同时要将漏电检查的责任进行层层落实,把责任具体落实到每一个人头上,同时实现事故问责制度,这样每个人都承担起自己的职责,可以及时的查出安全隐患,及时进行排除,减少煤矿供电系统安全事故的发生,避免由于供电事故所带来的损失的进一步扩大,确保煤矿企业生产的安全性。
参考文献
[1]张延杰.煤矿井下供电系统安全隐患及处理措施研究[J].科技资讯,2011(32).
【关键词】井下供电系统 漏电原因 危害 解决措施
随着改革开放的深入发展,科技水平也进一步提高。煤矿事业也不断的扩大,对现代机械的需求也逐步上升。但是我国大部分煤炭都藏在地下,所以对煤矿井下供电系统的要求也不断提高。因此我们应该对煤矿井下供电系统进行充分的了解,对漏电的原因进行分析,并提出相应的解决措施。
一、煤矿井下供电系统漏电的原因
煤矿井下供电系统包括很多设备,如:用电设备、互感器、电缆、开关。在供电系统进行工作时,会出现很多问题,而漏电也是其中一种,并且由不同的原因导致。
(一)供电系统设备不完善,质量存在问题。
我国煤矿开采业的机械化水平逐渐提高,大型机械设备不断增多。而许多煤矿企业的供电系统却没有进行及时更新,供电设备不足。使供电设备超负荷工作,加快了供电设备的老化的速度,容易发生漏电现象。如:煤矿开采机械在不断增加,而供电电缆却没有进行更新。还有一些煤矿企业的供电设备的质量比较差,存在很多缺陷,就像电缆的绝缘体不均匀,在使用的过程中容易出现漏电现象。
(二)供电设备工作环境差,延长了使用期限。
煤矿井下供电设备处在非常恶劣的工作环境中,降低了它的运行安全。如果井下通风、散热不及时,都会加快其老化的速度,或者供电设备受到挤压,容易出现破损,造成漏电故障。例如:电缆的绝缘体被金属物刺破,导致煤矿漏电现象发生。而有些企业的供电设备超过了使用年限,内部零件出现了问题,却没有及时进行处理,也容易导致漏电现象的发生。如:电动机长时间使用,绝缘体变质,导致金属外壳漏电。
(三)工作人员的专业水平低,操作存在失误。
供电设备的安装是一个技术活,需要专业的工作人员。但是一些煤矿企业的工作人员的专业素质比较低,技术水平不高,对设备的零件了解不全面,在设备安装时存在失误,在使用时容易损坏设备,导致漏电现象的发生。比如电缆和电动机的连接存在问题,对设备中的金属没能进行及时清理,这些都能造成漏电现象。
(四)煤矿企业对供电系统的管理不规范。
在进行煤炭开采时,井下容易生渗水现象。当电缆或供电设备在水中浸泡时,电缆的绝容缘体可能受损、供电设备可能进水,容易导致漏电现象。或者供电系统超负荷工作,不能及时散热,也可能使电缆或供电设备受到损坏,引发漏电事故。
当供电设备投入使用时,要定期的进行维护和修理。而有些煤矿企业为了节约投资成本,减了对设备维修资金的投入,使一些漏电问题不能及时被发现,容易导致一些漏电事故,造成不良影响。
二、煤矿井下供电系统漏电带来的危害
(一)触电导致人员伤亡。
在煤矿开采时,许多工作人员在井下工作。如果井下供电系统受到损坏,有漏电的设备,管理部门未能及时进行整修,而工人在无意中触摸时,容易被电击,导致人员伤亡。
(二)容易引起爆炸或火灾事故。
如果煤矿井下供电系统发生漏电现象,在设备损坏处会产生大量的热,有可能引起可燃性材料的燃烧,发生火灾。而且在煤矿井下含有大量的煤尘和瓦斯等容易爆炸的成分,如果通风不及时,就会引起易燃物的爆炸。
(三)影响煤矿正常开采工作的进行。
根据相关规定,当煤矿供电系统漏电问题时应该及时处理,在安全的情况下才能继续进行开采工作。而对煤矿井下供电系统进行维修时,会影响采矿工作的正常进行,减慢工作进度,影响煤矿的效益。
三、对煤矿井下供电系统漏电进行的处理措施
(一)对供电系统的设备进行完善,并提高设备的质量。
随着煤矿机械化水平的提高,需要供电系统的不断完善。只有供电系统的完善,才能保证机械设备的正常进行,保障煤矿开采效率的提高。同时应该提高煤矿供电设备的质量,才能减小漏电现象发生的几率,有效的防止意外事故的发生。
(二)改善供电设备工作环境,在规定周期内进行使用。
良好的环境有利于延长供电设备的使用寿命,使供电系统更加安全。企业工作人员应该加强矿井通风、渗水等工作的进行。同时企业应该对一些落后设备进行淘汰,在规定的期限内进行使用,防止漏电等意外事故的发生。
(三)提高工作人员的专业水平,减少工作失误。
我国的许多煤矿工人的专业水平比较低,对供电设备不深入的进行了解。在对供电设备进行操作时可能存在失误,导致一些意外事故的发生。因此,工人应该提高自己的专业水平,正确的对供电设备进行操作,及时发现供电设备中存在的漏洞,并对其进行处理。
(四)对供电系统进行规范管理。
在煤矿供电设备的使用中存在许多不合理的现象,容易导致漏电现象。相关部门应该制定相关的操作规定,并及时的进行监测。对违规操作进行处理,确保供电设备的安全。
煤矿企业应该加大对供电设备维修资金的投入,及时的对供电系统进行优化升级,定期的对供电系统进行检测、维修,并进行严格的记录。以延长供电设备的使用寿命,为企业节约更多的资金。
四、结语
我国的煤矿事业迅速发展,其供电系统也需要不断的完善。为了防止煤矿井下供电系统漏电造成人员伤亡,或者产生其它事故,煤矿企业应该提高对煤矿井下供电设备的重视,对漏电现象进行及时处理,加强井下供电设备的监管力度,促进煤矿开采工作的顺利进行。
参考文献:
[1]张勇强,杨旭彬,许颖.煤矿井下供电系统漏电产生的原因浅析[J].机械管理开发,2009,05.
关键词:煤矿杂散电流危害治理
煤矿井下工作环境恶劣、生产环节复杂,空气中存在易燃易爆的瓦斯以及煤尘,这就对煤矿供电的安全性提出了更高、更严格的要求。在井下直流牵引网络以及采区低压电网中,往往会产生杂散电流。杂散电流可能带来井下瓦斯、煤尘爆炸,酿成重大事故。同时,长时间的杂散电流还会对井下的金属管道以及电缆的铠装层造成严重的腐蚀,有可能引起井下漏电及人身触电事故,给设备的正常运行和矿井的安全生产带来巨大的隐患,严重时还会威胁到井下员工的生命安全。
1、杂散电流产生的原因
煤矿井下主要的运输大巷内大多靠架线式电机车来作为运输工具。架线电机车凭借其可靠性强和运输能力大的优点,被广泛应用为井下的牵引动力。目前被矿井普遍采用的为单架线式电机车,此款电机车将馈电线路架设在电机车的上部,利用轨道和馈电线形成回路。单线式电机车产生的杂散电流也是煤矿井下供电系统中杂散电流的主要来源,成为影响煤矿井下供电安全的主要问题之一。
杂散电流是指井下架线电机车运输系统中不按规定通路流动的电流。在煤矿井下, 因钢轨和道床间无电气绝缘, 所以总会有一部分电流流经电缆外金属皮、水沟或金属管道, 最后回流到变流所, 这部分电流就被成为杂散电流。
杂散电流的大小取决于两个方面的因素,一个是架线式电机车导轨的连接情况,电机车导轨在长时间的运行过程中会现成一定程度的脱节,这样电流就不能通过电机车馈电导线和导轨形成有效的电气回路,电流就会流经大地等载体返回电源,从而形成较大比例的杂散电流;二是取决于电机车的负荷电流,电机车的负荷电流越大,产生的杂散电流也就越大。
2、杂散电流的危害
(1)可能引起电雷管的误爆炸,威胁人身安全。有两种情况可以引起电雷管爆炸,一是流过电雷管的电流超过300mA,二是电雷管两个角线之间的电压达到1~1.5V。根据对煤矿井下杂散电流的实际测量分析,矿井中的杂散电流远远超过300mA,有些巷道的杂散电流甚至会更高。在如此高的杂散电流的影响下,大地与导轨之间的电压很可能达到1.5V。因此,只要两根爆破导线,一根和导轨直接或者间接接触,另一根和地或者巷道中其它的金属管路相接触,就可以引爆电雷管。电雷管的误引爆或者超前引爆极易酿成人身安全事故。
(2)可能引起井下瓦斯或煤尘爆炸。沿着杂散电流的流经途径,会伴随着剧烈的电火花的产生。例如,架线式电机车在运行过程中,在导轨和钢丝绳接触的位置就很容易产生电火花。随着距离的不断接近,产生的电火花也越来越强烈。电火花其实就是电压电极之间的击穿放电,会产生较高的温度,因此极易引起煤矿井下瓦斯、煤尘的爆炸可能。
(3)腐蚀井下金属管道和铠装电缆的金属外皮。煤矿井下的水呈现酸性,在杂散电流产生时,井下金属管道、架线电机车的导轨和大地将形成回路。构成了以导轨和金属管道为阳极的电解池,在酸性的电解液中,铁失去电子形成铁离子。因此, 杂散电流对地下的金属结构、管线设施腐蚀极为严重, 特别对于煤矿井下的特殊环境, 杂散电流的腐蚀程度尤为明显。
(4)引起漏电保护装置误动作。当架线式电机车运行到采区附近时,则煤矿井下的总接地网电位将相对低于采区附近的岩石、水沟等处的电位,变流所回电点的电位会相对更低。
因此杂散电流可以在采区电网的绝缘电阻和采区的低压电网之间形成通路,然后经过漏电继电器的零序电抗器或者三相电抗器到达继电器,最后到达总接地网。由于杂散电流通过继电器线圈, 致使通过继电器线圈的直流电加大导致漏电保护装置发生误动作。
3、煤矿井下杂散电流的治理方法
(1)缩短供电半径。缩短供电半径,是消除井下杂散电流的一项重要措施。牵引网络上的电压降会随着供电半径的缩小而降低,导轨上的电压降也会随着降低,因此杂散电流也会减小,降低了杂散电流的危害性。在一条距离较长的运输巷道中,也可以用增加变流所的方式来达到缩短供电半径,减小杂散电流的目的。
(2)减小轨道连接之间的电阻。降低杂散电流最根本的措施就是减小轨道连接之间的电阻。架线电机车运行的轨道及道岔之间要采用轨缝焊接工艺进行联结, 把钢轨焊接成长轨。焊接后每个接缝处的电阻值都不应该大于规定值。每隔50m便用扁钢将轨道进行焊接,最大限度的减少轨道连接之间的电阻,降低杂散电流值。
(3)完善矿井保护接地系统。严格按照《煤矿安全规程》的相关规定,装好井下水仓主副接地极,完善电缆及机电设备的接地装置,增加接地极处的环境湿度,减小接地导线或导电体与土壤的接地电阻值。
(4)提高员工的整体素质。随着科学技术的不断进步,高科技含量的设备不断应用到煤矿生产中,而先进的设备需要高技术和具有相关专业技术知识的人员来操作,否则再先进的设备也无法发挥其本应有的效果。煤矿机电管理层应当从长远考虑,把培养员工作为一项重要工作来抓,切实为矿井培养一批适合现代化煤矿生产的技术人员。
4、结语
煤矿井下杂散电流的治理必须在理论分析透彻的基础上结合生产现场的实际情况,采取具有针对性的技术方法,从根本上切实有效的减低杂散电流值,从根源上避免杂散电流对煤矿安全生产的危害。
参考文献
[1] 煤矿电工安全培训[M].煤炭工业出版社,2009.
关键词:双电源 自动重合闸
中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:
1 第四百四十一条
规程中第四百四十一条规定:矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时,另一回路应能担负矿井全部负荷。年产 60000t 以下(不含 60000t)的矿井采用单回路供电时,必须有备用电源。备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等要求,并保证主要通风机等在 10min 内可靠启动和运行。备用电源应有专人负责管理和维护,每 10 天至少进行一次启动和运行试验,试验期间不得影响矿井通风等,试验记录要存档备查。
矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。
正常情况下,矿井电源应采用分列运行方式。若一回路运行,另一回路必须带电备用,以保证供电的连续性和可靠性。带电备用电源的变压器宜热备用;若冷备用,必须保证备用电源能及时投入正常运行,保证主要通风机等在 10min 内可靠启动和运行。
10kV 及其以下的矿井架空电源线路不得同杆架设。
2.1 煤矿负荷分类
本条文是关于矿井电源线路的规定要求。
煤矿属于井下开采,用电负荷大,井下条件差,但无论在什么条件下都必须满足通风、排水、提升等要求,否则,可能造成恶性事故。按照矿井电能用户和用电设备在安全生产中的重要性,将电力负荷分为三级。一级负荷指因供电突然中断,可造成人员伤亡或使重要设备损坏并在较短时间内难以修复,给企业造成很大损失的用户和设备。二级负荷指因供电突然中断,可给矿井造成大量减产或造成较大经济损失的用户和设备。三级负荷指因突然停电对煤矿生产没有直接影响的用户和用电设备。
2.2 煤矿双电源
煤矿两回路电源线路的必要性是由煤矿电力负荷的重要性所决定的。为了满足煤矿双电源供电要求,两回路电源可采取以下几种方式:由两个具有不同电源的不同站点分别提供的两路独立的专用供电线路;由具有两回或以上电源进线、具有两台或以上主变的同一站点的不同母线上分别提供的两路独立的专用供电线路;以作为备用电源。
矿井的两回路电源线路上分接负荷有以下缺点:
(1) 在矿井供电电源线路上分接其他负荷,必然使干线和电源的故障几率增加,造成矿井供电故障停顿率增加,从而影响矿井供电的安全性。
(2) 矿井两回路电源线路互为备用,其中任何一回路有分接负荷,另一回路无分接负荷,在倒闸使用时,其对矿井的供电能力将不会一致,甚至有可能不能担负全矿井的负荷,从而影响矿井供电的可靠性。
2.3 煤矿电源运行方式
矿井电源采用分列运行方式指的是在正常工作时,矿井两回路电源线路都应同时运行。由于分列运行方式可以减少线路的电压损失和能量损失,当某一回路出现故障而导致某一段停电时,可以通过倒闸操作,迅速恢复重要负荷的供电,从而保证矿井供电的连续性和可靠性。实际情况是矿井双回路同时运行会增加运行成本,因此在许多地区煤矿变电站多采用一回运行,一回热备,在高压进线侧安装备用电源自投装置,当一回路故障跳闸时,由备用电源自投装置切换至另一回路,如此既可以保证供电可靠性,同时也减少了运行成本。
所谓变压器热备用指的是变压器平时一直带电;冷备用指的是平时一直不带电。为了缩短停电时间,减小事故的危害,控制灾害的范围,要求备用电源能及时投入使用,保证主要通风机等在 10min 内就能可靠启动并正常运行。2.4 10kV 及其以下的矿井架空电源线路不得同杆架设,目前,我国一些个体小煤矿地处偏远地区,有的采用10kV及其以下电源作为矿井进线电源,由于线路电压较低,为了节约线路架设费用,有的将两回路架空线路共同架设在一根电杆上,往往引发矿井灾难性事故。其缺点主要有三方面:
(1) 如果电杆遭到破坏,两回路电源线路必然同时中断供电。
(2) 由于两回路电源线路架设在同一电杆上,一般距离较近,当一线路遭到大风刮断、冰雹坠断或人为破坏出线折断现象时,较容易搭接到另一线路上,造成短路故障,同样使两回路电源线路供电中断。
(3)当一回路出现故障需进行检修时,受故障影响,两回路线路之间的安全距离被破坏,不得不中断另一回路的供电,使两回路的供电同时停止。
煤矿是一种高危行业,矿井停电后可能引发透水事故、火灾事故和提升事故。所以,煤矿一时一刻也不能停止供电。
3第四百五十八条
第四百五十八条:直接向井下供电的高压馈电线上,严禁装设自动重合闸。手动重合闸时,必须先同井下联系。井下低压馈电线上有可靠的漏电、短路检测闭锁装置时,可采用瞬间 1 次自动复电系统。
该条的规定主要考虑井下瓦斯和人员触电的危险。如果下井电缆或受电设备存在电气故障,当装设有自动重合闸的情况下,电缆或电气设备会二次带电,可能造成故障进一步扩大,导致产生电火花一起瓦斯爆炸。再则井下空间狭窄,人体与电气设备和电缆接触的机会很大,二次重合闸也增大了人体触电的可能性。
井下低压电缆馈电线上如果有可靠的漏电、短路检测闭锁,防止重合闸,减少故障扩大,减少电气火花和漏电电流,防止瓦斯爆炸,在其他故障情况下,比如过流,缺相等轻微故障情况下采用一次自动复电不会产生更大故障。但井下一般很少用。
4其它
《煤矿安全规程》中没有明确规定变电站保护需配备频率电压紧急控制装置。而且多数煤矿用户对这种安全自动装置抱有抵触情绪,其实他们是没有真正认识到这种紧急控制装置的作用:在上级供电系统发生低频低压事故时,煤矿高压变电站可通过低频低压减负荷装置按频率、电压分轮次快速切除一些不重要的负荷,如地面、生活等三级负荷,以尽快提升频率和电压,达到供电标准。这样做既为上级供电系统做了贡献,也可靠地保障了煤矿自身的保安负荷,确保不发生重特大事故。因此建议在煤矿高压变电站配备频率电压紧急控制装置。
5 结束语
由于最近几年矿难事故频频发生,对国家和人民的生产、生活活动造成了严重的影响,因此作为供电部门,我们应该为煤矿提供可靠、优质的电力资源,避免煤炭企业因电网原因发生重大安全事故,为煤矿的安全生产尽我们应尽的职责。
参考文献: