矿井供电故障源头及预防措施探讨

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摘要：以矿井供电故障源头为对象开展探究，在分析矿井供电故障及原因的基础上，对A矿供电现状做出总结，进而对供电系统故障源头的防治措施进行全面探究，希望能够为其他矿井相似工程的开展提供借鉴与参考。

关键词：矿井；供电故障；源头防治；供电系统

对煤矿生产而言，供电系统运行的安全、有效是确保整个矿井生产持续、高效开展的关键前提[1]。针对矿井供电故障开展源头分析，采取各类有效举措进行针对性的防治，以保证供电系统运行的安全性和稳定性，推动矿井综合效益不断提升。

1供电故障和原因分析

1.1矿井供电故障分析

通过对A矿井下生产中以往实际情况的汇总分析，井下供电故障主要表现在4个方面：a)电缆故障，多发的电缆故障为电缆漏电、短路等；b)开关故障，多为开关误操作、开关组件老化损坏等；c)电机故障，常见的发电机故障为烧毁、漏电、温度偏高等；d)移动变电站故障，多表现为越级跳闸、低压控制装置误操作、保护动作失效等。特别是对于高压供电系统的运行而言，一旦出现故障，经常伴发强烈的电压波动情况，不仅影响范围广而且容易诱发安全故障，从而对整个矿井的安全构成威胁。

1.2供电故障诱因分析

导致A矿供电系统故障的主要原因有3点：a)供电设备老化严重。井下供电设备处于不间断作业状态，这种作业强度下一旦无法及时管护供电设备，很容易导致供电电缆快速老化，使得正常供电作业无法开展。b)检修维护不当。针对供电设备进行检修作业时，有时作业人员为增加生产时间，存在检修用时不足或检修不认真的情况，这会在一定程度上留下安全隐患。c)顶板问题。对于矿井生产作业而言，其顶板多为复合型顶板，在覆岩压力的影响下可能出现垮塌冒落现象，进而破坏供电设施的开关、线缆等，从而引发供电安全事故。

2矿井供电现状分析

A矿现阶段的生产供电系统主要包括6kV开闭所一座和35kV变电站一座，其中，6kV开闭所主要负责向井下主风机、压风机、提升机、水泵房、井底车场变电所和采区卡轨变电所等场所供电；35kV变电站则主要负责向距离井底车场较远的南部采区供电。整个供电系统供电选用放射式供电方式，井下主要变电所均由6kV开闭所和35kV变电站供电，各个采掘作业面和采区辅助设备则由各采区变电所机械能供电。

3供电系统故障源头防治措施分析

3.1技术型措施

3.1.1动态无功补偿在井下供电系统中增设SVC（动态无功补偿装置），该装置能够消除电网运行中产生的谐波，在提高电网功率因数的同时稳定系统电压，继而提升电网运行的安全性[2-3]。作业时，控制柜收集并处理各个监测装置的运行数据，继而发出相应的触发脉冲，同时，控制柜还可实时监测晶闸管的运行状况；脉冲柜负责将触发脉冲转化为符合系统运行要求的脉冲信号，确保触发功能达成；功率单元受脉冲信号的操控，实现对晶闸管通断的控制，确保电抗装置可通过所需的补偿电流。在SVC运行时需注意以下几点：a)不可对系统控制柜电源进线分断；b)不可对电阻温度系数和滤波装置的高压隔离开关进行带载分断；c)当系统控制器保护功能动作后，应当先记录相关内容，再清除故障；d)确保功率单元所处室内温度不超过40℃；e)电容装置的重合闸操控间隔必须在15min以上；f)要增强日常对电缆接头的监测管理，确保不发生过热现象；g)当矿井供电系统运行不稳定时，必须增加临时检查和管护。

3.1.2布设电网调度自动化控制系统针对A矿井下供电系统存在的各类问题，在供电网络管理中引入SE-900型电网调度自动化控制系统。该系统设有监控中心工作站，作业人员可直接在集中控制站远程掌握各个子站电力设施的参数，从而实现对电网运行能力的综合自动化调度。图1即为电网调度自动化控制系统结构示意图。3.1.3采用数字式变电站系统井下变电站控制系统全部采用型号为DMP5000的数字式变电站系统，这种变电站控制系统分为过程层、间隔层和站控层，它可对各类应用功能和通讯进行分层处理[4-5]。其中，过程层与设备紧密连接，用于进行数据收集和保护功能的实现；间隔层用于对变电站内部设备的控制和保护；站控层用于实现间隔层设备、执行机构、远程控制中心等的通讯。图2即为数字式变电站系统架构示意图。

3.2供电管理优化措施

3.2.1增强供电可靠性的措施增强供电可靠性的措施有以下几点：a)井下任何用电单位不能在供电支路中随意挂接电源；b)开关整定值调控应当安排专职人员进行，一旦发现负荷变化的情况，必须及时进行针对性的整定计算和调整；c)定期对井下供电电缆和用电设备进行绝缘阻值遥测；d)井下机电工作人员必须严格按照工作规程作业。

3.2.2电气火源防治措施电气火源防治措施有：a)在井下电气设备的操控作业中坚决规避明火操作或带电操作，所有电气设备的检修必须按照有关规定进行，逐一执行相关程序；b)井下供电高压电缆全部需要配套冷缩套管或高压连接装置，不可使用绝缘包布包裹电缆接头；c)井下所有电气设备严格执行防爆标准和规定；d)井下机电工作人员在对电气设备进行开盖检修前必须检测瓦斯浓度；e)每6个月对井下杂散电流进行一次全面检测，发现问题及时处置。4结语供电系统作为煤矿井下生产作业持续、高效开展的重要保障[6]，对其的安全管理一直是矿井管理的重中之重，确保供电系统各类问题及时快速被解决对矿井综合效益提升具有积极意义。矿井管理者必须高度重视相关问题，在生产实际中积极组织专业技术力量开展针对性的深入探究，确定供电故障的源头，采取针对性的措施，实现对相关问题的有效防治，这对提升矿井生产综合效益效果显著。

参考文献：

［1］王晶新.潞宁矿35kV变电站二次保护故障诊断及定位技术研究［J］.煤矿现代化，2020(2)：163-165.

［2］曹品伟.煤矿井下供电系统防越级跳闸技术［J］.煤矿机电，2019，40(6)：102-103.

［3］刘海富.基于高瓦斯矿井安全供电技术分析［J］.山东煤炭科技，2019(5)：137-139.

［4］仝建利.煤矿井下工作面供电系统常见故障分析［J］.江西煤炭科技，2019(3)：105-107.

［5］闫亚恒.基于FTA的煤矿工作面供电系统故障分析［J］.陕西煤炭，2019，38(6)：95-98.

［6］王超，杜英，苟全峰，等.煤矿供电系统中越级跳闸问题研究［J］.煤炭技术，2018，37(10)：312-314.

作者：王权 单位：阳煤集团兴峪煤业有限责任公司