礦井供電故障源頭及預(yù)防措施探討
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摘要：以礦井供電故障源頭為對象開展探究，在分析礦井供電故障及原因的基礎(chǔ)上，對A礦供電現(xiàn)狀做出總結(jié)，進(jìn)而對供電系統(tǒng)故障源頭的防治措施進(jìn)行全面探究，希望能夠為其他礦井相似工程的開展提供借鑒與參考。
關(guān)鍵詞：礦井；供電故障；源頭防治；供電系統(tǒng)
對煤礦生產(chǎn)而言，供電系統(tǒng)運行的安全、有效是確保整個礦井生產(chǎn)持續(xù)、高效開展的關(guān)鍵前提[1]。針對礦井供電故障開展源頭分析，采取各類有效舉措進(jìn)行針對性的防治，以保證供電系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，推動礦井綜合效益不斷提升。
1供電故障和原因分析
1.1礦井供電故障分析
通過對A礦井下生產(chǎn)中以往實際情況的匯總分析，井下供電故障主要表現(xiàn)在4個方面：a)電纜故障，多發(fā)的電纜故障為電纜漏電、短路等；b)開關(guān)故障，多為開關(guān)誤操作、開關(guān)組件老化損壞等；c)電機(jī)故障，常見的發(fā)電機(jī)故障為燒毀、漏電、溫度偏高等；d)移動變電站故障，多表現(xiàn)為越級跳閘、低壓控制裝置誤操作、保護(hù)動作失效等。特別是對于高壓供電系統(tǒng)的運行而言，一旦出現(xiàn)故障，經(jīng)常伴發(fā)強(qiáng)烈的電壓波動情況，不僅影響范圍廣而且容易誘發(fā)安全故障，從而對整個礦井的安全構(gòu)成威脅。
1.2供電故障誘因分析
導(dǎo)致A礦供電系統(tǒng)故障的主要原因有3點：a)供電設(shè)備老化嚴(yán)重。井下供電設(shè)備處于不間斷作業(yè)狀態(tài)，這種作業(yè)強(qiáng)度下一旦無法及時管護(hù)供電設(shè)備，很容易導(dǎo)致供電電纜快速老化，使得正常供電作業(yè)無法開展。b)檢修維護(hù)不當(dāng)。針對供電設(shè)備進(jìn)行檢修作業(yè)時，有時作業(yè)人員為增加生產(chǎn)時間，存在檢修用時不足或檢修不認(rèn)真的情況，這會在一定程度上留下安全隱患。c)頂板問題。對于礦井生產(chǎn)作業(yè)而言，其頂板多為復(fù)合型頂板，在覆巖壓力的影響下可能出現(xiàn)垮塌冒落現(xiàn)象，進(jìn)而破壞供電設(shè)施的開關(guān)、線纜等，從而引發(fā)供電安全事故。
2礦井供電現(xiàn)狀分析
A礦現(xiàn)階段的生產(chǎn)供電系統(tǒng)主要包括6kV開閉所一座和35kV變電站一座，其中，6kV開閉所主要負(fù)責(zé)向井下主風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、提升機(jī)、水泵房、井底車場變電所和采區(qū)卡軌變電所等場所供電；35kV變電站則主要負(fù)責(zé)向距離井底車場較遠(yuǎn)的南部采區(qū)供電。整個供電系統(tǒng)供電選用放射式供電方式，井下主要變電所均由6kV開閉所和35kV變電站供電，各個采掘作業(yè)面和采區(qū)輔助設(shè)備則由各采區(qū)變電所機(jī)械能供電。
3供電系統(tǒng)故障源頭防治措施分析
3.1技術(shù)型措施
3.1.1動態(tài)無功補(bǔ)償在井下供電系統(tǒng)中增設(shè)SVC（動態(tài)無功補(bǔ)償裝置），該裝置能夠消除電網(wǎng)運行中產(chǎn)生的諧波，在提高電網(wǎng)功率因數(shù)的同時穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，繼而提升電網(wǎng)運行的安全性[2-3]。作業(yè)時，控制柜收集并處理各個監(jiān)測裝置的運行數(shù)據(jù)，繼而發(fā)出相應(yīng)的觸發(fā)脈沖，同時，控制柜還可實時監(jiān)測晶閘管的運行狀況；脈沖柜負(fù)責(zé)將觸發(fā)脈沖轉(zhuǎn)化為符合系統(tǒng)運行要求的脈沖信號，確保觸發(fā)功能達(dá)成；功率單元受脈沖信號的操控，實現(xiàn)對晶閘管通斷的控制，確保電抗裝置可通過所需的補(bǔ)償電流。在SVC運行時需注意以下幾點：a)不可對系統(tǒng)控制柜電源進(jìn)線分?jǐn)啵籦)不可對電阻溫度系數(shù)和濾波裝置的高壓隔離開關(guān)進(jìn)行帶載分?jǐn)啵籧)當(dāng)系統(tǒng)控制器保護(hù)功能動作后，應(yīng)當(dāng)先記錄相關(guān)內(nèi)容，再清除故障；d)確保功率單元所處室內(nèi)溫度不超過40℃；e)電容裝置的重合閘操控間隔必須在15min以上；f)要增強(qiáng)日常對電纜接頭的監(jiān)測管理，確保不發(fā)生過熱現(xiàn)象；g)當(dāng)?shù)V井供電系統(tǒng)運行不穩(wěn)定時，必須增加臨時檢查和管護(hù)。
3.1.2布設(shè)電網(wǎng)調(diào)度自動化控制系統(tǒng)針對A礦井下供電系統(tǒng)存在的各類問題，在供電網(wǎng)絡(luò)管理中引入SE-900型電網(wǎng)調(diào)度自動化控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)有監(jiān)控中心工作站，作業(yè)人員可直接在集中控制站遠(yuǎn)程掌握各個子站電力設(shè)施的參數(shù)，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)運行能力的綜合自動化調(diào)度。圖1即為電網(wǎng)調(diào)度自動化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。3.1.3采用數(shù)字式變電站系統(tǒng)井下變電站控制系統(tǒng)全部采用型號為DMP5000的數(shù)字式變電站系統(tǒng)，這種變電站控制系統(tǒng)分為過程層、間隔層和站控層，它可對各類應(yīng)用功能和通訊進(jìn)行分層處理[4-5]。其中，過程層與設(shè)備緊密連接，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和保護(hù)功能的實現(xiàn)；間隔層用于對變電站內(nèi)部設(shè)備的控制和保護(hù)；站控層用于實現(xiàn)間隔層設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、遠(yuǎn)程控制中心等的通訊。圖2即為數(shù)字式變電站系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
3.2供電管理優(yōu)化措施
3.2.1增強(qiáng)供電可靠性的措施增強(qiáng)供電可靠性的措施有以下幾點：a)井下任何用電單位不能在供電支路中隨意掛接電源；b)開關(guān)整定值調(diào)控應(yīng)當(dāng)安排專職人員進(jìn)行，一旦發(fā)現(xiàn)負(fù)荷變化的情況，必須及時進(jìn)行針對性的整定計算和調(diào)整；c)定期對井下供電電纜和用電設(shè)備進(jìn)行絕緣阻值遙測；d)井下機(jī)電工作人員必須嚴(yán)格按照工作規(guī)程作業(yè)。
3.2.2電氣火源防治措施電氣火源防治措施有：a)在井下電氣設(shè)備的操控作業(yè)中堅決規(guī)避明火操作或帶電操作，所有電氣設(shè)備的檢修必須按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，逐一執(zhí)行相關(guān)程序；b)井下供電高壓電纜全部需要配套冷縮套管或高壓連接裝置，不可使用絕緣包布包裹電纜接頭；c)井下所有電氣設(shè)備嚴(yán)格執(zhí)行防爆標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定；d)井下機(jī)電工作人員在對電氣設(shè)備進(jìn)行開蓋檢修前必須檢測瓦斯?jié)舛龋籩)每6個月對井下雜散電流進(jìn)行一次全面檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時處置。4結(jié)語供電系統(tǒng)作為煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)持續(xù)、高效開展的重要保障[6]，對其的安全管理一直是礦井管理的重中之重，確保供電系統(tǒng)各類問題及時快速被解決對礦井綜合效益提升具有積極意義。礦井管理者必須高度重視相關(guān)問題，在生產(chǎn)實際中積極組織專業(yè)技術(shù)力量開展針對性的深入探究，確定供電故障的源頭，采取針對性的措施，實現(xiàn)對相關(guān)問題的有效防治，這對提升礦井生產(chǎn)綜合效益效果顯著。
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作者：王權(quán) 單位：陽煤集團(tuán)興峪煤業(yè)有限責(zé)任公司