矿井供电系统安全连续运行

分类：矿业论文发表 时间：2020-09-15 14:03 关注：(1)

　　为更好的保障矿井供电系统的安全连续可靠运行，本文以潞安集团古城煤矿矿井供电系统为背景，研究了矿井供电系统综合保障体系，提出了主要技术方案，指出了该保障体系的具体实施策略与主要用到的关键技术，通过实际应用该供电系统综合保障体系，有效减少了古城煤矿供电系统的无计划跳闸率，更好的保障了古城煤矿供电系统的安全连续运行，取得了较好的应用效果，具有一定的推广应用价值。

　　关键词：供电系统；跳闸；保障体系；技术方案；关键技术

　　矿井开采时间的逐年增加会促使产量随之逐步提升，而由于产量变大，机械化设备的需求也增加，矿井的供电需求也在不断变大，这就导致供电稳定性越来越重要，毕竟在矿井如此复杂的环境下供电系统必然也十分复杂。矿井之下的设备对电的需求巨大，面对如此庞大的供电需求，供电设备由于长期的高负载就会变得脆弱，很容易因为一些微小故障导致突然跳闸，同样，一些人员的不当操作此时也会让设备变得比往常敏感，进而故障频发。而众多的故障中高压类故障造成的影响最为剧烈，尤其是对矿井的安全生产造成巨大威胁。

　　1供电系统综合保障体系研究技术方案

　　1.1推进电力监控系统建设，提高自动化水平

　　为了提升供电系统的安全性，需要对矿井的供电和配电系统进行技术改造，被改造的对象有副井场地110kV变电站、风井场地35kV变电站、主井场地35kV变电站等。本次改造的目标是为了实现变电所的无人化自动值守，所以需要对供电系统和一部分设备进行改进，需要建设全面的监控管理体系以提升自动化管理水平，对变电站内的设备均进行远距离控制、通讯、监视等。

　　1.2持续优化供电设计，提升供电可靠性

　　煤炭技术飞速发展的今天，只能依靠大功率开采设备才能保证煤炭开采的产量可以适应实际需求，但是如此庞大的设备与电量输出对供电系统的耐受性提出挑战，如果不对原有的供电系统进行改进优化处理，必将影响供电系统的安全稳定。为了保证优化效果，需要负责系统优化的人员对当地的供电状况进行全面系统的了解与考察，只有这样才能适时地提出方案，在经过全面系统的方案评估，本着经济高效稳定的原则，为当地构建安全的供电系统。

　　1.3地面供电“23341”巡检体系

　　矿井地面的供电系统有着十分复杂的网络分布，如此庞大且复杂的供电系统需要大量的检修人员定期检修，而现实情况是维修人员的数量相对稀少，远远无法满足需求。大部分的矿井安全管理工作都集中在井下，导致地面的供电系统被疏忽。为了弥补地面管理能力的不足，专门构建一种全新的巡查检修体系，即22341体系，实行这项管理体系，可以在很大程度上避免出现巡检盲区，有效提升安全管理能力。（1）“每天两种巡查机制”：按照规定需要完成班巡和日巡工作，需要根据供电系统的负载状况进行电器设备的安全检查。巡查需要充分发挥巡查人员的感官能力，通过参数记录、声音信息获取、气味识别等手段判断设备的运行状况与安全状态。（2）“三次检修周期”：设备的检修维护需要定期进行，除了进行周检、还需要加大检修力度，通过季度检查、月度检修对设备进行全面系统的检测，即需要设置三个不重叠的检修周期。具体的检修任务需要分配到电工身上，其中周检主要以日检和班检为主，而季度检修、月度检修则注重全面大型彻底的检查，需要断电检修与维护。（3）“三定”：设备检测工作需要制定检修人员、制定检修地点、制定检修项目，专人专责，确保检修的真实可靠，而不是走个形式。填写检查表格、记录运行数据都是必要且正常的流程。（4）“四细”：所谓四细则指代检修人员需要细心检查，通过仔细看、仔细听、仔细闻以及仔细摸的方式对设备状态进行细致评估，坚决避免遗漏任何安全隐患。（5）“一统一”：各个检查小组所有的检查记录表格文件都要进行归档，以季度为单位进行整理，交由机电科的工作人员存档备份，以备检查，对于后期暴露的问题也可以快速明确责任人。

　　1.4定期开展电工培训，提高电工业务素质

　　自动化程度的提高必然代表各类机械电器设备的大量引入，为了提高设备的使用效率，必然需要制定一系列使用标准，这就对电工有着更为严格的管理要求，尤其是负责开采、掘进等工作的一线电工，受限于文化水平，缺乏相应的安全用电认知，对矿区的安全用电与生产造成负面影响。为了改善这种局面，强化一线电工在安全用电方面的意识，根据现场的生产状况，制定了每月起码一次的专项培训，力争将电工的素质进行有效提升。

　　1.5成立技术服务小组，提高故障处理水平

　　为了加强机电小组处理各类故障的应急能力，实现技术、设备、工艺以及材料革新的大范围推广，训练并强化专业人才，为团队提供技术研发力量，使矿井在未来的持续发展中有技术储备，特别成立了新的技术团队。该团队主要负责技术故障的攻克、提供设备技术支持、促进四新技术的顺利推进等，实现矿区安全生产。

　　2供电系统综合保障体系实施与关键技术

　　2.1供电系统综合保障体系实施

　　（1）对矿井供电安全可靠性的综合分析。矿井之所以在供电安全性问题上表现的不可靠，主要受到下列因素的影响：首先是供电变压器未能提供足量的变压器容量，导致供电质量受到影响，无法达到标准；其次是电器设施的防爆性能不达标，矿区供电系统无法提供自动化安全监管的能力；最后就是人为误操作导致各类故障，形成不稳定因素。（2）提高矿井供电系统可靠性措施。①以结构优化作为切入点，优化现有供电系统。作为井下开采设备的动力来源，如果供电系统无法提供稳定安全的动力，不仅设备的使用寿命受到影响，而且开采任务乃至企业集团经济效益都会被波及。供电系统的结构不允许不合规范的负载出现在供电网络上，着重优化电路结构，去除冗余的电路以及过渡支线，一切以安全、高效为前提。②引入先进的动态补偿装置，同时注意谐波的及时消除。③为供电系统提供系统的继电保护。④强化安全检测配置，为供电系统的稳定运行提供保障。（3）节约用电创建绿色矿山。①反省原来的电路设计不足，重新布局优化电路设计。②提高设备检修的力度，注重对设备的维护和保养工作。根据既定的维护周期对设备的关键部件增加润滑油，保证设备的运行效率，对设备的动力机构保养要尤其注意，谨防漏油和异常磨损。③供电系统的改进，以安全、稳定、高效、经济作为建设供电系统的目标。优化供电系统中的冗余线路，保证高效运行。④供电线路功率因数得到保证合理，一般需要保证功率因数＞0.9。过低的功率因数意味着电路中存在大量的能量损耗，一般需要借助一些补偿装置维持功率因数。⑤将节能减排作为科技创新的一面旗帜，提高能量利用以及设备运行的效率，坚决取缔能耗高的设备，提倡节能减排。

　　2.2技术路线

　　（1）想要全面周到的对供电系统进行监督，建立一套完整的电力监控系统十分必要，它可以对下属的变电所进行全方位的监管与控制。针对供电队等特殊单位可以设置分站点进行监督和调控。（2）井下的变电所设置一系列的电力分站，要求具备隔爆性能，将智能化的监控设备接入其中，可以更好的通过地面调度完成远程的监督与调控。（3）为井下的变配电设备设置综合性保护机制，通过联网手段对通讯系统进行升级，为开关保护系统设置单独的电力线路。（4）为井下的变电所设立电话机用于通讯，通过光纤传输实现高效稳定的通讯。

　　3供电系统综合保障体系效果分析及评价

　　3.1效果分析

　　对2018~2019年间的历次无征兆的跳闸事件进行归纳，2019年的跳闸次数明显减少，由2018年的月均6次跳闸降为2019年的月均3次，经过预估，被跳闸影响的时间相较2018年减少了24小时。

　　3.2成果评价

　　本次改进措施的制定以及应用，是建立在广泛实地调研的基础之上的，实现了人力物力、环境和管理要素的整合，制定一套完善、可靠且稳定的供电方法，不仅大幅提升用电效率，而且在保证上乘供电质量的同时提供充分的安全保护机制，使得井下设备能够安全高效的开展工作。

　　4结语

　　经过电工人员的不断优化改进，对自动化电力系统进行重新设计优化，将供电系统做了重新设计，辅以相应的技术指导手段，为该地区的供电系统提供一套安全稳定、经济高效的系列改进措施。改进之后的供电系统具备更高的稳定性，供电质量上乘，为企业谋取了更佳的经济效益，是真正意义上的安全矿用供电系统。

　　作者：李婧帆