摘要：目前我国经济发展迅速，煤矿企业为我国发展做出了很大贡献。煤矿井下工作环境恶劣，强电机电一体化的现代化煤矿业在开采过程中存在着大量供电线网和用电设施，而供电设备的安全性对煤矿人员的生命安全十分重要。供电设备发生故障时极易引发火灾和重大事故，影响煤矿井下的正常生产，因此加强供电设备的安全防护与电气保护技术十分重要。文章分析现阶段煤矿企业供电设备存在的主要问题、安全防护管理主要措施和相关电气保护技术。
关键词：煤矿；供电设备；电气保护技术
引言
井下供电系统作为煤矿管理工作中最重要的环节之一，直接影响着煤矿企业的安全生产及生产效益。为了保证煤矿生产工作的顺利进行，合理、可靠地应用井下供电系统显得尤为重要。煤矿井下供电系统是保障煤矿生产效益及矿工生命安全最重要的因素之一，针对系统运行中存在的安全问题，分析和总结其源头，进行全方面的整改，采取有效的解决措施，对于提高煤矿企业生产效益，保证开采过程中机械设备的正常运行有着非常重要的意义。
1研究煤矿供电设备电气保护技术的现实意义
当前阶段，煤矿井下作业环境特殊，如发生意外很有可能引发安全事故。此生产建设条件下，供电系统的安全性尤为重要。具体来说，为向煤矿井下环境提供新鲜风流，供电系统建设应采用双回路电源，即通过不间断的工作来满足安全控制需求。这是因为，煤矿井下的作业环境具有湿度大、粉尘浓度高以及容易对电气设备造成干扰等特点，所以，通常情况下煤矿采用的电气设备有两种，即矿用防爆电气设备与一般型电气设备。其中防爆电气设备，因具备较强的安全防护能力，可主要用于预防电气设备运行引发瓦斯与粉尘爆炸。实际作用环境多为：掘进与采煤工作面等，瓦斯与粉尘浓度较高的作业区域。
然而，煤矿供电设备电气保护技术的运用效果并不理想，这与行业生产建设要求不断提升密切相关。即以往采用的电气设备保护技术无法满足煤矿供电稳定需求。所以，相关建设者应对当前煤矿供电设备应用电气保护技术过程存在的不合理问题进行深入分析，以使技术在面临行业快速发展阶段，仍然能够发挥出应有的价值效果。
2供电系统运行中存在的安全问题
2.1煤矿企业供电系统设备老化，无法满足实际的生产需要
随着我国煤炭行业的现代化发展，煤炭企业原有供电系统的载荷能力已经无法满足实际的开采作业需要。同时，一些老旧的电气设备在经过长期使用后，出现绝缘老化以及局部过热等问题，严重影响了煤矿供电系统的运行安全，甚至会造成供电线路发生火灾爆炸等严重的安全生产事故，严重威胁了企业以及企业员工的生命、财产安全。
2.2主变压器的容量不足
在实际生产过程中，如果井下的工作负荷容量高于供电系统的初始设计容量，则无法很好地利用主变压器，使主变压器长期处于低效率运行状态。这样的运行模式不但降低了供电系统的安全性和可靠性，而且还会造成供电系统在运行过程中出现安全隐患，甚至出现事故。如果在运行过程中长期处于低效率的状态，可能会造成主变压器的运行出现问题，可能会使供电系统的相关设备出现发热、烧损的现象。发热、烧损现象的出现，不但会对煤矿企业的生产设备造成损坏，而且还会对生产人员的生命安全构成威胁。
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2.3人为疏忽
井下供电系统缺少电气设备保护装置，在生产过程中，工作人员为了追求高效益及方便简单的操作，未能按照《煤矿安全规程》（以下简称《规程》）操作，为煤矿安全供电埋下了安全隐患；在操作过程中，工作人员未能严格按照《规程》操作，引发了电火花，从而埋下了安全隐患；检修人员未按《规程》对井下供电系统进行检修，造成了供电设备超负荷工作或危险工作；检修工人未能及时地对地面架空线系统进行防雷性监测和监控，一旦遇到雷雨天，雷电会对井下供电系统产生巨大的威胁。
3煤矿供电设备电气保护技术的思考
3.1高压防爆配电设备
煤矿常用的电气设备可分为一般型电气设备和矿用防爆型电气设备。一般型电气设备具有一定的防护功能但并不防爆，可用于煤矿地面使用，但采掘工作面必须使用防爆型电气设备。现阶段，我国大多数矿井和综采工作面都配备了高压防爆配电装置。目前，常使用的高压防爆真空配电装置采用综合保护器、高压真空断路器以及电能计量保护装置对供电设备实行综合保护，增加了供电设备的可靠性。此外，相关井下电气设备操作人员应当适当学习掌握相关防爆技巧保障供电安全，如本质安全技术、超前切断电源和快速断电技术，通过屏蔽电缆和漏电继电器的相互配合，超前切断电源或在故障发生时形成最小时间快速断电。
3.2积极采用先进的电气设备
煤矿企业应积极采用谐波消除和无功补偿等先进的电气设备，利用这些设备的自动调节功能来对供电系统的无功以及有功容量进行自动化的调整，从而使煤矿供电系统的安全可靠性以及供电电能质量得到明显的改善，以实现消除电气设备在供电运行过程中所产生的谐波干扰的目的。通过减少谐波分量对供电系统造成的影响来提高电能质量，并使电气设备以及供电系统整体的使用年期得到有效的延长，这样不仅可以使煤矿供电的安全性以及可靠性得到提高，而且还可以降低煤矿企业的生产成本，扩大煤矿企业的利润空间。
3.3加强人员培训
根据煤矿相关规定为操作人员组织开展岗前培训，建立定期检查和监测的机制，加深工作人员对井下供电系统的理解，提升其实际操作能力；注重员工文化素质的提升，在人员招聘过程中定向招聘专业人才；检修人员和操作人员应该严格按照煤矿井下供电的安全规程———四有、三无、三全、三坚持、两齐对井下供电系统进行操作。
3.4采用综合保护装置
在煤矿开采不断发展的过程中，对其供电设备的安全防护措施也在不断创新。有些变电站开始使用综合自动化系统即综自系统，成为保证煤矿供电安全和经济运行的重要技术手段。矿井作业环境较差，设计采用新型综合保护装置时，要根据井下作业环境具体分析，采用性能稳定、体积小、方便维修的新型供电保护系统。根据矿井电气设备保护的相关规定，井下电力网的短路电流不得超过其控制用断路器的开断能力，井下配电网路必须具有过流、短路保护装置，并用该配电网路的最大三相短路电流校验开关设备的分断能力、稳定性能以及电缆的热稳定性。现在广泛应用于各变电站的在集散式综合自动化系统能通过计算机手段实现对电路设备的监控和保护，提高供电效率的同时减少运行压力，具有管理集中和控制分散的特点，为员工的人身安全安全奠定了基础。在针对煤矿环境设计变电站综合自动化保护装置时，设计单位和相关专业技术人员要对变电站综合自动化系统发展史和该矿地发展趋势有清晰的认识，才能在投入使用时真正实现自动化的供电设备保护。
结语
在目前经济快速发展的时代，高效的生产作业和高额的生产效益是企业追求的目标。为了获得更好的生产效益，应该更加注重井下生产工作的安全性。总而言之，煤矿井下供电系统的安全问题直接影响到煤矿开采的顺利进行。煤矿井下的供电系统是煤矿生产工作得以顺利进行的有力支撑，处理好井下供电系统运行中存在的安全问题显得尤为重要。一个良好的井下供电系统不但可以提升煤矿企业中煤炭的开采效率，获得较好的效益，而且还可以为煤矿井下工作人员提供安全、可靠的环境。鉴于此，为煤矿井下供电系统运行中存在的安全问题提出相应的解决措施尤为重要。
参考文献：
［1］丁辽.浅析煤矿井下供电系统的存在问题与解决对策［J］.工业设计，2015(7)：83-84．
［2］陈磊.煤矿井下低压供电系统综述［J］.机电工程技术，2016，45(5)：138-140．
论文作者:孙建国
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/29
标签：煤矿论文; 供电系统论文; 井下论文; 电气设备论文; 设备论文; 过程中论文; 作业论文; 《电力设备》2019年第15期论文;