煤矿矿井自动化供电系统设计研究

煤矿矿井自动化供电系统设计研究

张洁 ,吴孝超 ,郭一涵

河南中平自动化股份有限公司   河南省平顶山市  467000

摘要：随着社会经济的快速发展，促进和带动了各个行业获得更好的发展，其中煤炭行业最具代表性。与此同时，煤矿安全问题也备受人们的关注与重视，煤矿供电系统与电气设备安全保护是非常关键的内容，需要企业安全技术工作人员将自己的作用全部发挥出来，凭借多年丰富的工作经验，使用科学的方法，对于煤矿电气设备与供电系统加大保护的力度。

关键词：煤矿矿井；自动化；供电系统设计

引言

煤矿电气设备在运行过程中，非常容易受到各种因素所带来的影响，出现不稳定问题。为了确保机电系统在运行过程中更加稳定，还要重视以及切实做好电气设备与供电系统保护工作。结合机电系统运行的主要特点，制定出更加完善、健全的供电保护方法与措施，站在管理、监护等多个角度，安排相关的工作。

1我国煤矿供电系统的发展现状

1.1技术原理落后

控制理论的合理运用是确保煤矿供电系统提高自动化技术水平的重要手段。但现阶段我国大部分供电系统继电保护配合不合理，导致故障定位不准确、越级跳闸、漏电保护技术不可靠等问题的发生。例如，在漏电保护技术的应用过程中，许多煤矿企业仍沿用传统的技术，不仅无法快速找到故障发生线路并进行切除，也无法满足煤矿企业供电系统容量日益增大的需求，导致安全事故时有发生。

1.2井下供电线路施工质量差

煤矿井下供电线路施工质量差，直接导致井下供电线路经常出现断路、短路的现象，不仅影响了井下供电安全，还严重影响了井下生产工作。供电线路施工质量差主要是因为没有严格按照《煤矿安全规程》操作，为了减少施工成本，降低工作难度，在设计的时候电缆线路埋地深度不够或吊挂不符合要求。施工人员在进行电缆线敷设的时候不按照规程规范进行施工。为了避免发生触电事故，对于在井下使用的高压电线必须采取有效的安全措施进行保护。为了更好地预防触电事故，施工人员在工作中必须佩戴手套、安全帽、安全带等安全用具，并且严格按照安全规程操作，进行高压线路施工。因为井下低压供电系统的施工环境比较恶劣，导致工作人员在工作中很难保证安全，经常会出现触电事故。

2煤矿供电系统自动化技术应用的优化措施

2.1建立地面电力监控中心

完善的地面监控系统是确保井下施工作业安全运行的重要保障。通过通信服务器、电力监控设施以及视频服务器等设备的引进，结合适用于煤矿供电系统特点的监控模式，帮助煤矿企业相关技术人员建立较为完善的地面电力监控中心，一旦发生故障，可以更为及时地找到故障发生原因，并反馈给相关技术人员，从而更为有效地提出相应的解决方案，避免对煤矿企业的安全生产产生较大范围的影响。

系统可实现完成数据采集、运行状态监视、远程集中控制，存储、查询和统计整个系统的运行数据、运行记录、故障报警记录等功能，具有能够执行不同条件下的安全预案、一键停送电等操作，并能实现各类报表、参数、系统运行状态和事件记录的显示，并通过矿井网络平台，将数据和信息推送到调度中心、安管科等，通过不同授权方式实现调度中心、矿领导、业务科室对电力监控管理系统的监管调度和共享使用。

2.2加大触电保护的力度

在矿产机械制造行业以及供电运输系统中，非常容易出现的安全事故就是触电，所以还需要针对触电事故加大分析力度，切实做好触电安全事故的处理工作，确保发生事故后，可以第一时间得到科学的解决，不断健全与完善触电事故前处理和预防方法，保证工作期间，电压更加的稳定，对于设备的触电绝缘保护装置以及电缆的接头是否出现异常问题进行认真检查，如果在检查过程中，发现有漏电问题的发生，则需要第一时间将问题解决，防止触电事故的再次出现。

2.3加强检修管理

维修机电设备发生的井下故障时，必须严格遵守企业有关维修规范作业程序。检修管理一般与供电系统的保护、排水、通风等维修内容有关。对于不同的维修环节，如升降机、混合提升等专业维修，必须建立1年1次的简易维修制度，3年1次的全面维修制度。正式启用主通风系统前，应指定1名员工对其进行1次完整维修，以确保其各项功能正常运转。维修主排水管时，必须严格执行每月1次的维护，尤其是在雨季期间，除应检查主要排水设施的运行状况外，还应检查主要排水设施周围的阀门、水泵等重要部位。此外，设备的性能及电路的连接情况均应经专业人士认真且完整的检查。检查过程中，机电设备应根据企业制定的机电设备管理规范，安排专门人员维修。

2.4绝缘材料

煤矿井下的电缆应当根据实际需要选择绝缘材料，并尽量减少电缆敷设长度，缩短电缆敷设距离。由于井下空间狭小，电缆敷设工作不方便，所以尽量避免在井下进行电缆敷设。当使用直埋方式敷设电缆时，应当采取有效的防水措施。例如，在地面和井下敷设的电缆应当将其埋在不渗水的土层内，同时做好相应的防水措施，以防周围地下水对电缆造成影响。另外，如果地面和井下部分区域存在积水面积较大时，应当将其挖出并及时采取有效的措施进行排水处理。如果有局部地段存在渗水问题，则应当采取有效措施防止地下水进入电缆沟、电缆槽等场所。同时，对于局部积水严重的区域，应当将其挖出并及时进行排水处理。

2.5建立完善的质量监管系统

应提高煤矿机电系统在煤矿生产中运行的稳定性，并管理其质量。安装前，应检验机电设备的型号和质量，并在使用过程中检验和保养机电设备，以确保煤矿机电设备的正常使用。还应在供电系统的运行和保护方面，积极探讨如何提高设备的使用效率及矿井的节能效益，以及如何利用信息化技术提高电力系统的智能化水平及各设备的故障诊断效果。保护各项操作安全，应选用高品质的保护装置。在煤矿施工过程中，必须优化设计保护机电设备，以确保煤矿机电系统的高质量，需建立健全的机电设备维修管理制度，为机械设备的高质量维修提供约束。

2.6建立电气设备状态在线监测系统

传统模式下，煤矿企业会安排相关技术人员定期检修与维护电气设备的运行状况，在线监测系统的建立则可以更为有效地实时监测电气设备的状态，根据其参数、数值等信息参量的变化情况判断其运行可靠性，并根据检测结果提出相应的检修方案，为相关技术人员提供较为准确的检修依据。在线监测系统可设计具有“六遥”、系统记忆和系统预告警示功能：系统随时记忆当前设备状态，变电所发生全所停电后复电时，可显示停电前设备的分合闸状态，便于恢复送电，防止误送电。增加电力参数的遥控断电/上电、遥测、遥信、遥调、遥控、网络化选择性漏电保护以及一些事故报警、定位手段，并通过智能AI分析，提前预告事故隐患，预防突发电力事故。同时，可以利用无线测温技术建立温度在线监测系统，监测供电系统各个开关的运行状态。

结语

对于煤矿企业，全面保证供电系统的稳定性与安全性是确保生产安全的前提条件。一旦井下供电系统出现问题，不仅会给施工作业人员的人身安全带来威胁，也会对生产运行效率产生较为直接的影响。这要求相关技术人员对供电系统运行问题有较为全面的了解与分析，并采取合理的措施进行有效解决，最大程度地避免安全事故的发生，从而推动我国煤矿行业更好地实现现代化发展。

参考文献

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