智能化技术在煤矿井下变电所的应用

智能化技术在煤矿井下变电所的应用

钱锋

淮河能源控股集团煤业公司张集煤矿  安徽淮南  232171

摘  要：煤矿井下的供电系统关系到所有机电设备的运行安全，我们必须要高度重视。尤其现在各个工作面都在引入智能化、自动化设备，对于电能的需求也是越来越大。淮河能源煤业公司在淮南本土的煤矿，都将井下的供电单独作为区队专业化管理，从供电的设计方案到井下的安装、检修、拆除等，都必须合理设置，这样才能保证入井人员和机电设备的安全。本文就我单位将智能化技术引入变电所的情况进行介绍。

关键词：智能化技术；井下变电所；应用

引言

井下变电所是由地面变电所到采掘工作面的中间环节，也是井下供电系统最关键的环节。通常井下变电所可分为中央变电所、采区变电所、工作面配电点。变电所内部的主要设备有高压开关、变压器、低压开关、照明综保等，地面电缆由井筒传输至变电所高压开关，再由高压开关至变压器高压侧或者是采区变电所（配电点），变压器低压侧再送至低压开关。井下的高压用电设备电压等级通常为3300V，我们把电压等级在1140V以下的用电设备称为低压电气。当故障导致工作面生产设备失电，会影响到工作面的生产；当故障导致工作面的局部通风机、水泵等失电，会影响工作面作业人员的安全。为此，我们在变电所积极引入智能化设备，在做好井下供电的同时，也有效减少了变电所内的用工人数，成功实现了“无人值守、少人巡检”。

一、变电所内智能化技术介绍

在以往的工作中，变电所内需要安排一名值班电工，来解决突发的供电安全事故，做好变电所内设备的安全巡视工作。为了有效减少固定岗位工，提高矿井智能化水平，我们首先考虑的是用信息化传输，将变电所内各台开关、变压器的输入、输出全部装上传感器，通过以太网传输至后台监控，后台可根据输出的电流、电压、电阻、温度等数值进行判断，然后对地面值班人员发出报警或者是直接作出决策。因此，我们投入了大量的装置，也经过不断的探索，成功地将智能化技术在井下变电所投用，迈出了智能化矿山的第一步。

二、对于变电所电气故障检修的步骤

当变电所内设备出现故障，此时地面值班人员应立即通知到井下巡视、巡查人员，将变电所内出现的异常情况反馈给他们。

1、全面排查故障原因

当变电所内出现机电设备故障时，我们不能急于去处理故障，而是要先对故障进行分析，判断故障类型和故障原因，然后再结合对应的处理办法去排除故障。供电故障非其他类型故障，由于变电所设备都是上下级互通的，如果不能妥善处理，有可能会导致故障面积扩大，严重时会引发越级跳闸，后果不堪设想。下面对电气故障检修的步骤进行介绍。

首先，当故障出现时，我们在现场应先观察机电设备的外观，比如外壳是否受损，是否有淋水现象，接地极是否完好，显示屏显示的什么内容，这些都是我们需要重点关注的，同时，我们要注意现场的气味和温度，当发生较为严重的机电设备短路故障时，现场会伴有烧焦气味，机电设备的外壳温度也会明显高于变电所内部温度。一般地，当机电设备外壳出现上述问题时，我们应先切断上级电源，确保设备本身不带电，再去开展进一步排查，切不可因故障排除时间紧急而带电操作。

如果外部观察一切正常，我们再向现场值班人员询问故障发生前后的事情经过，或者查看视频摄像头、巡查上下级送电线路，考虑故障是否为人员误操作、设备意外跳闸、设备内部通断结构故障，如果也没有排查出问题，则需要打电话向下级电源点，咨询下级电源点是否有故障发生，具体故障原因及现场情况。很多时候是由于下级设备启动负荷较大，瞬时电流大而导致上级开关故障跳闸，也有由于下级工作面出现安全事故，破坏输电线路，导致故障发生的情况。

2、变电所内的注意事项

为了便于现场的故障检修，我们在变电所内应该单独设置一个工具箱，用于存放各种备品备件和相关工具，当故障原因是机电设备内部某部件损坏时，我们可以直接拿出备品备件用于替换，这样便于缩短故障影响时间。另外，在一些距离采掘工作面较近的变电所或配电点，当出现局部通风机专用低压开关的主局出现故障跳闸时，如果备局能够自动切换，则联系局部通风机管理单位，共同排查主局故障原因，切不可盲目送电，导致备局跳闸则整个工作面没有送风，后果不堪设想。

电气故障排查需要日积月累，很多故障必须结合现场的实际来进行判断，尽管现在变电所已经实现无人值守，但是我们仍要做好日常的巡查工作，地面值班人员时刻关注变电所内的设备运行情况，当故障出现时应立即通知井下巡检人员，快速到达变电所，对故障开关进行处理。

三、变电所智能化技术的发展与展望

随着煤炭市场的经济效益越来越好，近些年我们在变电所供电方面投入的精力越来越多，引入了各种先进的机电设备和监控系统，也编制了各种管理制度来预防事故发生，现在供电事故已经很少出现。只要我们坚持做好供电设备的检修和检查工作，即使变电所内无人值守，也一样可以确保井下各采掘工作面的供电正常。随着井下信息化技术的不断升级改造，目前我们井下变电所已经实现无人值守，只需要每天定时安排人员做日常巡查。地面值班人员在110kV变电所内即可利用摄像头，实时观察井下中央和采区变电所内开关的情况，并且能够根据工作需要联系井下值班人员对开关设备的启动、停止、复位、定值调校等进行远程操控。但是，目前高、低压开关内部还有部分传感器的数据不能实现联网，在下一步设备升级改造后即可实现变电所内所有数据传上网，我们在地面就能够精准掌控井下变电所内的运行情况。

结束语

随着矿井智能化和自动化技术不断升级改造，井下的用电设备也越来越多，用电需求也越来越大。煤矿井下变电所内的供电系统关系到入井人员的生命安全和煤矿的生产，我们必须要严格做好日常检修工作和故障排查工作，确保变电所内的用电安全，也为矿井下一步的智能化开采做好基础工作。

参考文献

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