浅谈煤矿地面供电系统技术改造措施

浅谈煤矿地面供电系统技术改造措施

张学锋

国电建投内蒙古能源有限公司 内蒙古鄂尔多斯市017209

摘要：随着中国能源转型步伐的逐步加快，相关管理部门对生态环境的重视程度日益提高，地面供电系统的技术改造也逐渐成为煤矿企业实现转型发展的重要手段。为了最大程度的避免供电故障给企业生产带来的不利影响，本文首先对煤矿供电系统要求进行了阐述，分析了我国煤矿地面供电系统存在问题，并提出了相应的优化措施，以期为我国煤矿企业的安全运行提供有力保障。

关键词：煤矿地面;供电系统技术;改造措施

引言

煤矿企业供电系统是煤炭开采重要的能源来源，其能源消耗可占整个煤矿生产成本的30%。随着煤炭开采规模的不断扩大，能耗占比将更大，许多煤矿企业将节能重点放在优化供电系统上。

1煤矿供电系统要求

煤矿供电系统由煤矿地面变电所、井下中心变电所、矿区变电所和工作面配电站的变压器、配电装置、供电线路、电力负荷等装置组成，是保证煤矿生产正常、安全运行的关键。根据煤矿生产的特点，煤矿供电系统需具备以下特点：第一，可靠性高。煤矿生产环境复杂决定了企业所用的供电系统必须具备较高的可靠性，以确保电力供应的稳定性与不间断性。第二，安全性强。煤矿供电系统必须具备安全防护措施，降低触电、电气火灾等安全事故的出现，提升应急处理能力，保证工作人员生命安全和设备安全。第三，适应性广。煤矿开采过程中，涉及多种类型的设备，煤矿供电系统负荷波动大，需具备广泛的适应性，以更好地满足不同设备、不同工况的电力需求。第四，经济性好。在保证供电系统可靠性和安全性的前提下，煤矿供电系统建设还需注重其经济性，节能降耗，节约运行成本，提高煤矿的经济效益。

2我国煤矿地面供电系统存在问题

长距离输电的安全隐患。不断提升的自动化控制水平推动了煤矿开采行业的飞速发展，为煤矿企业的规模化发展奠定了坚实的基础，在一定程度上导致巷道距离的日益增加，相应对供电线路的长度提出了更高的要求。掘进工作面与采煤工作面之间的长距离输电是导致供电故障时有发生的主要原因，不仅影响了企业的经济效益，还容易引发更为严重的安全事故。其原因主要包含以下三个方面：一是电缆截面过小，导致在供电系统运行过程中产生较大的损耗，引发过热等问题的发生，进而导致爆炸等安全事故；二是供电设备选择不合理，从而导致无法满足煤矿企业的用电需求，影响供电安全性及稳定性；三是继电保护装置存在问题，无法为煤矿企业提供有效的供电保护，一旦发生无法正常运行、反应不灵敏等问题，都会引发供电故障，从而给煤矿企业的安全运行带来威胁。

3煤矿地面供电系统技术改造措施

3.1不断完善继电保护装置

煤矿地面供电系统一旦发生故障，就需要继电保护装置来实施自动化措施。为了更好的避免大规模停电事故的发生，煤矿企业的相关技术人员需要结合自身的实际情况，更加有针对性的制定继电保护方案，并对相关装置进行不断完善，最快速度的解决供电故障问题，从而避免重大安全事故的发生。主要包括以下几方面内容：需要根据实际情况在井下配电网安装相应的保护装置；需要根据供电设备相关参数选择相应的熔断器熔体；需要通过两相短路电流对继电保护装置进行校验；需提前做好继电保护装置与供电设备的协调工作，从而更好的保证供电可靠性[1]。

3.2定期检修维护

近年来，煤矿供电事故的原因主要是由于供电设备老化，维修不及时，维修不规范，因此，为了更好地保证煤矿企业的安全，就需要相关技术人员做好以下几方面工作：一是在设计阶段，根据煤矿企业的用电需求，合理选择供电设备并设置相关参数；二是由于煤矿开采环境通常较为复杂，相关技术人员须根据实际情况严格检查供电设备的可靠性，并根据实际情况进行灵活调整；三是在具体的操作过程中，需要对相关技术人员进行严格培训，确保其对供电设备的使用情况有着较为全面的掌握，避免埋下安全隐患；四是在定期检修维护过程中，一旦发现老化的线路、陈旧的设备，需要及时进行更换，最大程度的避免供电故障的发生，提高供电系统可靠性。

3.3智能地面电力监控中心

智能地面电力监控中心在煤矿供电系统中起着核心控制的作用。监控中心通过集成智能化技术和系统，实现对整个供电系统的远程监控，为煤矿供电系统的安全高效运行提供保障。监控中心通过与井下电网连接，实时获取电网的运行状态、故障信息和能耗数据等重要数据。这些数据通过传感器、仪表和监测设备收集，然后传输到监控中心进行分析和处理。监控中心利用数据处理技术，对数据进行实时监测、诊断和预警，及时发现潜在的问题和故障；通过远程控制功能对供电系统进行调整。例如，远程开启或关闭特定的电路、调整电流和电压等参数，实现对供电系统的精确控制，让监控中心能够快速响应和解决供电系统中的问题，提高系统的稳定性和可靠性。此外，监控中心还扮演数据分析和决策支持的角色。通过对收集的数据进行分析和挖掘，对供电系统运行情况进行深入了解，发现优化和改进方案。基于这些分析结果，监控中心可以提供决策支持，制定合理的供电策略和调度计划，提高供电系统的效率和能源利用率

[2]。

3.4地面调度室设计

中国煤矿电力监测系统可分为地面监测和地下监测两部分，两者通过工控机和网络交换机实现信息互联。地面调度室主要包括系统调度中心、综合视觉监控平台、安防监控中心、智能终端等设备，这些设备彼此通过局域网实现信息共享。对井下各变电所的实时监控是基于地面远程控制平台完成的，其中系统调度中心负责分析井下电气设备运行数据信息，集成可视监控平台负责将井下电气设备运行参数数据通过显示屏进行展示，安全监测中心负责监控井下电气设备运行状况并发布设备故障隐患预警，智能终端可以实现对一次设备如开关、主变压器等电力设备进行测量、控制等功能。在地面调度室的工作人员可以及时掌控煤矿电气设备运行状况，从而达到井下电气设备远程监控的目的。

3.5不断提高供电可靠性

对于煤矿企业来说，在正常运行过程中避免出现停电问题是确保企业生产安全的关键因素，在一定程度上凸显了提高供电系统可靠性的重要作用。主要包括以下三方面工作：一是立井提升系统，一旦发生供电故障，井下作业人员则无法实现逃生；二是排水系统，一旦出现供电终端，极有可能导致矿井发生淹没，从而给煤矿企业带来巨大的经济损失及人员伤亡事故；三是通风系统，一旦发生停电问题，极有可能引发井下发生瓦斯积聚的问题，从而导致爆炸事故的发生。

3.6不断提高供电安全性

随着相关管理部门对安全生产的日益重视，越来越多的煤矿企业开始重视供电系统，这在一定程度上降低了供电故障的概率。以保证最大程度的供电安全，就需要相关技术人员根据企业实际生产情况，实时调整供电方案，避免在实际的生产过程中，由于天气情况、地貌特征、水文资源等因素对供电系统造成不利影响，主要包括合理增大电缆截面积、实施分段供电、安装相敏装置、提高电压等级等方式，提高长距离输电的安全性，避免供电故障的发生[3]。

结束语

煤矿开采环境通常较为恶劣，不仅给煤矿企业的安全生产带来不小的挑战，而且由于技术人员操作不规范，容易造成重大安全事故。供电安全是保证煤矿企业正常运行的关键因素，需要相关技术人员根据企业实际用电需求对供电系统进行合理设计，提高用电效率的同时最大程度的避免安全隐患的发生，从而更好助力煤矿的安全生产工作。

参考文献：

[1]闫小军.浅谈煤矿地面供电系统安全技术改造[J].当代化工研究,2020,(13):72-73.

[2]杨静.煤矿地面供电系统优化改进技术措施[J].机电工程技术,2020,49(05):214-215.

[3]温斌.煤矿地面供电系统技术改造措施分析[J].石化技术,2019,26(09):285+289.