煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的保護探析范文

本站小編為你精心準備了煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的保護探析參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：頻繁發(fā)生的煤礦開采安全事故，觸目驚心的人身傷亡給煤礦安全生產(chǎn)敲響了警鐘。煤礦安全生產(chǎn)的眾多影響因素中，電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的安全是主要影響因素。介紹了煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)，分析目前煤礦生產(chǎn)存在的安全問題，總結(jié)加強煤礦生產(chǎn)安全性的對策。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn)；電氣設(shè)備；供電系統(tǒng)

0引言

煤炭在我國的能源結(jié)構(gòu)中居于重要地位，隨著煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國也越來越重視煤礦的安全生產(chǎn)，特別是煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，對于煤礦生產(chǎn)安全性有關(guān)鍵影響。管理人員應(yīng)該從管理、維護、檢測等多個方面著手，對電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)進行全方位監(jiān)控，切實降低煤礦安全事故發(fā)生的概率，保障煤礦生產(chǎn)人員的人身安全。

1煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)概述

與其他領(lǐng)域的供電系統(tǒng)相似，煤礦生產(chǎn)所用的供電系統(tǒng)同樣要求很高的安全性，供電系統(tǒng)出現(xiàn)問題將會導(dǎo)致嚴重的安全隱患，進而造成難以估量的損失。煤礦是一種相對特殊的產(chǎn)業(yè)，因此其供電系統(tǒng)也具備一定的特殊性，主要表現(xiàn)在：（1）煤礦生產(chǎn)對安全性的要求較高，因此供電系統(tǒng)必須24小時不間斷工作，并且要按照要求使用雙回路電源；（2）供電系統(tǒng)的安全性不僅影響煤礦生產(chǎn)人員的人身安全，還影響著供電設(shè)備運行穩(wěn)定性，煤礦生產(chǎn)耗電量巨大，因此必須采取恰當?shù)拇胧┱{(diào)整供電質(zhì)量和供電時間，在確保煤礦安全生產(chǎn)的同時降低運行成本，提高煤礦的綜合效益。我國煤礦生產(chǎn)使用較為普遍的電氣設(shè)備有兩類，即一般的電氣設(shè)備和防爆電氣設(shè)備[1]。一般電氣設(shè)備具備一定的防護能力，主要用于確保電力系統(tǒng)運行正常，但是一旦發(fā)生如煤礦爆炸等重大安全事故時，此類電氣設(shè)備的防護作用得不到發(fā)揮，因此一般電氣設(shè)備往往應(yīng)用在瓦斯?jié)舛容^低的礦井中；防爆電氣設(shè)備主要用于防護電氣故障引起的瓦斯爆炸事故，一般用于對安全性要求較高的位置如煤礦采掘工作面等。

2煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)保護的作用

2.1降低火災(zāi)發(fā)生的概率

在煤礦生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)人員與管理人員都應(yīng)有足夠的安全意識，當發(fā)現(xiàn)供電系統(tǒng)或者電氣設(shè)備可能存在短路問題時，及時報告給維修人員檢查維修。煤礦生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，電氣設(shè)備經(jīng)過長時間運行，導(dǎo)體電阻增大，產(chǎn)生的熱量急劇增加，極易導(dǎo)致火災(zāi)事故。如果發(fā)生短路，火花點燃絕緣材料甚至點燃礦井內(nèi)的瓦斯氣體而導(dǎo)致火災(zāi)。由于礦井環(huán)境潮濕，即使電氣設(shè)備涂抹了絕緣油，但是由于吸收大量水分，絕緣能力大大降低，絕緣油可能由于溫度升高或者被電火花點燃導(dǎo)致火災(zāi)甚至爆炸[2]。為了解決這個問題，檢修人員要定期檢修供電系統(tǒng)和電氣設(shè)備，發(fā)現(xiàn)可能存在安全隱患時要及時處理，控制好電氣設(shè)備的運行功率，切忌為了提高生產(chǎn)效率而讓電氣設(shè)備在大功率下長時間運行，降低火災(zāi)或者爆炸等安全事故發(fā)生的概率。

2.2降低漏電事故發(fā)生的概率

礦井環(huán)境濕度較大，甚至能夠達到95%以上，由于空氣中水分較多，發(fā)生漏電事故的概率也大大增加。有些礦井使用的是低壓電纜，而煤礦開采時經(jīng)常會有煤礦和巖石落下，可能砸壞電纜而導(dǎo)致漏電事故。對于這個問題，煤礦管理人員應(yīng)該加強對漏電保護裝置的監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)運行不正常的電路，及時維修確保供電的安全穩(wěn)定。如果煤礦使用的供電設(shè)備是附加直流電源保護設(shè)備，管理人員和技術(shù)人員還要觀察直流電流的變化情況，監(jiān)測絕緣電阻，及時發(fā)現(xiàn)存在漏電故障的線路[3]。在煤礦開采中，漏電問題是較為常見的，為了保證煤礦工作人員的人身安全，煤礦要使用符合生產(chǎn)具體情況的電氣設(shè)備，同時做好接地保護，安裝漏電保護裝置。

2.3降低發(fā)生過載的概率

煤礦生產(chǎn)所用的設(shè)備大部分功率較大，容易發(fā)生過載運行的問題，一旦運行電流超出額定電流1.5倍以上，就可能釀成重大安全事故，因此工作人員應(yīng)該做好過載保護工作。此外，供電系統(tǒng)或者電氣設(shè)備出現(xiàn)短路現(xiàn)象，瞬間電流可能達到額定電流的幾十倍，嚴重損害配電線路和電氣設(shè)備，甚至引發(fā)火災(zāi)和爆炸等安全事故，工作人員要根據(jù)實際情況設(shè)定短路保護動作時間，適當提高動作值，確保在短時間內(nèi)能夠切斷電源。

3煤礦供電設(shè)備電氣保護應(yīng)用分析

3.1礦用高壓開關(guān)柜的電氣保護

煤礦變電所和礦井中央泵房都需要使用高壓開關(guān)柜，高壓開關(guān)柜主要依靠繼電保護裝置保障自身運行安全性，繼電保護裝置利用電磁感應(yīng)感知電路工作狀態(tài)，一旦出現(xiàn)短路、過流、短路等問題就會自動進行防護，效果良好，并且結(jié)構(gòu)和操作都比較簡單，是目前煤礦應(yīng)用較為廣泛的保護裝置。繼電保護裝置由電壓傳感器、電流傳感器、繼電器等裝置組成，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，繼電保護裝置使用更加先進的感應(yīng)器，感應(yīng)速度更快、靈敏度更高，能夠及時對電路問題進行預(yù)警，有效提高了電氣設(shè)備運行的安全性[4]。

3.2高壓防爆配電裝置的電氣保護

煤礦生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，對配電裝置提出了更高的要求。我國煤礦開采中使用的防爆配電裝置有BG系列和PB系列等。其工作原理為：當電路出現(xiàn)問題或者操作人員出現(xiàn)失誤時，機械彈簧能夠及時切斷電路，保障供電設(shè)備和操作人員的安全。但是由于環(huán)境惡劣，機械彈簧極易老化，給檢修維護工作帶來了一定困難[5]。近年來出現(xiàn)的新型防爆配電裝置電氣保護技術(shù)，如電能計量裝置和高壓振動斷路器等，先進設(shè)備的結(jié)合使用實現(xiàn)自動分閘合閘，工作方式更加穩(wěn)定，效率更高，提高了配電系統(tǒng)的安全性。

3.3低壓供電設(shè)備的電氣保護

低壓供電設(shè)備出現(xiàn)問題的危害性較低，因此使用的電氣保護措施也較為簡單，一般是在開關(guān)部位安裝插件，與主電路一起保護電氣系統(tǒng)。

3.4煤礦供電設(shè)備的漏電保護

近年來我國著力研究供電設(shè)備的漏電保護技術(shù)，開發(fā)出多種井下和地面都能夠使用的漏電保護裝置，這些裝置的工作原理差異較小，一般是利用相敏脈沖選擇控制電流，防止電流突然增加給供電系統(tǒng)和電力設(shè)備造成危害，礦井變電系統(tǒng)使用的技術(shù)較為復(fù)雜，有短路保護、過載保護、漏電保護等。我國煤礦生產(chǎn)使用的繼電保護器工作原理是檢測電路供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如果出現(xiàn)問題或者故障則自動切斷電路以保護電路和電氣設(shè)備，自動化程度和安全性有保障，一般的繼電器、熔斷器都能夠應(yīng)用在這個系統(tǒng)中，但是隨著煤礦的不斷發(fā)展，熔斷器的反應(yīng)速度已經(jīng)難以滿足需求，因此接觸器和繼電器結(jié)合使用效果良好，被廣大煤礦企業(yè)所采用；繼電保護器的工作順序為：電路采集信號并傳輸?shù)嚼^電保護器中，然后測量裝置初步檢測和判斷信號，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，信號進入邏輯判斷裝置并進行組合運算，然后將執(zhí)行指令發(fā)送給執(zhí)行裝置，由執(zhí)行裝置來完成漏電保護工作[6]。

4結(jié)束語

綜上，煤礦供電系統(tǒng)和電氣設(shè)備運行的安全性、穩(wěn)定性關(guān)系到煤礦生產(chǎn)和工作人員的安全，定期進行電路和系統(tǒng)檢修，采用先進的保護技術(shù)，切實提高煤礦生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

參考文獻：

［1］田慶軍，周曉娟.當前煤礦電氣設(shè)備安全管理存在的問題和對策［J］.煤炭技術(shù)，2009，28（2）：190-191.

［2］任宇航.煤礦電氣設(shè)備安全風險預(yù)控研究［J］.煤礦機電，2014（04）：49-52.

［3］石瑜昆.試論煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的保護［J］.經(jīng)濟師，2015（02）：293-293.

［4］鞏和瑞.煤礦電氣設(shè)備管理問題和維修策略分析［J］.黑龍江科技信息，2016（19）：138-138.

［5］李天祥.煤礦電氣設(shè)備安全管理存在的問題和對策［J］.煤炭技術(shù)，2010（04）：48-49.

［6］付志剛.淺議煤礦電氣設(shè)備的維修與改進［J］.山西科技，2012（04）：90-91.

作者：劉曉杰 單位：大同煤礦集團有限責任公司