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关键词:矿井 供电系统 措施
1 概述
众所周知,电力是现代煤炭工业的主要动力,在煤炭生产中占有十分重要的地位,是保证矿业生产的先决条件。电力可以方便、经济地远距离输送和分配,也可以方便地和其它各种能量形式相互转换,并且在使用中还具有便于调度、测量和实现自动控制的优点;从安全的角度上讲,由于煤炭生产中存在着各种自然灾害,而这些灾害的预防、预报和排除,也直接或间接地取决于矿井供电的正常与否。由此可见,矿井供电工作不仅直接影响矿山企业的高效生产,而且关系着矿井和工作人员的人身安全。因此,煤矿井下供电必须保证其可靠性、安全性、技术合理性与经济性。煤炭企业对供电安全的管理有重要意义。
2 矿井供电系统安全管理的目的及特点
那么什么是矿井供电系统呢?由矿井各级变电所(地面变电所、井下中央变电所、采区变电所)的变压器、配电装置、供电线路及用电负荷,按照一定方式相互连接起来的一个整体,称为矿井供电系统。
矿井供电系统安全管理的目的有两点:
①保证电气设备运转的安全性和稳定性。
②为员工的人身安全和设备的安全性工作做保障。
矿井供电系统安全管理包括三个特点:
供电安全是一个系统工程,该系统由“软件”和“硬件及“人”三部分组成。
①“软件”:不仅仅是指各种各样设备管理、安全用电检修相关的规章制度,还包括《煤矿安全规程》里面规定的准则。
②“硬件”:主要是指用于保障矿井不出现安全事故的仪器、仪表、各种各样的保安工具和不同类的保护器具。仪器和仪表可以从各个方面检测进入矿井的电气设备的安全和性能;保安工具能够用于安装、维修电气设备。
③“人”:是整个系统进行之中最重要的因素,由于系统中的各个部件和程序的操作都不能离开人来控制和使用,通常情况之下,人为因素才是造成管理系统崩溃、安全事故多次发生的关键性因素。
既然供电安全的管理对煤炭安全有着重要的意义,因此对矿井供电提出了五点基本要求:
①供电的可靠性。供电的可靠性是指供电系统不间断供电的可靠程度。对于煤矿,供电一旦中断,不仅影响生产,而且可能使设备损坏,甚至发生人员伤亡事故,严重时会造成整个矿井的毁坏。为了保证煤矿供电的安全性和稳定性,所有的矿井都务必要使用两回路电源线路,这样才能够保证在其中一回路出现问题导致断电的情况下另一回路能够承担起矿井的所有负荷。在一般情况下,两回路中一回路运行的话,另一回路就务必要保持有电,随时做替补。这样才能确保井下生产进行之中不会出现断电的情况。
②供电的安全性。安全性是指在生产过程中,不发生人身触电事故和因电气故障而引起的爆炸,火灾等重大事故。电能的特点就在于,要是在使用的过程中出现故障的话常常会引起人身触电和电火灾等安全事故。煤矿的环境局限在地下,如果有故障出现的话就会造成比地面还强很多倍的不利影响。不但是造成人员伤亡和电火灾的几率大大增加,同时还会产生瓦斯、煤尘爆炸等比较重大的安全事故。所以说,保证煤矿供电的安全性是非常重要的,务必要认真的按照《煤矿安全规程》做出的相关规定进行矿区的操作。
③保证供电质量达标。矿区供电的质量所允许的变动范围就是指供电频率和供电电压偏离额定值的幅度。只有保证了供电的质量是电气设备正常安全运行的必要条件,反之就会造成电气设备运行状态持续下降,在严重的时候还会造成设备的破坏。
④有足够的供电能力。确保供电的能力需要在电力系统或发电厂给煤矿提供需要的电量之外还要矿井供电系统的各项供电设备拥有相应的供电能力。
⑤供电的经济性。尽可能的使供电系统不要过于复杂、操作方法简单可行、降低基本建设成本和运行维护经费。
4 矿井供电安全技术措施
因为矿井环境条件复杂和存在的不安全因素各不相同,导致井下电气设备和电缆线路极易被损坏。当下主要的矿井供电安全技术措施包括:
①矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时,另一回路应能担负矿井全部负荷。
②经由地面架空线路引入井下供电线路,必须在入井处装设避雷装置;由地面直接入井的轨道,露天架空引入(出)的管路,必须在井口附近将金属体进行至少两处的良好的集中接地;通信线路必须在入井处装设熔断器和避雷装置。避雷装置及保护装置必须每两年进行一次检验。
③电气设备不应超过额定值运行。使用和技术改造井下防爆电气设备变更额定值时只有通过国家授权的矿用产品质量监督检验部门检验达标之后才能够投入运行。
④防爆电气设备入井前,应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能。
⑤电缆与电气设备连接,必须用与电气设备性能相符的接线盒。电缆线芯,必须使用齿形压线板(卡爪)或线鼻子与电气设备进行连接。
⑥井下供电系统必须采取漏电保护、过流保护和接地保护。
⑦井下电缆必须悬挂,悬挂点间距在水平巷道或倾斜井巷内不得超过3米,电缆不应悬挂在风筒或水管上,不得遭受淋水,穿墙敷设必须加装套管。
⑧严格落实煤矿供用电应急措施。煤矿企业务必要制定和完善供用电出现故障的应急管理、指挥、救援计划,数控系统中建立健全一个应急联动的协调机制,做好各种应急管理、指挥、救援计划的联合演练;煤矿企业要将断电情况下采取的措施落到实处,要是出现断电的情况就要立即将工作人员撤离现场,依据相应的规定对相关设备和程序进行检查和修缮,在排放瓦斯达标之后才能够正常供电。
⑨矿井必须备有井上、下配电系统图,井下电气设备布置示意图和电力、电话、信号、电机车等线路平面辐射示意图,并随着情况变化定期填绘。
5 结论
安全是煤矿生产的重中之中,有安全才会有效益。怎样处理矿井供电的安全问题是一个既耗时又耗力的工作,需要经历一个比较漫长的探索过程才能将这个比较繁杂的系统工程完善好。煤矿企业务必要提高工作人员的煤矿安全意识和供电保护意识,采取各种措施确保用电的安全性和可靠性,增加设备投入,严格管理制度,消除事故隐患。另外,应该研究和实行一些新方法、新技术,以加强对煤矿井下供电系统安全隐患及处理措施的研究。
参考文献:
[1]李义编[译].国外煤矿井下配电系统与设备[M].北京:煤炭工业出版社,1981.
【关键词】煤矿;供电;安全
煤矿生产中,除了要注意用电安全外,还要正确使用供用电设备。实际中,对设备的操作和使用不当经常会引起火灾;对电线电器的操作不当也会导致其发生漏电事故,引起易燃物爆燃,以致引起火灾。另外,供电不及时、断续供电、盲目供电以及机器设备无人情况下自动运行,都有可能造成机器设备的损坏。
1煤矿供电中存在的安全问题
1.1供电电源不合理
《煤矿安全规程》规定:矿井应有两回路电源线路,旨在保证一回线路停电情况下,通风机、提人绞车、井下各水平中央变(配)电所、主排水泵房等设备能正常运转,工人能安全撤离,避免发生透水事故和因通风机停运而形成瓦斯、粉尘聚集等。检查中发现,很多煤矿基本上采用单回路供电,虽然有几家煤矿新购置了发电机,也只不过是用于井上临时生活照明或应付安监部门检查,而且所配备的发电机容量有限。为节省电费,一些建有矿区发电厂的矿井经常是两回路引自同一区域变电所或发电厂。此时,两回线路即使是引自不同的母线段,也存在双电源同时失电的危险。
1.2井下长距离输电导致的安全隐患
采煤工作面和掘进工作面巷道的走向长度不断增加,是煤矿生产规模逐渐扩大、矿山生产的机械化程度不断增高的必然趋势。这种由于采掘规模变化而引起的低压“超长”距离供电和电缆截面选择不合理,是造成井下煤尘爆炸、瓦斯、火灾、电气设备烧坏等故障频繁发生的主要原因之一。
1.3供电设备陈旧
我国各矿区供电设备陈旧、杂乱等现象普遍存在,尤其是在老矿区。井下采掘工作面电气设备随采掘设备的更新也在逐步更新,但有一部分矿井井下电气设备依然落后,没有满足《煤矿安全规程》要求。节能和高科技设备在电力行业早已盛行,可是我国矿区供电设备却仍是老的高耗能的甚至是仿苏系列,甚至还作为主要供电设备在运行。
1.4对各类保护的认识不足
各类保护措施是预防设备受损和保证人身安全的最初屏障,但许多矿区对其缺乏足够认识。比如,由地面引入井下的供电线路没有按规定装设防雷装置,一旦遭遇雷击,雷电将沿导线直接侵入井下各个工作面,引起人员触雷电伤亡或引发瓦斯爆炸等特大事故;井上井下电气设备没有按规定装设接地、过流、漏电保护装置,发生电气设备绝缘损坏漏电或人体触电时,就会造成生命财产的巨大伤害和损失。同时,由于继电保护装置不完备,继保设施落后,动作不灵敏等一系列不完善问题,也会导致事故增多、故障排查困难等问题。
2加强煤矿供电安全的措施
2.1建立健全井上井下各项安全制度
各类操作人员,都要经过严格的培训并持证上岗,并且队伍各项配备要齐全。要求操作有章可循,有据可依。煤矿生产有一整套的制度规定,这些制度规定对保障煤矿生产的安全性有很大的作用。要尽可能以安全为导向完善各类考核体系,制定相关的供用电管理制度。
2.2加速煤矿供用电电网规划与建设,构建合理的电网结构
配电设备的更新与选型应当受到重视。应加大投入,更新改造或淘汰高隐患非安全型或高耗能型设备。各煤矿企业应按照《煤矿安全规程》来选用达防爆标准的电气设备,普及新产品与新技术。在规划与建设中,将线路进行合理分段。各级政府应积极组织电力企业加快煤矿供用电电网的统一规划和建设,积极推进煤矿双电源、双回路供电的建设和改造工作;重视解决农村电网向煤矿供电的安全问题,使向合法煤矿供电的相关农村电网逐步具备对一级负荷供电的能力。
电网结构的合理性是电网安全稳定运行的基础。提高供电可靠性必须构建合理的电网结构,重点是加强受端系统尤其是配网建设,充分满足电网安全稳定准则,为提高供电可靠性奠定坚实的物质基础。这是提高供电可靠性的根本保障。
2.3加强煤矿供电设备电器保护
过流保护、漏电保护和接地保护,是煤矿供电设备电器保护的三种类型。生产中,煤矿供电保护,如果不能满足要求,则有可能引起保护拒跳、误跳,或保护跳闸范围扩大,严重时造成井下瓦斯急剧上升,出现瓦斯积聚,甚至发生瓦斯事故。因此,应充分利用集成电路技术、计算机软硬件技术、可靠性及电磁兼容技术、网络及现场总线技术、液晶显示技术、结构技术、表面贴装加工技术的最新成果,推出智能保护系统,加强煤矿供电设备电器保护。
2.4强化电力设施管理,逐步切除转供电
由于煤矿企业位置一般较偏,电源线路较长,影响线路安全运行的情况时有发生。因此,煤矿在保障自身利益的同时,要加强与当地政府和执法部门的沟通,依靠执法部门打击偷盗破坏电力设施行为,保证煤矿线路的安全。各电力企业应在各级政府的统一部署和领导下,及时对政府部门公告关闭矿井停止供电;地方政府应当组织煤炭行业管理、电力监管和煤矿安全监管等部门,加大对非法转供电的整治和打击力度,做到不安全坚决不供电,杜绝外转用户的牵连事故,做到煤矿供电专网专用,保证矿井供电系统安全可靠运行。
2.5严格落实煤矿供电应急措施
各级政府有关部门、电力企业和煤矿企业应制定和完善供用电应急预案,建立应急联动的协调机制,开展应急预案联合演练工作;煤矿企业严格落实停电时的应急措施,提高对突发性供电事故的处理能力,一旦停电必须迅速撤出人员,按规定检查、排放瓦斯合格后,方可恢复供电,缩短事故停电时间,减少损失,防止事故扩大化。同时,维护、运行和调度管理人员与分管领导,都要熟练掌握既定预案,并且经常实行模拟演练,提高处理事故的能力。
2.6做好供电设备的检修和维护
强化设备检修和维护,努力把隐患消灭在萌芽状态。对在井下使用的漏电保护装置,安排专人再次进行下井前的检查和实验,以确保每一个下井的设备达到下井使用的相关标准。内容包括:检查爆炸外壳是否符合要求;内部接线、元件是否正确完好;检漏的绝缘阻值是否符合规定以及做交流耐压试验。要求有专人每天应对检漏继电器等设备的的运行情况进行至少一次检查和试验,并做好记录。运转电工在瓦斯检查员的配合下,每月至少对检漏继电器进行一次远方人工漏电试验。
3结束语
安全无小事,企业的效益更是建立在生产安全的基础之上,而供用电安全又是整个煤矿生产安全的重中之重。只有确保其安全生产、文明生产,才能保障员工的人身安全和财产安全,使煤矿企业更好更健康地发展,从而达到经济效益和社会效率双赢的目的。
参考文献:
[1]中国电监会.国家处置电网大面积停电事件应急预案[Z].2005.
[2]国家安全生产应急救援指挥中心.煤矿企业应急预案编制指南[M].北京:煤炭工业出版社,2008.
关键词:煤矿安全;供电技术;管理措施
在煤矿实际运行过程中,供电系统有着重要的作用,是煤矿正常运行基础,各设备的运行也都离不开供电系统。其中,在各矿井中存在着大量的水资源与瓦斯,在供电停止后则会致使瓦斯聚集以及淹井等问题的发生。所以加强煤矿安全供电的技术管理能力。可以较好的降低各矿井由于用电致使瓦斯爆炸问题的发生。根据实际情况对供电要求进行了解,确定主要设备不中断用电,提高煤矿安全供电的技术管理工作,进一步提高煤矿运行的安全性。
1煤矿安全供电中存在的问题
1.1供电电源缺乏合理性。相关规定中明确指出:各煤矿中应该使用具有双回路电源的供电系统,在其中提到线路出现问题停电时,通风设备、主排水设备等主要设备可以正常进行运行,工作人员可以安全的进行撤离工作,防止透水现象以及通风设备停止运行导致瓦斯机集中问题的发生。在相关调查过程中,大多数煤矿主要对电线路供电系统进行使用,其中一些煤矿虽然对新发电设备进行采购,但主要将其使用在矿井上的各种活动以及对各检测部门进行检测工作过程中将通风设备进行开启,同时发电设备的容量相对较小。一些具有矿区发电站的煤矿为了降低电能使用量促进自身经济的快速发展,通常将供电系统的两条回路从同一个供电厂引出,虽然供电系统两条回路出自不用的母线,但也会出现电源同时失去供电能力问题的发生。1.2供电设备老化现象严重。现阶段我国各煤矿中供电设备老化、规划杂乱等问题经常出现,在各老矿区中该问题更加突出。在矿井工作过程中各电气设备在挖掘设备的跟新换代中也在不断的优化与完善,但在经济等因素的影响下,一些煤矿中电气设备过于老化,与相关规章制度的要求存在相应的差距。在电力行业各种先进设备与节能技术逐渐普及的作用下,各煤矿供电设备任然没有对其进行相应的使用。1.3保护认知存在问题。各种保护方法是防止生产设备受到损害,保护工作人员生命财产安全的主要方法之一,但在各种因素的影响下,许多煤矿管理人员对其认知还存在相应的问题。例如:供电线路在矿井上接入井下过程中没有根据相关需求对防雷设备进行安装,在遭遇雷击过程中,雷电会随着供电线路进入矿井中对各施工设备造成破坏,致使瓦斯爆炸以及工作人员被雷电击中等安全事故的发生。同时矿井上下电气设备在安装过程中没有根据相关规定需求对接地、过流等继电保护设设备,在电气设备出现漏电现象时,则会对工作人员的生命财产安全产生危险。其中在继电保护设备老化、缺失、运行灵活性较差等因素的影响下,通常会致使各种安全事故频繁发生,提升相关工作人员问题检测工作难度。
2煤矿安全供电的技术管理措施
在煤矿运行过程中电能有着较为重要的作用,相关工作人员应该根据煤矿在运行中的供电需求与提升供电稳定性相结合,对煤矿安全供电中存在的问题提出相应的安全供电的技术管理措施进行解决,在促进煤矿正常运行的基础上,使得煤矿的经济快速发展,工作人员安全稳定进行工作。2.1优化供电系统结构。在供电系统稳定运行过程中,供电系统结构有着重要的作用。在煤矿层面进行分析,供电系统应具有较强的高效实用性与精干性等,其电源也应具有较强的稳性性。为了提升供电系统的稳定性则需要对供电系统结构进行优化,其中应主要对受端系统(配电网)等进行着重的优化与建设,对提升供电系统安全性、稳定性的相关需求进行充分满足,进一步促进供电系统安全性与稳定性的提升,以科学供电系统结构为核心,对供电安全稳定环境进行建立,可以较好的降低供电系统在各种因素影响下发生大范围停电问题的发生概率。2.2对煤矿供电系统进行设计与建立。煤矿相关管理人员应该对供电系统配电设备更新换代与型号的选择进行充分的重视,根据煤矿实际运行情况对各种老化高危险性设备进行优化与更新,这些老化设备在运行过程中会对供电系统的安全性与稳定性产生严重的影响。其中各煤矿还应严格的根据相关规章制度对符合防爆参数的电气设备进行选择,对先进的设备与技术等进行广泛的使用。另一方面,在对煤矿供电系统进行设计与建立期间,根据科学的方法对供电线路进行分段处理。各政府责任部门也应该大力支持各供电企业对供电系统进行设计与建立,对双回路供电系统、双电源的建设进行着重的推行,提高对农村供电系统系统相煤矿进行供电的相关安全问题进行重视,使相关农村供电系统负荷一级供电水平。2.3优化煤矿供电系统设备保护措施。在煤矿对供电系统中各供电设备进行科学保护过程中可以对接地保护、过流保护等方法进行使用。煤矿在正常安全运行过程中,相关供电保护措施有着较为重要的意义,对其保护需求不过不能较好的进行满足,在一定程度上则会导致保护设备拒跳等现象的发生,甚至造成保护跳闸规模的持续增大,致使生产设备停止运行使得矿井中瓦斯的浓度快速升高,导致瓦斯气体集中,以及瓦斯爆炸问题的发生,为工作人员生命财产安全造成较为严重的影响。所以,相关工作人员可以根据煤矿运行的实际情况对计算机技术、互联网技术、集成电路工艺、电磁兼容技术等先进技术进行充分的使用,同时在利用智能技术对供电保护系统进行完善,使其具有较强的智能性,提高对煤矿各生产运行设备的保护力度,促进煤矿的正常稳性运行。
3结束语
综上所述,在煤矿运行过程中,电能使其运行的主要基础,但在经济等因素的影响下,煤矿供电设备老化等问题普遍存在。因此,相关工作人员可以通过对煤矿供电系统进行设计与建立、优化供电系统结构等安全供电技术管理措施对煤矿用电中存在的相关问题进行解决,在促进煤矿稳性运行的基础上,促进其经济快速发展。
作者:张帅 张云朝 单位:山东省煤炭技术服务有限公司
参考文献:
[1]刘俊华.煤矿安全供电的技术管理措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(08).
[关键词]地面供电系统;稳定性;分析与优化;供电方案
中图分类号:TD612 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)15-0141-01
0 引言
地面供电系统对于矿井正常生产至关重要,它是煤矿生产系统的枢纽。供电安全问题一直是引发矿井安全事故的主要因素之一,供电的可靠性直接关系到矿企员工的安全以及矿产企业的可持续发展。提高矿井供电的安全性、可靠性是个长期坚持的过程,需要在工作中不断总结经验,逐步完善供电体系,进而实现矿井供电的自动化发展。潞安环能股份公司某矿积极进行了供电系统的分析与优化,新技术和新装备的不断应用,加上专业人才的不断引进,有效保证了矿井安全生产。
1 概况
潞安环能股份公司某矿是一座特大型现代化矿井,建成投产于1966年12月,原设计能力为年产90万吨,经过多次扩建,实际生产能力已达760万吨,2009年原煤产量突破800万吨。该矿井的供电系统有地面供电系统和井下供电系统组成。
该矿地面供电系统为35kV系统,两回路电源架空线路(LGJ-300/4km)分别来自公司常村110kV中心变电站不同母线段,引入崔蒙35kV变电站。全矿35kV系统由崔蒙、工业广场、岭上和东崔四个35kV变电所组成,四个变电所的高压系统主接线方式均为全桥式接线,四个35kV变电所两母线段分列运行,供电电源全部为双回路供电。系统由崔蒙35KV变电所两段母线经架空线分别向工业广场35KV变电所、岭上35KV变电所供电,再由岭上35KV变电所向东崔(540新井)35KV变电所供电。按照2009年全年统计数据,该矿实际最大负荷约为29700KW,井下负荷约19500KW,供电电源全部为双回路供电,每个变电所单台变压器运行可满足全矿井上下负荷要求。
2 地面供电系统存在的问题及解决方案
随着矿井与电力企业的技术飞速发展,大功率的设备在矿井中的应用越来越广泛,导致矿井供电系统的用电负荷加大,由于矿井电网存在保护定值、供电线路太长等实际情况,矿井的供电可靠性要求越来越高。经分析研究,地面供电系统主要存在以下问题:
1)崔蒙35KV至岭上(62)35K变电所供电线路问题。
按照540东崔变电所负荷增加后电压降损失计算,35KV架空线路电压损失已达9.3696%>6%,不符合供电要求;另崔蒙至62风井35KV线路载流量不能满足将来62采区和+540水平的需要。540采区为高瓦斯区域,540供电由崔蒙--62风井---540变电所,三级串联转供,线路长13.2Km,且崔蒙至62风井段位同塔双回路架设,供电距离长、环节多、可靠性差且在采空区上,易发生铁塔倾斜而造成大面积停电。
整改措施:根据集团公司供电处确定的方案,2010年重新架设一条LGJ-3×240西风井至62风井的35KV架空线路,将原双回路LGJ-3×150合并为一个回路,来满足架空线路电压损失及载流量安全要求。古城110KV变电站建成后,从古城110KV变电站再建两条线路至+540水平35KV变电所,作为主供电源。
2)工业广场35KV变电所和崔蒙35KV变电所6KV开关老化
工业广场35KV变电所和崔蒙35KV变电所使用的6KV 开关为GG-1A开关,为国家淘汰产品,虽经过更换部分断路器的机构后,运行已10年以上,其它元器件老化,随着用电负荷增加,部分开关容量偏小。对我矿安全供电是一个很大隐患。
整改措施:对现在用各开关加强维护,申报计划进行更换。
3)岭上35KV变电所电容器容量小。
岭上35KV变电所电容器为2组1350Kvar,补偿容量当时按主变6300KVA进行设计,并且1台主变运行,2组电容补偿。目前岭上变电所主变已更换为10000KVA,且为分列运行,电容器容量已不能满足要求,系统功率因数偏低,影响供电质量。
整改措施:对现在用各开关加强维护,申报计划进行更换。
4)主井、主皮带、机修厂、洗煤厂等变电所开关、变压器设备老化。
该矿主井、主皮带、机修厂、洗煤厂等地点的开关、变压器使用年限长,有的开关为60年代产品,且为国家淘汰的油断路器,设备老化,严重影响安全供电,急需进行更换。
整改措施:对现在用各开关加强维护,申报计划进行更换。
3 全面提高矿井地面供电可靠性
3.1 建立完善合理的矿井工作系统
建立合理完整的供电系统,是矿井安全生产的重要保障,加强对老旧线路进行改造,使每个回路都能承担独立用电负荷,在井下工作的过程中,及时调节供电结构,对内部配电线路实施动态优化,减少用电的浪费现象,还能有效提高供电可靠性。
3.2 使用先进的动态无功补偿和消谐装置
使用先进的、适用的动态无功补偿与消谐装置,可以有效提高井下供电质量和确保供电可靠性,提高电能的使用率。能有效抑制供电设备工作过程中所产生的谐波,减少对供电网络的冲击,确保设备运行的高效性与稳定性,还能有效提高设备的使用年限。
3.3 建立完善井下供电系统的继电保护装置
在建设井下供电系统的过程中,要根据井下实际情况有效结合闭锁与选择性的断电控制技术,确保井下供电系统的安全性,为其提供安全技术保障,确保井下机电设备运行的高效性、安全性、稳定性以及节能开采作业。同时选择性断电控制技术的应用能有效预防因操作失误而引发的事故发生,有效提高供电系统防爆能力。
3.4 建立完善供电实时监控系统
在矿井改造的过程中,对供电系统中有安全隐患、能耗过高、超过使用年限的老化机器进行淘汰,对新的矿井供电要求,配置全新的供电装备,加大电力系统的投资比例,采用高科技的供电安全动态检测系统,对供电设备的工作安全运行状态进行监测,及时发现故障,排除故障,使矿井运行处于安全、可靠、可控的供电环境之下。
确保矿井供电系统的正常运行,提高供电的可靠性,是煤矿企业可持续发展的必然趋势。矿井自动化作业,对供电系统的要求逐步提高,各企业在发展的过程中,积极改进原有供电系统,进行重新布局与改造。对矿井供电系统进行全面的、彻底的、科学的设计、规划、建设、分析,从保护煤矿工人的生命安全,提高安全生产力的角度出发,从根上解决供电问题。
4 结论
立足于本矿井的实际情况,全面分析和优化了地面供电系统,不仅节省了电力损耗费用,增强了系统供电能力和可靠性,代表了矿井供电系统规划发展方向,同时也为新建矿井供电系统设计、规划提供了宝贵经验。另外,制定完善健全的规章制度并认真执行,对于提高煤矿井下供电安全也具有十分重要的作用。总之,只有加大煤矿供电系统的管理力度,把煤矿地面供电系统中存在的问题及时、合理的解决,才能保证矿井具有质量高、更安全、更可靠的矿井供电系统。
参考文献
[1] 杨贵寿.浅议提高矿井供电可靠性的创新思维[J].中国科技信息,2012(19).
关键词:煤矿;供电系统;节能技术
0引言
在进一步扩大煤矿企业建设规模的影响下,煤矿供电系统需要的电力负荷容量越来越大。因为受到投资资金与建设技术能力的影响,煤矿供电系统面临供电半径超过经济范围、并存各种电压等级、供用电电压低等现状,这就需要根据煤矿实际增加的电力负荷需要和供电结构,实施适宜的节能技术对策,从而实现煤矿供电系统稳定性与电能质量水平的提升,及实现煤矿采掘消耗电能量的减少,最终实现最为理想的煤矿企业经济效益。
1煤矿供电系统
当今,煤矿一般使用的用电装置是0.127kV、0.66kV、1.14kV、10kV、6kV等,其供电系统的组成部分是电压配电线、配电点、配电所等。煤矿一般应用的供电模式是将总变电所建设在煤矿的重点场地,而煤矿辅助生活区、生产区结合要求建设分变电所,矿井建设采区变电所与主变电所。为此,煤矿会存在比较多的供配电装置,而为了实现供配电系统的简化、降低供配电系统的能耗、提升供电的安全性和稳定性、实现理想的煤矿企业经济效益,应对供配电系统和设施进行经济、科学的设计。
2煤矿供电系统的线损种类
2.1技术线损
技术线损指的是在消耗、调度分配、输送电能时,因为装置与线路面临阻抗,这会导致煤矿变配电装置与供电线路的电量出现直接性损失,进而变成空载损耗与负载损耗。而针对技术线损问题,能同时应用先进的节能装置与节能技术对策,从而实现供电系统应用效率的提升。
2.2管理线损
管理线损指的是在管理供配电系统时,特别是在统计和管理电能数据计量的问题上,因为统计错误和电能计算装置出现误差而损耗的电能,且能在健全电能计量管理制度和强化供电系统管理力度的基础上降低损耗的电能[1]。
3煤矿供电系统的节能技术对策
3.1供电系统的科学设计
a)结合矿井附近的电源现状,在实现电力与煤矿行业规范的基础上对煤矿电源线路的工作模式和供电电压进行科学的确定,以使损耗的电能降低;b)煤矿矿井和地面的高压适宜应用的电压为10kV。在相同负荷功率因数、线路长度、用电负荷、材料的现状下,相比较于6kV电压,10kV电压供电线路的电流要高很多,且可实现电能损耗的大大降低。因此,10kV电压供电的选用能大大地节省能源,从而实现理想的煤矿经济效益;c)为了使线网损失的电能降低,借助10kV电压向集中用电负荷的范围深入,能使配电半径缩短,结合地面布置的工业现场实际现状,科学选用变配电点,能联合建设容量较大的装置车间和辅助变电所,也就是实现建筑物建设面积、线损、配电线路长度、使用的供配电装置等的减少[2];d)对于二级及其以下供电的变电所,高压边的接线能借助线路变压器组进行,也就是使高压开关柜的使用量减少,从而实现建筑物建设面积的减少;e)针对短井筒斜井或立井开拓的矿井供电,能借助电力电缆从地面变电所10kV边向矿井变电所直接引送,从而实现矿井的供电。然而,针对采区和井下主变电所离地面主变电远的矿井或长井筒的平硐开拓矿井,敷设其电源线路能借助高压架空线路向采区变电所或矿井主变电所的正上地面输送,应用顺着钻眼敷设电力电缆向采区变电所或矿井主变电所输送的模式,进而使损失的电能降低和输送线路长度减小;f)由于煤矿供电安全的独特,其需要比较大的变压器容量,在设置露天坑排水泵供电变压器或二级和以下荷载配电变电所时,能应用相同容量的2台变压器交替工作,进而可以结合用电装置或季节的改变对电能荷载进行合理负担,最终节省变压器能耗[3]。
3.2供电装置的科学选用
a)应用动态无功补偿技术,实施集中和就地相统一的动态无功补偿模式,将集中补偿设计在车间的一系列变电所低压边与主变电所的10kV边,然后将就地补偿装置设计在使用交变频启动的功率较大的用电装置,进而使供电变压器与输送线路的能耗减少,对高次谐波进行抑制,实现无功电能损耗的降低,提高供电系统质量;b)在供配电系统当中,变压器属于非常关键的装置,选用的煤矿变压器需要实现至少二级能效指标的低损耗变压器,从而实现降低能耗的目标;c)应用变频装置,针对矿井大变化荷载和大功率的装置,借助变频调速,从而实现节能和稳定启动的目标;d)应用高显色、节能型、高品质光源的建筑照明灯,且设置功率因数较高的电子镇流器与高品质启辉器,进而实现电能的节省。将自动控制光电的设备应用于室外照明,结合室外光线对照明灯具进行自动化控制,灯具的主导是高效率发光的钠灯,分区各自控制室外照明。并且将防爆节能荧光灯应用于矿井的重点硐室和巷道。
3.3科学管理方法和现代化管理手段的应用
a)创建立足于网络技术、通信技术、计算机技术的管理信息系统,实时地向有关部门反馈煤矿一系列环节的市场现状、装置状态、实时工作情况、原料的消耗与库存等信息,进而方便领导及时进行决策,这样不但能实现物力和人力消耗的降低,而且方便煤矿的安全生产[4];b)提高电网的管理调度能力,对供电系统的经济调度方式进行科学组织,如电源线路跟2台配电变压器一起工作、单母线分段工作、小分段工作、单台自主工作等,进而使备用电源线路和配电变压器的工作消耗降低,最终确保煤矿供电系统故障的经济性;c)将电度计量表都安装在地面至少50kV的电气装置、大型固定电器装置、用户电源进线、矿井馈出线,方便计量考核用电,且结合相应奖惩机制实施严格管理;d)安装检测电能的系统,科学调度煤矿企业的电力,注重管理煤矿用电,搞好避峰填谷和峰谷分时的用电事项;e)注重供电元件和装置的监管、维修、检查,制定检修日志记录存档体系,及调整变压器零件为最为理想的状态,从而实现能耗的降低与功率的提升[5]。
4结语
电能是现代煤炭工业的主要能源和动力,在煤炭企业生产中占据着极其重要的地位,是制约煤炭企业经济发展的一个重要因素。因此,煤炭企业在加强能源开发的同时,应最大限度提高电能使用的经济效果,降低电能消耗。煤矿企业属于社会经济发展的重要促进者,也属于发展低碳经济的关键参与者。在煤矿企业的开采中,电能损耗不可避免。为此,需要积极宣传节能减耗,增强环保观念,应用适宜的供电装置、供电系统,及应用无功补偿技术和提升管理能力等,这样可大大提升煤矿企业中的节能降耗能力,从而实现清洁化生产和环保的需要,最终使煤矿企业实现理想的经济效益、环境效益、社会效益。
参考文献:
[1]周大全.煤矿机械设备选型、安装[M].北京:煤矿科技出版社,2010.
[2]牛树仁,陈滋平.煤矿固定机械及运输设备[M].北京:煤矿工业出版社,1994.
[3]郭贺飞.电机车变频技术改造及效益分析[J].河北煤炭,2010,33(1):35-36.
[4]钱立栋,张宏伟.带式输送机自适应节能控制技术[J].中州煤炭,2014,36(12):65-67.