智慧化矿山建设中提升煤矿供电安全可靠性综合措施研究.docxVIP

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智慧化矿山建设中提升煤矿供电安全可靠性综合措施研究

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摘要：煤炭生产的安全与我国社会经济发展的能源安全直接相关。由于煤炭大多是埋藏在几百米的地下，随着科技的发展，大中型的机电设备在井下生产中发挥着巨大作用，给这些设备提供动力源的供电系统发挥着至关重要的作用。但是，由于井下地质条件复杂，瓦斯、淋水、潮湿等一系列的有害因素影响了供电系统安全。从而威胁到作业人员的人身安全，并给煤矿企业造成重大经济损失。因此，煤炭企业必须高度重视电力安全问题，全面分析电力事故的原因，并采取有效的预防和控制措施，提高煤矿电力供应的可靠性和安全性，从而为企业带来更大的经济和社会效益。因此，结合作者多年的工作经验，文章提出了一些建议，探讨采取综合措施，提高煤矿建设的安全性和可靠性，仅供参考。

关键词：智慧化矿山建设；煤矿供电安全可靠性；综合措施研究

引言

由于煤矿开采的特点，有许多因素直接影响到煤矿供电的安全可靠性，因此煤矿企业应积极采用现代技术设备，优化和改进供电系统结构和继电保护系统，并通过动态监测系统及时掌握供电系统的实时运行状况，以保证供电系统的安全运行。煤矿企业应加强对员工的技术培训，提高业务的规范性和准确性，加大电力系统的日常维护和维修力度，为煤矿供电提供可靠的安全保障，从而避免煤矿开采过程中发生重大供电安全生产事故，实现煤矿的健康发展。

1、提升煤矿供电安全可靠性的重要意义

煤矿行业与时俱进引进的高新科技使得煤矿生产的机械化水平也有了明显的提高。在煤矿生产活动进行过程中，煤矿供电系统也越来越受到煤矿行业的高度重视，安全供电、稳定生产、经济运行成为高质量高水准生产的重要课题。供电系统是煤矿行业安全生产的前提条件，系统运行的每一环节离不开密切配合和注意集中，这样才能够保证煤矿供电系统的安全与稳定。而当今的煤矿行业规模在逐渐扩大的同时，供电系统的实际操作也正面临着较大的困难，这需要相关人员不断地去摸索探讨，首要举措就是积极引进先进的科学技术，并与实际情况相结合，力求发挥出最大性能。因此，根据实际情况分析煤矿供电事故多发原因一方面要通过超前控制，控制造成事故发生的关键环节，另一方面是在发生事故时，及时采取正确对策，力求将损失控制在最小范围内，同时还要吸取教训，科学分析事故的发生原因，加强安全供电管理，这具有十分重要的意义。

2、影响我国煤矿供电安全的主要因素分析

2.1线路短路造成跳闸

矿井生产环境较为恶劣，且为了保证开采进度，一般矿井的供电网路级数较多，电缆短，阻抗小，造成电缆在首、末两端的短路电流数值无差异性，导致保护开关在短时间内断路，其保护功能失效，出现越级跳闸现象。

2.2双回独立电源供电问题

认为低压有两路电缆供电就是双回路。由于两路低压电缆可能引自同一台变压器或变电所的同一母线段，一旦该电源失电就会导致风机停运引起工作面停风的严重安全隐患。

2.3煤矿企业的检测系统无法满足供电系统动态监测的需要

一些煤矿企业由于受技术以及资金的制约，未能对供电检测系统进行及时的更新升级，因此，无法准确、有效地掌握供电系统的实时运行参数，不仅影响了供电运行的安全可靠性，也给煤矿企业的生产经营活动带来了较高的安全风险。

3、智慧化矿山建设中提升煤矿供电安全可靠性综合措施研究

3.1分布式网络保护，电缆短路防越级

网络优先技术，即防越级网络识别信号在网络中优先传输，防越级零延时。故障定位，根据故障位置动态调整各级防越级延时，可在0.5s时延内，实现7级以上级联线路防越级。开关可靠性在线监测，机构异常自动报警，提高开关分段可靠性。分布式网络保护，电缆短路防越级结构如下图所示。

3.2光纤环网复用技术降低维护成本

光纤环网复用技术利用环网实时监控供电系统信息，不但提高了供电系统的可靠性，且因为故障风降低使得维护成本投入减少。光纤环网复用技术是基于两层网络协议所研发的光纤复用技术，与TCP/IP的7层网络协议相比，优先级更高，传输更快（防越级信号传输时间＜1ms）。为防止网络堵塞，保证网络传输实时性，防越级网络应避免与视频监控网络共用同一芯光纤。

3.3基于电压波动识别技术的电压波动防越级

通过微机保护装置智能识别短路引起的欠电压、瞬间电压波动以及长时间欠压故障，自动投入电压波动保护，躲避电压波动，防止欠压释放动作引起大面积停电。该技术可防止由于短路故障引起的母线欠电压或地面电网电压波动引起的大面积停电。通过电压波动智能识别技术可以解决由于电动机群起、短路故障欠电压、地面电网瞬时故障欠电压引起的越级跳闸问题，提高防越级跳闸可靠性。基于电压波动识别技术的电压波动防越级结构如下图所示。

3.4局部通风机供电方案

突出矿井的煤巷、高瓦斯、有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面使用的局部通风机，