对煤矿井下无人值守变电所安全风险管控的探讨

崔 健

(山西省煤炭工业厅,太原 030012)

近几年来,煤矿井下无人值守变电所的建设和应用,为煤矿企业减少下井人数、提高经济效益、增强安全供电保障能力起到了积极的作用。变电所的运行方式由过去的人工值守变成无人值守+有人巡视这种新的运行方式,对此,需要企业相应地完善管理制度、提高管理水平、加强安全风险管控。切不可认为装备水平提高了、“五遥“功能实现了、视频监控也有了就可以高枕无忧。事实上,新的运行方式必然带来新的安全风险,只有对这些安全风险实现有效管控,方可保证供电安全。

1 安全风险的种类

1.1 人的因素造成的安全风险

不具备进入变电所的人员侵入;作业人员作业中进入不安全区域或不安全位置;作业人员操作错误;巡视人员巡视频率、项目缺失。

1.2 设备的不安全状态造成的安全风险

设备产生故障;设备存在缺陷;操作电源或控制电源出现异常带来安全风险;通讯网络故障带来安全风险;安全用具管理存在缺陷。

1.3 环境的不安全因素造成的安全风险

周围强电磁场形成干扰,影响到监控系统的运行;小动物侵入;变电所温湿度变化带来安全风险;变电所内空气绝缘电阻下降带来安全风险;

以上是无人值守变电所可能存在或出现的安全风险,其中有些风险因为管控不力已经对作业人员造成了极大的伤害。所以,迫切需要对上述安全风险实施有效管控。

2 安全风险的管控策略

2.1 对人为因素造成安全风险的管控策略

人是保障安全的根本,先进的装备、完善的制度、规范的程序最终都落实到人的行为。现在,无人超市技术已日臻完善,我们可以借鉴这种技术,在关键位置安设传感器对人员的行走路线、位置进行定位,借助图像处理软件,对人员的行为轨迹进行监测、记录、预判,当其接近极限位置前给予语音警告,跨越极限位置时予以驱离。

2.2 设备不安全的状态造成安全风险的管控策略

目前,多数无人值守变电所都是在原来传统变电所的基础上经改造升级而成,即使是新建的变电所,其设备也是在传统设备的基础上增加了温湿度监测、智能操控等功能后形成的。设备在传感器设置、监测监控项目、系统集成方面存在一些先天不足,留下安全风险。我们调查发现,在现场使用中,多数开关设备中缺少对绝缘子耐压值(或闪络现象)、接地刀闸位置、断路器手车位置、开关倾角的监测。

在通讯网络方面,还没有光纤衰耗指标及收发器、路由器工作性能的在线监测技术,一旦出现故障,只能靠人工进行排查。特别是在煤矿井下,由于其使用环境的特殊性,通讯网络故障往往多发,为变电所安全运行带来较大安全风险。对此类安全风险的管控,必须依靠管理的手段,一是定期检测光纤衰耗值,并与原始数值对比,分析数值变化趋势。二是定期检查光纤路径上各弯曲段是否有变化、光纤是否受到外力损伤。三是定期清理收发器、路由器内灰尘。四是在接头处采取防潮措施,防止冷凝水形成。

安全用具是保证作业人员安全的重要防护装备。使用不当,就有可能对作业人员造成伤害。在变电所内,一般会存放10kV和1140V的安全用具各一套,在使用中必须注意其与电压等级的匹配,不能将1140V的安全用具使用在10kV的电器设备上,因此,有必要给安全用具的存放柜加装电子锁,并使之与操作任务相联锁,操作10kV设备时,存放10kV安全用具的柜门电子锁打开,存放1140V安全用具的柜门闭锁,防止用错。

2.3 环境的不安全因素造成安全风险的管控策略

周边强磁场会使监测系统的模拟信号发生严重畸变,可能造成装置误动。为此,在确定变电所技术改造方案时,需要进行电磁兼容性评估,在改造完成后,需模拟极端条件进行电磁兼容性试验。

煤矿井下变电所大多采用隔爆式开关设备,其内部是一个相对封闭的空间,温度、湿度的变化一方面会在开关内部产生冷凝水,影响到设备的绝缘强度,另一方面空气的绝缘强度也会有一定程度的下降,由于空气长期被密闭在开关内,一直承受着电场的电离作用,其绝缘强度也在变化,在某一温湿度的条件下空气可能会被击穿而产生放电现象,造成开关跳闸停电。对这种风险的防控办法,一是在开关壳体下部放置防潮剂并经常更换。二是定期打开开关盖,同时适当加大变电所的通风风量,使开关内的空气得到置换,用新鲜空气置换原来被电离过的空气,恢复空气的绝缘强度。

煤矿井下常常见到老鼠,它对变电所的危害主要是损坏电缆,造成信号传输中断或产生接地现象。所以在敷设电缆时尽量采用铠装电缆,光纤、双绞线等要穿管敷设。穿墙孔要封堵严密,水沟、风窗要安装牢固的格栅,防止小动物进入。

3 结束语

装备永远代替不了管理,装备的技术升级,需要管理的与时俱进。煤矿井下无人值守变电所的推广和应用,为煤矿企业走出困境、提高安全水平、增加企业利润创造了硬件上的保障,我们要及时地针对新的技术和装备水平,主动发现新的安全风险并严格实施管控措施,新的装备和技术才能发挥其应有的作用。