煤矿井下供电系统常见故障及保护分析

【摘  要】供电系统对煤矿井下生产来讲有着至关重要的影响，其能够正常运行会影响到煤矿生产的效率，甚至还会对井下工作人员的生命安全造成比较大的威胁。鉴于这种情况，本文首先对煤矿井下供电系统的常见故障进行了简单分析，然后以此为基础提出了几点保护对策，希望通过本文的研究能够为煤矿供电系统的保护以及维护起到一定的指导借鉴作用。

【关键词】煤矿井下;供电系统;常见故障;保护策略

正常来讲，煤矿井下的湿度都比较高，并且井下空气里面基本上都含有煤尘、瓦斯等危险物质，环境十分恶劣，非常容易发生意外事故。所以，必须要进行保护装置的设置来保证生产安全有序展开。而供电系统就是极为重要的保护设施之一，但是如果供电系统出现故障的话，会有极大可能引导煤尘与瓦斯保障，或者是引发火灾，影响到人们的生命安全。所以，本文展开煤矿井下供电系统常见故障及保护探究有着重要的现实意义。

一、煤矿井下供电系统的常见故障

（一）漏电故障分析

按照接地电阻的不同，漏电故障可以分为电阻性接地以及金属性接地两种。这里面，最常见的故障就是前者。而按照漏电电流形成的不同，漏电故障可以分为分散性以及集中性两种。其中，前者指的是电网或者线路的整体对地绝缘都发生了下降，后者则是只有单独某一部分发生了绝缘下降的情况。如果有漏电故障出现的话，会有接地电弧产生，非常容易点燃井下所存在的大量煤尘和瓦斯，造成爆炸情况的出现，影响到生产工作的顺利展开与人们的生命安全。而且煤矿井下生产需要用到大量的机械设备，随着漏电电流的不断增加，当工作人员在接触绝缘性能相对较低的设备时，也会出现触电情况，威胁到他们的人身安全。

（二）短路故障分析

煤矿井下供电系统发生短路故障的主要原因有电缆绝缘或者电网电气设备受到破坏、接线错误以及负载短路等几种，属于煤矿井下经常出现并且危害非常强的供电系统故障。通过对实际情况进行分析可以发现，短路故障主要分为变压器绕组匝间短路、两相接地短路、两相短路以及三相短路等几种，而在上述几种短路类型里面，发生最频繁的就是两相短路，而且得不到及时修复的话，还会造成三相短路故障的出现。

（三）过载故障分析

过载又称负荷，是在电动机或者变压器身上出现的非正常运行状态。导致过载故障出现的原因非常之多，像是違章操作、整定不合理、电网电压下降、机械堵转、重载启动、断相运行以及负载突然提高等都有可能造成过载故障的出现。虽然煤矿井下的供电系统是可以在短时间进行过载运转的。但是，如果过载运转时间过长的话，会导致其温度增加到系统不可承受之重，对电气设备绝缘以及绕组造成损害，破坏设备，导致意外情况的发生，影响到人们的生命财产安全。

二、煤矿井下供电系统常见故障的保护策略探究

（一）漏电保护方法探究

按照选择性不同，漏电保护法可以分为选择性漏电保护方法以及非选择性漏电保护方法。前者指的是当电网有支路出现漏电故障的时候，仅对漏电支路进行维护，并不会影响到其余支路的运转。所以，通过这种方法对供电系统进行保护可以降低故障停电涉及范围，更加高效的找到故障位置，缩短停电时间，使供电的连续性得到有效增强。但是，其在井下供电系统中，并不能单独承担任务，必须和其余保护装置共同组成相应的保护系统。而后者指的则是不管哪一支路发生问题，都进行报警并将总馈电开关切断。因此，其经常被当做供电系统的总漏洞保护，负责对整个系统绝缘状态的见识，并安装在总开关处，和选择性漏电保护装置共同组成保护系统，完成强有力的漏电保护。

（二）短路故障保护方法

目前，我国煤矿井下常用的短路故障保护方法为电流鉴幅保护。这种保护方法虽然拥有装置简单的优势，但是可靠性却比较低，根本没有办法起到足够的保护效果。要想有着完成短路故障保护，煤矿企业可以将其和相敏保护结合在一起，这样可以有效提升保护范围，使短路保护的灵敏度以及可靠性都得到有效增强，并使电网动作更加精准。然而，相敏保护同样有问题存在，如果安装出现意外的话，会有极大可能造成保护死区的产生。所以，在进行相敏保护装置安装的时候，必须保证相序没有问题，从而有效避免保护误动作的发生，为短路故障的保护提供更有力的支持和保障。

（三）过载故障保护方法

目前，我国在进行煤矿井下过载故障保护所采用的方法基本上都是反时限特性保护法。如果，运行过程中所出现的实际电流高于设定值的话，故障因子会慢慢累积，其过流倍数也会变得越来越大，这种情况反过来活造成故障因子累积速度的极速增加，保护装置会采用更为迅速的动作。假如故障在保护装置动作展开之前就得到解除，故障因子会向着零的方向递减。又因为这种过载保护方法拥有反时限以及瞬动性等特点，现在也被越来越多的应用在了井下供电系统当中。

三、结束语

综上所述，通过探究分析可以发现，供电系统的安全稳定运转对煤矿井下生产工作有着至关重要的影响，其能够保证供电的安全与经济合理，并使产品质量得到有效增强，帮助企业获得更多的经济效益。所以，煤矿企业必须清楚认识到井下供电系统安全稳定运转的重要意义，采用更加科学合理的方式对井下供电系统进行优化，从而有避免常见故障的出现，为井下生产工作的顺利进行以及工作人员的人身安全提供更有力的支持和保障，进而为自身的协调可持续发展起到更大的推动作用。

参考文献：

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[3]代星军，刘自学.煤矿井下供电系统安全问题解决措施[J].内蒙古煤炭经济，2018（05）：85+94.

作者简介：

张小星（19851103），男，汉，助理工程师，毕业于平顶山工业职业技术学院，现在河南能源义煤公司孟津煤矿机电科负责矿井供电管理工作

（作者单位：河南能源义煤公司孟津煤矿）