煤矿供电设备电气保护技术

孔祥鹏

济宁矿业集团有限公司霄云煤矿 山东济宁 272000

1 煤矿供电设备及电气保护现状分析

1.1 煤矿供电设备现状

在煤矿供电设备中，电源设计，供电距离，供电设备的负担等，都是在电气保护安全中所要考虑的因素。但是现阶段，这几项存在着一些问题，其中电源设计问题，在煤矿实际生产过程中，往往过分注重开采量和扩大规模生产，而忽略了电源的设计，用电量较大的设备，需要更多的是电能，同时也需要有安全的工作环境，所以电源应该根据设备的引进而升级或者添加，如果电能需求过大，而电源不能满足，则会产生一定的安全隐患；第二供电距离的加长，煤矿企业为了提高产量，将作业线进行拉长，但是供电距离与实际的距离不相符，长时间后供电电压会出现不稳定的问题，最终影响相关设备的运行，损耗较大的电能；最后是供电设备负担过重，在大量作业设备的长时间运行之下，供电设备的老化或故障可能会有所提前，进而难以满足煤矿生产的实际用电需求[1]。

1.2 供电设备电气保护现状

目前，在煤矿生产企业中对供电设备的电气保护也都采取了措施，但是往往效果与实际的预想有很大的偏差，其中存在着一些问题，如：没有完善的电气保护系统，其相应的技术也有待提高，相应的功能与实际的要求之间存在着差距，另外，在复杂的煤矿作业环境下，电气保护系统的保护形式过于单一化，保护手段较为简单，往往只是注重安装过程，而忽视了后期的维护和检修，长此以往电气保护装置容易出现故障，也会存在失效的可能性，其保护功能受到了一定的限制，所以供电设备的电气保护还有待加强，技术上有待提高。

2 煤矿电气设备与供电系统保护的重要性

2.1 降低煤矿生产过程火灾的发生

在煤矿生产中，火灾是较为常见的安全事故，一旦煤矿发生火灾，则会给煤矿企业带来巨大损失，严重时会危及工作人员的生命安全。如何避免火灾事故的发生，要从发生火灾的源头考虑，由于电气设备的温度较高，而电力上升速度过快，这些都是导致火灾发生的根本性原因[2]。所以煤矿企业中对电气设备与供电系统的保护非常重要，这是降低火灾发生概率的最直接和最有效的办法，通过加强对供电系统的保护，从源头上消除火灾隐患，推动煤矿企业的稳步健康发展。

2.2 有利于维持电流的稳定，延长设备的使用寿命

对煤矿企业中电气设备与供电系统的保护，对稳定电流有很好的作用，同时也是防止电流过大的一种有效保护手段。在煤矿的生产过程中，电气设备的功率往往较大，而在电气工作中实际电流一旦超过额定标准，则对电气设备和供电系统有着严重的毁损，则发生安全事故的概率也相对较高。而对电气设备和供电系统进行有效的保护，将工作的电流控制在额定电流的范围内，使电流始终处在平稳的状态，同时对电气设备和供电系统进行保护，防止电气设备的短路而引起的一系列故障，确保煤矿企业的安全生产，从而延长设备的使用寿命。

3 煤矿供电设备中电气保护的有效方法

3.1 高压供电设备的电气保护方法

煤矿中地面和井下的变电所都使用了继电保护器的装置，这种继电器的主要原理是对电磁场的感应，它被安装在继电仪器内。随着科学技术的不断发展，微处理机保护器的普遍应用，高压开关设备上的继电保护器功能已经不能满足当下的要求，所以必须要对其进行创新和升级。现阶段，微处理保护器在煤矿的高压供电设备中投入使用，其特点是构造简单、性能完善，微处理保护器可以有效的保障煤矿供电设备的安全，其可靠性符合了煤矿企业对安全生产的要求，为提高煤矿产量奠定坚实基础。

3.2 矿用新型综合保护装置保护方法

由于煤矿井下的作业环境复杂，对于开关设备的使用比较特殊，其安装的位置不固定，安装范围也受到了较大的限制，同时对于开关设备也要进行防爆处理，所以在煤矿企业中应用自动化的变电系统非常重要。新型综合保护装置体积小，拆装灵活，即使很小的范围都能放，同时保护模块的性能非常高，对于复杂的井下作业有很大的帮助。

3.3 排查故障

在煤矿电气系统的保护过程中，企业应加强对煤矿电气系统和供电系统的管理力度，做好电气设备的维护与管理工作。对于部分煤矿企业而言，在煤矿活动实际开展过程中，较多的大功率设备往往呈现出超负荷运转状态，在这种情况下，设备自身的使用寿命会大大缩减，其内部零件也会出现不同程度的损坏。基于此，想要提高煤矿电力系统运行的稳定性，应定期对设备故障进行排查，通过对以往常出现的设备故障问题进行分析，总结工作经验，找出设备故障的发生规律，以此来提高抢修人员自身工作水平[3]。

3.4 接地保护

接地系统设计需要在电力设备安装时得到高度重视，需要将雷电感应电流和因故障产生的电流转向地面。因此，保证整个电力系统在一个较低的阻抗的电力通道中运行，需要从根本上保证电力系统的接地系统是科学有效的。在安装接地系统的过程中，操作人员使用的连接的方式和操作的流程必须符合相关规章的规定，选择的系统导体必须是某种特殊的材料，对于土壤的性质和条件等其他问题也要考虑在内，这样就确保土壤特性能够得到最大程度的利用。此外，土壤的电阻率还受到土壤含水量和温度等系数的影响，所以在实际工作中，为了提高测量和应用的真实性、有效性，需要对接地系统的电阻值进行全面的分析。

4 结语

煤炭在我国的能源结构中居于重要地位，随着煤矿产业的发展，我国也越来越重视煤矿的安全生产，特别是煤矿电气设备与供电系统的稳定运行，对于煤矿生产安全性有关键影响。管理人员应该从管理、维护、检测等多个方面着手，对电气设备与供电系统进行全方位监控，切实降低煤矿安全事故发生的概率，保障煤矿生产人员的人身安全。