矿山供电系统安全性分析及预防措施

张文琦

（甘肃能源化工职业学院，甘肃 兰州 730207）

矿山供电系统是矿山中一切设备运行的基本保障，直接关系到矿山运行的安全性与可靠性，严重的还会让整个矿山进入停摆状态，带来严重的经济损失与人员伤亡。尽管近些年来科学技术的不断发展为供电系统带来了多样化的方向，但其安全性问题仍不容忽视[1]。对于矿山供电系统安全性分析并基于分析基础上做好安全措施预案，确保矿山开采工作安全运行仍是一项十分重要的工作任务。

1 矿山供电系统现存的安全问题

就目前矿山供电系统来说安全是有一定保障的，但随着科学技术的不断进步各种大型的机器设备进入矿山生产当中，供电需求不断增加对于供电系统安全性的要求也不断提升。同时，供电突发事件的发生频率也逐渐频繁，导致整个供电系统出现安全隐患，并直接影响到整个矿山的安全运行。当下矿山供电系统安全性问题具体表现有：①继电保护整定方面存在一定困难。造成的主要原因是工作量的不断增加，在原来运用系统上并无法作出良好的优化升级。②畸形波出现。随着电子技术的发展，基于其大功率、高性能的优势在矿山运行中得到广泛应用，但随之而来的就是该技术中的变频器、可控硅在运行过程中发出谐波，直接影响了电网电磁造成畸形波出现，影响了供电系统安全性。③传统供电系统硬件设备易发热，尤其是电气连接部位。一旦引发电气连接发热，发热部位则会出现接触不良，长此以往容易导致系统线路恶化，容易出现短路、烧熔以及断路的情况出现，直接影响到矿山整体运行情况。如果发现不及时，出现的安全事故能够直接损坏矿山安全运行、经济效益以及工作人员伤亡。④电压波动范围较大，对于供电系统安全系数要求则越高。在矿山运行当中一旦大型设备开启，电压则会大幅度变化，这对于原供电系统电路有着较强的考验作用，一旦供电线路截面积某项不合格时，则无法启动大型设备，对于开采效率的提升尤为不利。而传统矿山电网线路无疑在面对电路负荷波动过大的时候会降压，导致整体系统电压受到影响，无法实现高效运行。此外，还有一些自然环境因素的影响导致供电系统安全受到影响，如矿山井下的采矿环境潮湿、黑暗、噪音大等，容易出现误操作及触电事故，同时矿井电缆线路本身散热差，容易导致线路绝缘老化，出现漏电及短路等情况。当然还有一些自然因素影响，当遇到雷雨天气的时候容易导致矿山供电系统不正常运行，严重影响设备工作，导致矿井机械设备故障问题。要想做好矿山供电系统安全预防就必须正视其所存在的安全问题，并基于问题进行安全性分析，了解矿井中供电系统的真实情况，然后根据相关数据信息作出相应预防措施，确保矿井供电系统能够顺利供电，实现矿山设备正常安全运行、维护与管理。

2 矿山供电系统安全性分析的方法

2.1 安全等级层次分析法

企业每天的事务有着轻重缓急之分，而安全性能分析也是如此。在矿山供电系统安全分析当中设立出独立的安全网络维修系统，针对整体供电系统中涉及的安全问题进行等级层次划分。具体是根据问题性质、安全类型、形成因素、危害程度等进行层数类别建立，利用网络数据库进行日常供电系统的具体信息进行系统录入，然后建立一个多层次的分析结构模型，利用大数据技术对安全隐患信息进行相应的归类分析，根据供电系统中硬件、线路以及用电量来进行损耗评估，最终将安全问题归纳出来，并归类好问题层次性[2]。

而供电系统的维护、检修人员则根据每天的数据信息反馈情况，开展日常供电系统维护，针对一些层级较高的安全隐患要及时作出具体的预防措施，并上报到领导层以及反馈到网络安全层级系统当中，让相关监督管理人员能够实时的了解供电系统安全情况。此外，供电系统维护信息、故障信息系统建立，能够为后续的检修、维护奠定强大的数据基础，能够依据当下先进的大数据技术预测出供电系统即将出现的损坏，以及即将发生的故障问题，让矿山供电系统维护、检修人员能够做到防患于未然，保障矿山供电系统能够正常进行供电，确保矿山井下所需电能能够及时供给。

2.2 模糊综合评价分析法

模糊综合评价分析则是针对于矿山供电系统中突发安全事件进行预警分析，主要是对不确定的事物做一个模糊分析，预警矿山供电系统维护人员有着某种安全隐患[3]。整个矿山供电系统安全问题部件受到系统自身运行中的磨损影响还受到外界事物中对于供电系统硬件设施的影响，而建立一个模糊数字模型则是将所有的可能性都进行具体量化，让不确定因素能够隐藏在模糊数字模型当中，并对每一个安全类型、安全信息数据设定一个量化标准值，借助自动化监测设备进行供电系统监测，一旦自动监测数据高于或低于标准值范围的即可发出预警，通知相关供电维护人员进行核实，并评估安全隐患存在的可能性。对此，可以要求专业人才、专家来进行评估分析，并基于当下供电系统运行的情况进行安全隐患不确定性的比值分析，站在安全角度、成本角度思考解除隐患的对策，进一步强化供电系统的稳定使用。

3 矿山供电系统安全预防措施

3.1 制定科学合理的日常维护流程

虽然当下矿山供电系统中引入了很多自动化设备，但是对于其安全性分析仍是不够的，仍需要安排人员进行日常供电系统安全巡视，观察供电系统的运行情况。对此，矿山管理人员进行每日供电系统维护流程确定，并制定相应的安全信息记录，让日常维护人员在检修维护过程中记录好供电系统出现的信息，并将相应信息录入到日常维护系统当中。然后在每周、每月、每季度进行定期的维护信息整理分析与总结，了解分析供电系统中是否存在安全隐患。

3.2 增设供电系统中的补偿回路

据相关数据显示，近年来电容中电流是造成安全事故的主要原因，但对于不接地电网而论，重新改进与优化整个矿山供电系统是不切合实际的，对此可以考虑对电容电流进行补偿，来降低大型维修带来的经济和产品损失，也能够保障供电系统正常运行，保障矿山各个生产系统均处于正常状态。对于增设补偿回路，可以针对矿山总降压系统来增加感抗程度。相关研究中可以看到补偿回路的阻抗数值越小电路就会越接近纯阻性电路，还可以根据当下智能技术的发展来引进调容式智能接地补偿设备，让补偿回路在运行过程中根据供电系统电容、电流、电压情况进行相应的调整。此外，针对补偿回路还是需要和供电系统一样进行长期的维护，让补偿回路处于正常的运行状态，给供电系统做好安全辅助功能。

3.3 增设高压漏电保护柜

矿山供电系统与平常生活中的供电系统不同，面临的环境更加的复杂严峻，在外界压力的影响下出现漏电现象是常有的事情，要想把矿山供电系统安全提升到更高层级就必须将这些小问题解决了。一般来说矿山供电系统涉及范围和线路非常复杂，一旦出现漏电现象要逐一进行检测是不太现实的，对此可以增设高压漏电保护柜。高压漏电保护柜主要是利用漏电处线路会出现电流增大，在此时保护柜中设立正常的电流数字范围，一旦超过这个范围则立即启动保护系统，防止局部漏电引发整体供电系统瘫痪。在保护柜启动的过程当中链接好备用电缆线路的启动装置，保障电缆线路能够正常供电。此外在保护柜中设定好定位系统，帮助维修人员能够快速的找到故障位置，及时进行供电系统维修，确保系统具有高安全性

3.4 设立供电自动监测系统

随着科学技术的发展，自动化设备越来越多的能够帮助人们实时监控各种数据信息、机械运行情况。对此，在矿山供电系统安全性分析当中也应当引进自动化监控设备，针对系统运行中的每一个环节都进行传感器设定、电流电压检测、系统负荷值检测，并将相应的数据输入到自动化监测系统当中，能够及时的发现电缆线路中存在的问题并做好及时的解决。此外，还应当引入自动化安全维护系统、安全预警系统、安全应急系统等。如：内务警报器、智能照明设备、智能烟感探头、自动喷水系统、自动排烟设备、自动通风设备等等。一旦供电系统出现安全事故则能够第一时间启动智能装置，将安全事故的危害降到最低，将经济损失降到最低。

3.5 做好供电系统外因防治

矿山井下供电系统的设备由于长期在井下运行，不同的矿山则要面临不同的地形地貌以及地质情况，对此在进行矿山供电系统建设之初要做好相应的勘察工作，了解地下湿度情况，并结合不同气候环境做好大量的信息评估。然后在进行供电线路建设的时候做好防潮、防水、防腐蚀措施。可以采用先进的电工材料或者是防护措施对供电线路进行双层防护。同时，针对供电系统各个线路情况做好明显的标志，防止在矿井线路维护中出现误接误断现象，导致漏电或损坏供电系统，造成整个矿井供电中断。此外，还要考虑好雷雨天气的避雷引导，避免自然力量过猛而导致整个供电系统瘫痪。

4 结束语

总之，矿山供电系统安全性分析对矿山正常运行有着重要作用，保障着井下采矿设备的正常运行和作业人员的安全。对此，矿山相关管理人员应当从矿山当下供电系统出发，正视其存在的问题，并从内因、外因上进行全面安全性分析，做好运行系统中各种设备的运行数据分析并引进先进技术与设备，对运行各个环节进行监控、检测，让供电系统实现自动化调压，自动减负荷，确保矿山开采过程能够顺利进行。同时，分析评估出行之有效的措施还能够大大提升矿山的运行效率，降低供电系统的维修人力、物力、财力成本，为矿山企业提供更高的经济效益。