煤矿机电设备双电源供电方式安全设计

◎赵刚

前言：如何在实体经济不景气时代稳固生产效益，保障千家万户的生活质量，是当前每个煤矿机电技术管理人员都必须重视的课题。需要注意的一点是，煤矿机电设备双电源的搭配，应该将功率大、质量好的电源来进行核心设计，而功率较小的电源作为辅助之用。当然，煤矿机电设备双电源供电方式的安全设计绝非朝夕之事，需要多方面齐头并进，在工作中融合前瞻性思维，一切以可持续发展为理念。如下，笔者将结合自身多年来相关的工作实践，首先就煤矿机电设备的受电方式展开简要论述，分析当前煤矿机电设备电源供电存在的问题以及煤矿机电设备双电源供电方式的安全设计方案，并在此基础上从构建合理管理机制、培养过硬技术团队等方面入手，分别探究优化煤矿机电设备双电源供电工作的管理路径。

一、煤矿机电设备的受电方式

双电源供电方式是由两个独立变电所引来两路电源，或者由一个变电所两台变压器的两段母线上分别各引一路电源，这样引来的两路电源能够保证各路电源的独立性，当一路电源因故障停电时，另一路电源还能保证设备的可靠供电。双回路供电的供电方式可以是双电源供电，也可以是单电源双回路供电。在单电源双回路供电时，当供电电源或母线发生故障时整个设备的供电电源将会中断，这两者是有区别的。煤矿企业由于自身生产特殊性，设备所采用的供电方式亦不同于一般企业，若想在这种情况下保证持续供电，那么一定要做好电力忽然中断的准备。而煤矿机电设备的受电方式其实包含多种，从字义上就可以理解受电即是指对应设备接受电力的方式，在煤矿机电行业中受电主要分成双县异源同时供电、双线异源分时供电两种类型。

（一）双线异源同时供电方式

所谓双线异源同时供电，其实就是指来自不同电厂的煤矿机电设备同时接入对应煤矿中央变电站，这种供电工作模式在平时都由两股电源负责供电，一旦其中某股电源出现问题，那么还有另外一股电源可以负责为煤矿机电设备继续供电。煤矿机电设备之中的高压系统，通常是由中央配电站采用直接接线的方式来落实工作，对应的联络开关与设备电源之间需要借助闭锁投切设备，目的是为了确保井下机电在生产过程中的供电可靠性。一般情况下，煤矿机电设备双电源会同时启动，确保日常生产之连贯性，一旦遇上正常供电电源可能无法完成供电任务时，则需要及时做好备选供电预案，在第一时间做好应急处理，避免因为断电而为企业带来的经济损失。

（二）双线异源分时供电方式

关于双线异源分时供电，其主要是指煤矿系统供电内含双线接入，不过在供电工作中只有一股电源为对应的煤矿机电设备供电，这条线源需要负担对应区域内所有煤矿机电设备的电力负荷。而另外一路电源则作为工作常备电源，目的是为了随时为供电电源故障排忧解难，在实际工作中常备电源需要不定期测试其供电性能。利用这种供电方式的煤矿机电设备，内在高压系统接入形式与双线异源同时供电方式一致，同样都是由中央变电站接入处理。特别需要注意的一点是，双线异源分时供电中的常备电源只能在煤矿机电设备的主用电电源出现问题时方可接入使用，与双线异源同时供电相比，其局限性在于无法随时切换。

（三）两类供电方式差异性对比分析

实际上，通常情况下大多数企业的煤矿机电设备都是处采用双线异源同时供电的模式，因为在实际的煤矿生产工作中，供电管理与煤矿营运包含的工作内容非常繁杂，其中不仅涉及到对应的设备技术人员，同时还会关联当班的许多其它职能部门，并不是所有工作人员都能够具备煤矿机电设备所需的专业技能，而采用双线异源同时供电则可以很好的解决这一难题。总体而言，双线异源同时供电具备运行性能佳、组织结构整体性好、方便管理以及上手难度低、自适应性强等各类优势。

当然，这也并不代表双线异源同时供电就是完美无缺的供电方式，在平时的工作中发现，此类供电系统对求较多，涉及到的多馈线柜装置十分繁杂，因此会给线路建设工作带来巨大工作压力。由此可以推断，在建设双线异源同时供电装置前期势必需要极大的资金投入以及各类建设资源。再加上线路较为复杂，一旦设备出现问题则需要耗费巨大的人力去进行故障检测与排查，电源利用率也不高。此时，与之相反的双线异源分时供电模式优势则得到发挥，因为此类供电模式刚好线路设置较为简易，前期投入资金较少，因此很多时候会看到中小型煤矿企业青睐于这种供电模式，不过这种供电模式也存在一些劣势，比如需要投入较多的管理精力，而且对应的管理技术难度也较大，通常需要综合能力非常强的高素质精英才能将其把控到位。

二、当前煤矿机电设备电源供电存在的问题

（一）设备长时间高负荷运行

就当前实际情况而言，我国许多煤矿生产企业过于一切以经济效益为导向，很多煤矿机电设备都面临长时间高负荷运行的状况。这里需要明晰的一点是，煤矿机电设备如果应用时间过长，那么势必会加速对应设备的老化与故障率，甚至会影响到煤矿生产一线许多工作人员的生命安全。短时间看好似给企业节省了经济费用，实在不然。因为一旦设备出现问题，不但会影响到生产效率，对企业长期的可持续发展也有严重干扰作用，甚至会引发资金难以顺利流转的恶性循环。

（二）煤矿机电设备所处环境较为恶劣

由于煤矿资源大多集中在人脉稀少、自然条件恶劣的区域，某些设备需要长时间在高温、高湿环境中运行，此类环境同样会加速设备老化、故障。而反观国内的一些煤矿生产企业，他们在生产过程中忽视了这一因素，未能对设备做好应有的抗腐蚀、抗尘处理细节，设备若长时间在这样恶劣的环境中运行，内部各零部件难免会出现问题，最终导致设备性能降低，供电持续性大打折扣，最终也将影响生产效率与生产质量。

（三）煤矿井下机电设备管理制度不够完善

进入市场经济时代之后，煤矿企业之间的竞争愈发白热化，很多企业管理者只看到眼前利益，忽略了长期战略性思考，未能给煤矿机电设备导入一整套科学合理的设备管理制度，对应的设备细节处理方案不合理，最终阻碍了企业的长远发展。如今我国的科学技术水平不断提高，许多煤矿的机电设备自动化程度都随之提升，这本是有效助推国家煤矿建设事业的绝佳契机，。但目前很多煤矿企业皆未能成立专门的机申设备管理小组，因为这些企业的上层领导一味重视控制人力成本，忽略了技术人员的科学配比。与此同时，在日常工作中发现很多煤矿技术管理人员缺乏对应的专业技术培训，疏于对设备后续的养护管理，甚至还有部分煤矿的设备技术员自身业务素质都不达标，一旦发生问题只能凭借所谓的“经验论”来解决供电故障，而且在日常设备维护中也发现了很多不合理的操作，促使煤矿生产工作无法顺利推进。

另外一方面，当前很多机电设备的工资待遇水平偏低，许多技术人员在自己的工作岗位上并没有工作责任心，对于煤矿机电设备的日常工作好似在走形式，许多细节养护工作没有用心落实。再加上当前我国大部分煤矿机电设备技术人员的工作环境都比较恶劣，因此即便企业有心像向社会招贤纳士都很难推进，因为在很多人眼中，从事相关煤矿机电设备技术工种就是一件“得力不讨好”的事情。因此在很多煤矿企业都发现一种“设备等人”的尴尬局面，当前机电设备综合管理机制不合理的情况下，相关技术人员自然难以建立岗位信仰，最终都将影响到煤矿企业自身的可持续发展。

三、煤矿机电设备双电源供电安全设计方案

（一）遵循电源直供原则

煤矿机电设备双电源供电安全设计方案的导入，核心一定要遵循电源直供原则，确保所有的双电源供电线路中的每一条电路都能够为煤矿生产直供所用，对应区域要设置“专线抵达”，绝不允许线路系统中存在其余负荷装置，严令禁止一架多线。其次，铺设线路时所用到的各种架设材料一定要用符合国家质量标准的高品质绝缘材料，因为煤矿运输用电都是高压电，必须要做好安全管理工作。对于输电导线的选取，必须进行严格掌控，确保质量过关，同时还需要做好对应的加固处理。最后，还需要融合贴合时代发展的科学技术手段，在对应区域的输电线路上设置故障检测装置，同时让煤矿供电部门与电厂达成有效连接，确保在生产过程中一旦发现断电能够及时侦测故障部位，为后续展开的煤矿机电设备维修工作奠定良好基石。

（二）设计实例导入

融合某煤矿供电设计改造案例，该项目对应井下煤矿机电设备所需供电电压等级为600V，依据真实的机电设备的实际负荷量以及周边区域的电源情况，在设计工作开展中选用10kV电压等级的线路，同时采取双线路供电模式布局整体煤矿系统的电力供应。项目输电线路所采用的电杆材质为混凝土，同时辅以深埋处理。具体的供电方案依据煤矿地理位置而确定，要求出现方便、供电稳定，煤矿对应变电站位于副井，同时安装两台同型号的变压器。在整体供电系统中，分段接线处理时10KV与4KV 系统接线处理均采用单母线方式，旨在保障整体煤矿供电系统的稳定性、可靠性。

在实际工作推进中，采取的是“JB-22”型电缆，因为这种标准的电缆绝缘层为交联聚乙烯材料，绝缘性能好、耐用性高。而对于井下对应区域的机电设备则采用专线供电模式，即直接由变电站通过低压线进入煤矿井下对应采区，并在此区间装置开关，主要用于控制采区总电路开关。在变电站区域另外设置隔爆型高压开关2 台，隔爆型低压开关装置8 台。对于井下输电线路需严格执行空架措施，严禁涉水架设输电线路，同时还要在井下对应水槽区域设置主接地，确保各个用电设备都能够各自安全接入。另外，需要确保接地电阻控制在2 Ω 之内，若无法达标则需要更换接地地点。

四、优化煤矿机电设备双电源供电工作的管理路径

（一）构建完善的煤矿机电设备管理制度

客观而言，现代化煤矿企业必须要懂得重视煤矿机电管理制度，具体管理路径可以从如下几个方面来实行：第一、制定一整套科学合理的机电设备管理规章制度，要从防爆设备下井检验机制、安全设备定期检查机制、设备验收、设备采购、设备应用与操作等各个方面入手，落实好规章制度的建设工作，决不能将制度建设流于形式主义，制度一旦确立完毕则必须要求全员严格遵守；第二，必须要把机电设备与后续的养护工作达成有机整合，最终一定要实现定人定机管理与维修机制，相关机电设备管理人员必须经过严格的技能培训方可上岗任职，还需从交接班规程上进行细节落实，明确每个班次之间工作人员的工作职责，交班时务必做好设备安全揭记录交接工作；最后一方面，对于设备定检定修机制，要持续完善好计划表，将各类设备的检修任务明确到人，对于某些大型设备则需要做好验收检验管理，做到事事有交代、事事有回应，严格监督管理机制，将各项规章制度工作落实到细处。

（二）完善煤矿机电设备的使用性能

严格遵守国家《煤矿安全规程》相关要求，对矿区内所有落后、陈旧的机电设备进行更新换代，加强各类机电保设备的保护力度，对于不符新时代煤矿生产规则的机电设备必须即刻更换。同时要从市面上采购先进的现代化机电设备，不断完善机电设备的自动化与信息化水平。此外，若想从根本上防止机电设备的安全隐患，相关设备技术人员还需要定期分析设备的实际运行状态，精准把控机电设备的运行状态，定期施加科学养护，并将各类有可能发生的供电故障进行提前预测，做好应急处理预案，防止后续工作中出现较大故障，以此来提升机电设备的生产效率。与此同时，还须引进大功率采煤机、绞车变频调速装置等先进的设备，投入矿井供电监控系统、主排水自动化系统，进而强化矿区的自然抗灾害能力。

（三）培养过硬的机电设备技术管理队伍

实际上，任何一家煤矿企业想要在当前市场环境中利于不败之地，都需要一套业务技能过硬的管理队伍为支撑。煤矿机电设备的供电管理工作，人员配置要与时俱进，敢于摈弃陈旧管理理念，充分意识到煤矿机电设备管理的重要性。在实际工作中，必须定期组织管理人员参加机电设备专项业务培训，以此强化队伍的专业化技术水平与管理水平，为企业的发展打造一支具备综合素质的现代化管理队伍。这支管理队伍不仅需要全方位认识机电设备的组成结构，更需要熟练掌控机电设备的使用性能和操作流程，当机电设备发生故障的时候，管理人员可以根据设备原理，在第一时间进行针对性故障处理，保障机电设备安全运行。为此，相关领导层完全可以为这支对建立一套激励机制，让专业技术水平过硬的管理人员得到更为丰厚的回报，以此来加强工作积极性与责任心。

结语：综上所述，本文主要结合了笔者自身多年来相关的工作实践，首先就煤矿机电设备的受电方式展开了简要论述，分析了当前煤矿机电设备电源供电存在的问题以及煤矿机电设备双电源供电方式的安全设计方案，并在此基础上从构建合理管理机制、培养过硬技术团队等方面入手，分别探究优化煤矿机电设备双电源供电工作的管理路径。随着科学技术的不断进步，未来我国煤矿机电设备的供电体系势必将发展的越来越多元化、智能化，为了尽可能保障煤矿生产企业的可持续发展，相关技术管理人员一定要善于换位思考，平时多从国内外成功的供电案例中汲取有效养分，敢于突破传统电路设计格局，以此创设出贴合设备特点的供电设计方案，以此带动我国煤矿建设事业的长远发展。