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1引言
煤礦開采技術得到不斷提升,但由于煤礦開采環境的特殊性和管理體制的不完善導致礦難事故發生頻率逐年增高。為了降低礦難事故的發生率,加強煤礦井下機電安全供電技術管理是十分必要的。隨著機電自動化技術的提高,對機電的操作提出了更高的標準,如果操作不當,輕者會影響機電的工作效率,重者會造成安全隱患,引發安全事故等。
2.井下機電安全供電技術管理存在的不足
2.1井下作業人員技術水平不高
由于煤礦井下作業環境的特殊性導致井下作業危險系數較高,而井下作業人員的福利待遇水平又普遍不高,這都導致了井下作業人員的綜合素質不高,操作技術水平普遍偏低。隨著機電安全供電技術的不斷發展進步,煤礦的機電設備也必然要進行更新換代。但是當企業引進先進設備后卻面臨著沒有人會操作的尷尬窘境。現有的井下作業人員無法保證設備的正常運行,給井下作業安全帶來隱患。
2.2井下機電安全供電技術管理體制不健全
由于企業在實際生產過程中只注重利益,而忽視了井下機電安全供電技術管理,導致尚未形成較為健全的管理體制。按照我國對生產質量標準的要求,各個煤礦企業都應設有專門的管理技術的部門,負責監督、管理井下機電安全供電技術。事實上,大部分企業為了降低成本,減少開支,疏于對供電技術安全的管理,有的煤礦企業即使設置了這樣的部門也是個擺設,設施配備不充分,未能起到應有的作用[1]。此外,大多數煤礦企業都沒有對井下作業員工進行專門培訓,導致即使更新了機電設備也無人能夠操作,更別說保證機電的安全運行了。
2.3井下機電設備未能及時維護更新
煤礦企業在生產過程中過于關注經濟效益而忽視了井下作業安全,給井下作業人員的生命安全造成威脅。忽視了機電設備的更新問題,通常老舊設備處于超負荷的工作狀態下,設備老化、陳舊問題嚴重,在一定程度上為安全生產埋下了隱患。而且,煤礦企業沒能做好設備的維修和維護工作,從而無法保證機電設備的正常運行,給安全生產帶來威脅。
2.4井下機電設備的綜合管理存在問題
煤礦企業對井下機電設備并沒有出臺較為有效的安全管理措施,導致機電設備的綜合管理存在很大漏洞:①對于井口的管理工作不嚴格,缺少完善的管理制度;②現有的機電設備管理辦法無法滿足現代煤礦企業的要求,導致對機電設備的管理效率很低;③對機電設備管理資料保管不當,導致資料缺失、破損現象嚴重。缺失有效的管理方法,造成管理的不當。
3.加強煤礦井下機電安全管理的對策
隨著機電技術的發展,機電設備自動化程度得到不斷提升,安全型防爆電氣設備的全面引人對機電管理提出更高的要求。特別是對技術管理人員的素質、能力的要求都明顯提高了,電氣設備的維護和管理工作成為機電安全管理工作的核心。
3.1加強機電技術管理人員的培養
煤礦機電專業人員因其工作環境的特殊性決定了他們工作的復雜度較高,所要涉及的科學領域較廣,人員比較分散等。因此,加強對機電技術管理人員的專業培養是十分必要的,一方面可以普遍提高技術人員的業務水平,另一方面可以提高機電技術人員的專業素質,增強其職業道德建設,為未來的機電供電安全管理奠定堅實的技術基礎。
我國的煤炭正不斷的向著高效、安全、平穩的生產目標前進。隨著新技術、新設備、新工藝的不斷被引進到煤礦采區,培養優秀的機電技術管理人才成為各個煤炭企業的當務之急。注重從各大高校引人人才,提升整個管理隊伍的綜合素質。加強對機電技術人員的技術培訓,不僅僅局限于理論知識的傳授,更要注重對專業技能的培訓[2]。在一個階段培訓后要對員工的培訓結果進行檢驗,對于那些成績優秀的員工給予適當的獎勵,從而激發員工的學習熱情。
3.2完善機電管理組織
針對井下機電設備采取設置專門人員分別管理的方式,明確分工,避免出現問題時互相推脫責任的現象出現。在對機電設備加強管理的同時,還要加強群管體制建設。將井下機電工作人員按照其不同的分工分為不同的管理小組,根據其工作范疇對機電供電技術進行管理,做到明確分工,責任到人。
首先,將井下工作人員按照其職責的不同分成不同的管理小組。如電氣管理組、防爆檢查組、電纜管理組等。其中電氣管理組主要負責煤礦開采區的供電情況,并繪制供電系統圖和對電氣設備的檢查和維護工作等。防爆檢查組負責防爆設施的安全檢查工作和新引進設備的質量檢查等。電纜管理組的職能是負責對電纜質量的驗收、管理工作。
3.3健全機電設備管理制度
對井下的機電設備的應該嚴格把關,做好機電設備的管理工作。首先,對于井下的防爆設備要對其維護工作嚴格把關,對防爆設備的質量和性能要經常檢查,確保其運行的安全性。對防爆設備要經常維護,做好防銹保護,一旦發現防爆設備的零件出現問題,要及時換修。對于維修后的機電設備要嚴格把控驗收關,防爆檢測員在對電氣設備進行驗收時要嚴格按照驗收流程工作,一定保證機電設備的安全性性能。對于要投人生產的電氣設備而言,要經過多次的通電實驗驗證合格的設備可以下井。另外,對于防爆設備而言,要定期檢查其防爆效果,確保安全生產。
3.4提高機電設備的安全性能
加強煤礦井下機電安全供電管理不僅要加強對機電設備的管理還要加強對與機電設備相關的檢查工作,至于檢查強度的安排可以根據其與機電設備的相關性的程度來設定,例如對于相關度較高的設施可以采取定期檢查的方式,如果相關度比較低,可以采用不定期檢查的方式。而且,對于每次檢查的結果都要記錄下來,以便日后進行查閱。
3.5采煤區實行供電設計管理
井下工作受地理環境因素、自然因素等多方面因素的共同影響,為井下作業造成了一定的難度。為了保證井下工作人員的生命安全,對采區供電系統的設計要綜合考慮以上各影響因素之外,還要必須獲得總工程師的許可之后才可以應用到實際生產中。采區供電系統的設計主要包括以下內容。首先對于那些非常規情況的采區,要有相對應的安全供電措施,以確保井下作業的安全;在設計供電系統圖的時候,應該在圖中明確標出有關機電設備和電纜的信息[3]。另外,還要有機電設備的分布圖和機電設備的數據;最后,對于與機電設備相關的設施在選擇時一定要選擇符合標準的,如在選擇電纜時,一定要選擇符合相關標準的電纜。
3.6加快技術進步速度
井下機電設備的安全管理對井下作業的安全性有重要影響,因此,煤礦井下機電安全供電管理部門可以針對目前機電安全管理中的典型問題,研究解決問題的方法,加快機電安全管理技術的發展進程,進一步實現提高井下機電設備安全供電管理的目標。
4.結語
煤礦井下機電安全供電管理對于保證井下安全作業、保障井下作業人員的人身生命安全是十分重要的。近年來,煤礦中頻繁發生礦難事故已經引起全社會的廣泛關注,為了減少這種不幸的發生概率,加強井下機電安全供電管理刻不容緩。然而,要想切實做好井下機電安全管理工作,還需要煤礦企業的各個部門之間各司其職、相互協作。
作者:胡世柯
參考文獻:
[1]井下機電安全供電技術管理研究[J].尹燕華.機械管理開發.?2013(05):124
【關鍵字】煤礦供電;系統安全;技術要求
引言
煤礦井下供電系統在實際應用過程中,存在各種各樣的安全問題,要解決好上述諸多問題,不僅要提高井下供電安全、可靠的認識和意識,同時還應結合井下供電相關技術規范要求,采取有效的技術方法措施,提高井下供電系統的安全可靠性,預防漏電和人身觸電事故的發生,已成為每個煤礦機電工作人員研究的重要內容。
1.煤礦井下供電系統運行方式的技術要求
國家安全生產監督管理局、國家煤礦安全監察局頒發的《煤礦安全規程》中,第441、442條中明確規定,不僅井上需采取兩回路電源供電運行方式,同時還將兩回路供電運行方式技術規定延伸到井下采區變(配)電所中,這樣可以確保井下供電系統運行的安全可靠性。同時,要求向局部通風機供電的井下變(配)電所必須采用分列運行方式等,這樣可以確保井下通風系統運行的安全可靠性。井下兩回路供電電源采取并列運行,即按照一用一備和分列運行方式進行供電。另外,要結合井下采區供電機電設備的種類和負荷等級,確定合理的供電方案和運行方式,提高礦井安全生產水平,確保井下作業安全可靠、節能經濟的高效穩定進行。
2.井下供電優化布設方案
井下供電電源由地面變電所經二臺升壓隔離裝置后,向井下采區作業面進行供電。地面上兩臺升壓隔離裝置采取一用一備運行方式,即:一臺運行、另一臺帶電備用,通過雙電源向井下采區作業面上的所有電氣設備、照明、動力設備等用電設備進行安全可靠供電。井下變電所饋電盤柜向給排水系統、通風系統等提供雙回路電源進行供電。井下動力電壓等級按照機電設備功率容量按照6.3kV、660V、380V進行優化布設,照明、信號以及煤電鉆等電氣設備按照127V進行供電,交流控制回路按照36V進行供電。井下所有供電系統均需要建立完善匹配的漏電保護體系,通過低壓漏電保護器饋電開關實現漏電保護,避免漏電觸電事故發生。井下按照規范要求均設置完善的接地網和接地極,并通過接地銅線、接地扁鋼、等電位聯結體等,構成完整的工作接地、保護接地和系統接地,通過匯集到井下主接地極中,構成一個完善的全礦井可靠接地網,確保井下供電的安全可靠性。井下高低壓電動機均選用礦用低壓磁力啟動器或真空啟動器進行控制,同時在電機控制箱內裝設完善的繼電保護系統裝置,為電動機的短路、過流、漏電等進行綜合防護。在采區掘進工作面上,通過完善的繼電保護閉鎖裝置實現風電、瓦斯電等閉鎖工作,同時在回采工作面上構建完善防護系統實現瓦斯電閉鎖。
3.提高煤礦井下供電安全可靠性的技術措施
3.1提高井下供電可靠性
當煤礦井下一類負荷出現供電中斷時,將會引起嚴重的人身傷亡、設備損壞事故,不僅給煤礦帶來巨大的經濟損失,同時還會造成巨大社會負面影響。所以,必須保證井下供電的安全可靠性,每一礦井均必須采取兩回電源進行供電,且對于通風系統、排水系統、立井提升系統等一類負荷,必須從井下變(配)電所中采取兩路互為備用電源進行供電。井下供電雙回電源回路,必須引自不同的發電廠或變電所,并配置完善可靠的自動切換裝置,一旦工作電源回路出現故障,則會通過自動切換裝置自動切換到備用電源回路,快速恢復供電,確保井下作業的安全可靠性。為了確保井下供電的安全性和可靠性,井下供電的兩回電源回路應單獨設置,不得與其他負荷進行分接共用。
3.2合理優化布設提高供電安全
煤礦井下作業環境較為惡劣,且安全威脅影響較多,為了提高井下長距離供電的安全可靠性,避免安全事故發生,合理優化布設供電系統提高供電安全可靠性就顯得尤為重要。在實際工作中通常采取提高井下供電電壓等級、裝設相敏裝置、分列分段供電、增大供電電纜經濟截面、合理調節供電方案等技術措施,同時結合加大井下供電系統運行維護力度等管理措施,確保井下供電具有較高安全可靠性,保證井下作業安全。
3.3完善繼電保護設備系統
完善井下供電繼電保護方案,改善繼電保護裝置系統,提高供電系統故障或事故工況下動作選擇性、可靠性和速動性。井下高壓電動機、動力變壓器等高壓動力設備、控制設備等,均需按照要求設置短路、過負荷、接地和欠壓釋放等保護功能。煤礦應根據井下作業用電負荷類型、保護等級、分布位置、使用頻率等實際情況,有針對性地進行井下供電系統繼電保護方案的優化設計,同時應采取各種先進的技術措施、設備裝置等,提高井下供電的安全可靠性,減少供電故障或事故影響范圍,同時提高故障或事故排除速度,確保井下供電的安全可靠性。
3.4加大井下供電設施檢修維護力度
煤礦井下供電設施要隨用電設備功率容量、性能等參數的變化,及時準確做出相應及時升級改造。嚴格按照檢修維護計劃,對井下供電設備及時完善可靠的維護和檢修,確保其具有較高性能水平。維護檢修過程中,一旦發現井下防爆電氣設備存在防爆性能下降、遭受破壞等現象時,必須采取更換處理,嚴禁繼續在井下采區作業面上繼續使用。對于陳舊或不符合安全規程的機電設備應及時進行更換處理,減少設備故障發生,提高井下供電的安全可靠性。
3.5引入電氣設備狀態在線監測系統
引入電氣設備狀態在線監測系統,對井下供電設備實行全過程動態管理。利用井下電氣設備在線監測系統,在監測井下電網、電氣設備運行工況性能的同時,還可根據安全監測系統所檢測到的相關特性數據,判斷井下供電系統故障或事故的特征性質,快速準確的判斷供電事故發生區域,便于制定高效合理的措施快速準確切斷相應事故區域的電源,確保非故障區供電安全。
關鍵詞:煤礦井下供電系統;繼電保護;低壓供電系統;防爆電器安全
中圖分類號:TD611文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2010)04-0195-02
一、煤礦井下供電系統介紹
煤礦井下供電系統的優劣直接影響到電網的安全性、可靠性、合理性和經濟性。尤其隨著煤礦井下采掘機械化程度的提高,生產工作面不斷向前延伸、擴大, 給煤礦井下安全供電帶來了許多不利的影響。目前我國煤礦井下常見的供電電壓按《煤礦井下供電設計技術規定》,高壓有10kV和6kV,一般采用6kV,有10kV礦用變配電設備時,若經濟、技術合理,可采用10kV供電;低壓有1140V、660V和380V,就高產高效綜采工作面而言,若工作面供電電源引自采區變電所6000分段母線上,則工作面就存在6000V,3300V,1140V和660V等4個電壓等級。
隨著煤礦井下生產工作面的不斷向前延伸、擴大,高壓供電電纜及設備不斷深入末端,低壓系統一直向前延伸,星羅棋布的電網由變壓器、高低壓開關和磁力起動器相連,這些供電設備和電纜安全與否,直接關系著礦井的生產安全。由于煤礦井下環境條件的特殊性,在采掘過程中容易產生有爆炸危險的瓦斯(甲烷)和煤塵,并且由于電氣設備經常處于溫度濕度較高的狀態下,設備內部產生凝露現象比較普遍,霉菌現象也時有發生。據有關資料統計,在煤礦瓦斯、煤塵爆炸事故中,電火花引起的事故約占50%;在煤礦發生的觸電事故中,煤礦井下觸電死亡人數約占64%。可見對煤礦井下進行可靠、安全、經濟合理的供電,有助于提高產品質量,經濟效益及保證安全生產。為了確保安全和正常的生產,合理優化煤礦井下供電系統是十分重要的。
二、煤礦井下高壓供電系統
煤礦井下高壓供電線路已深入到各個采、掘負荷中心。其供電是否安全可靠,不僅影響產量,而且影響工程進度,因此煤礦井下高壓供電可靠運行在礦井供電中有很重要的地位。煤礦井下高壓供電可靠運行不僅與系統本身設計有關,還與組成系統每一組件的安全可靠性有關,因為構成煤礦井下高壓供電系統中各種設備只要一個出現故障,整個系統就會終止運行。因此不僅要關心系統本身的設計還要在設備易出故障的薄弱環節出現故障前進行預防、檢修、更換。一般煤礦井下高壓供電系統常出現的問題有以下幾種:
(一)高壓線路故障
由于煤礦井下環境的原因比較復雜,煤礦井下高壓供電系統中電纜線成為安全可靠性的薄弱的環節。首先,高壓鎧裝電纜外層鋼帶或鋼絲鎧裝層由于潮濕很容易銹蝕;其次,如果運輸大巷到采掘負荷中心對空間小,高壓電纜在巷道內運輸時就很容易刮破、擠壞,高壓屏蔽電纜也容易被扎,從而造成高壓停電事故;再次,高壓電纜長時間處于過載狀態,也很容易出現事故;最后,單相接地會使另兩相對地電壓升高,嚴重影響煤礦井下高壓供電系統的可靠性。
為了避免事故的發生,提高高壓線路的可靠性,在固定場所鋪設電纜時,應選擇聚氯乙烯絕緣電纜、聚氯乙烯絕緣鎧裝電纜、交聯聚乙烯電纜、交聯聚乙烯護套鋼絲鎧裝電纜或其它新型高絕緣電纜。并且在選用電纜時必須保證載流量滿足現有設備要求,并留有一定的富余系數。
(二)高壓防爆開關故障
雖然煤礦井下礦用一般型高壓防爆開關等都具有高壓漏電和絕緣監視保護功能,但由于變壓器高、低壓側腔體的蓋沒有有效的連鎖保護裝置,使得高壓開關與分立的變壓器、低壓饋電開關之間的保護不能形成有效的配合,致使高壓開關失去了應有的保護功能,因此會出現漏電、過流和短路等問題;另外,高壓負荷開關觸頭接觸不良,產生弧光或放電,與高壓負荷開關帶載停送移動變電站,也會導致高壓斷電事故。
為加強煤礦井下高壓防爆開關的安全可靠性,我們在選擇高壓開關時,其斷流容量不得小于變電所母線上的實際短路容量。對分立的供電變壓器,其高、低壓側腔體蓋都應設置連鎖開關,其接點串接在高壓開關的監視回路中,當變壓器高、低壓側腔體蓋開關前及高壓橡套電纜的監視線斷開時,高壓開關便能迅速跳閘。嚴格按照《煤礦安全規程》規定的標準,周期對高壓防爆開關有關部件進行耐壓試驗,避免擊穿“放炮”,引起短路故障。還要對高壓防爆開關進行維護、保養和檢修,對負荷變化了的高壓開關的保護裝置要及時重新進行計算和整定,并且定期檢修。
(三)繼電保護問題
目前,煤礦井下高壓供電系統中均為6kV/10kV系統。較多采用的是直流操作的定時限過電流保護和瞬時電流速斷保護,供電系統一般為單側電源輻射狀電網,其階段式電流保護原則為:從電源端至負荷端動作電流應從大至小逐級遞減,動作時間亦應從長到短逐級遞減;本級電流保護的動作電流必須大于下一級線路首端的最大短路電流。現行的整定原則為:地面6kV處設兩段式保護,A段速斷按保護本條線路電纜的50%進行整定,B段過流按躲過最大負荷電流進行整定,動作時限為0.95;中央變和采區變出線處A段按上一級速斷保護的0.9倍整定,B段按最大負荷電流整定;中央變進線處只設速斷保護,按上一級速斷保護的0.9倍進行整定;采區變進線處設兩段式保護,A段按上級速斷的0.9倍進行整定,B段按上級B段定值進行整定。
結合煤礦井下供電的特殊性可以看出,煤礦井下供電系統線路保護中存在的主要問題有:
1.煤礦井下供電系統是一個單側電源輻射狀電網,由于采區變電所距電源較遠,中間經過的開關級數較多,需要較長的時限和較大的定值配合,而電力部門對電源保護的時限和定值已經限定,無法更改,造成給定整定值過小,保護時限過短,保護無法配合。
2.煤礦采區變電所的整定原則是確定最遠端的負荷性質和大小,據計算結果整定供此處負荷的開關定值,然后逐級向采區變電所計算,根據所負荷中功率最大者確定過流保護定值,以最遠端的短路電流整定速斷保護。依向上逐級配合,速斷保護和過載保護的定值和時限從采區變電所向下逐級降低由于目前速斷保護整定值過小,一旦出現短路故障,必然是所有速斷保護同時作,使得繼電保護沒有選擇性,出現越級跳閘,擴大了停電故障影響范圍。
3.瞬時速斷的整定原則是先確定地面6kV處定值,依次向下按0.9倍整定。這種原則有明顯的缺陷:由于整定值過小,并且逐級減小,一旦出現短路故障,必然是所有速斷保護同時動作,使得保護的選擇性差,出現越級跳閘,從而擴大停電故障的影響范圍。
為了避免上述安全隱患,首先可在6kV至中央變下井線路中裝設電抗器,短路電流值從電源至負荷方向將在井上、煤礦井下有明顯的差距,從而有利于速斷保護動作電流的區分。其次可通過改進線路保護每段的整定原則和各級之間時限的配合兩個方面對煤礦供電系統繼電保護進行優化,以最大限度滿足煤礦井下供電特殊情況的要求。
三、煤礦井下低壓供電系統
隨著煤礦井下供電電壓等級的不斷提高,煤礦井下低壓供電系統的范圍也在不斷擴大。煤礦井下低壓供電系統采用中性點不接地方式,其優點是大大降低了電網接地電流和電容電流,提高了人身觸電安全性和供電設備的安全性。供電方式主要采用中央變電所設有主變壓器,總饋電開關向各分支開關饋電方式。但由于煤礦井下防爆電氣安全水平不高,電氣故障引起的電火引燃瓦斯煤塵爆炸事故時有發生,由此造成的傷亡人數呈逐年上升趨勢,給煤炭工業的社會聲譽和社會穩定造成了極大的負面影響。因此,提高煤礦井下低壓供電系統的安全可靠性,對提高煤礦井下供電的可靠性,具有十分重要的意義。一般煤礦井下低壓供電系統常出現的問題有以下幾種:
(一)局扇供電問題
煤礦井下低壓供電系統中,有些掘進工作面達不到《煤礦安全規程》規定的煤礦井下的局部扇風機供電必須滿足“三專”和“雙風機雙電源”的要求。一種情況是沒有采用專用電纜線路供電,一旦其中一臺風機供電線路出現故障,馬上影響到另一臺風機的供電,擴大了故障的影響范圍,給人身及礦井帶來了嚴重的安全隱患。還有一種情況就是生產用電與局扇用電為一趟線路,沒有分開,一旦生產供電線路出現故障,會直接影響到局扇的正常運轉,甚至影響整個礦井的井下供電系統。
為了避免上述安全隱患,局部通風機專用變壓器與備用電源必須分布在不同的母線上,備用電源的容量和開關整定必須滿足所帶局部通風機及其它負荷同時運行的需要,確保局部通風機正常運行;專用線路應采用裝有選擇性漏電保護裝置的供電線路;通風專用變壓器的低壓分支開關必須安裝低壓選漏,并按《煤礦安全規程》規定周期進行試驗,以減小漏電線路的影響。
(二)防爆電器安全問題
礦用隔爆型低壓防爆電器是煤礦井下必備的電器設備,采用防爆外殼、本質安全電路及各種保護裝置,這些安全措施對防止電火花引爆礦井瓦斯,保障人身安全起到了重要作用。但是由于產品設計存在著不完善性,防爆外殼的結構具有一定的局限性,使上述這些措施不能防止故障電火引起的瓦斯煤塵爆炸事故的發生。
為了避免上述問題的發生,對防爆電器開蓋進行檢查、維修以及更換負荷時,應遵守《煤礦安全規程》第445條規定的“煤礦井下不得帶電檢修、搬遷電氣設備”,即不允許帶電打開電器設備隔爆外殼。這就要求工作人員提高安全意識,克服防爆電器這一設計缺陷。
上面只談了些煤礦井下供電系統存在的一些主要問題。另外,制定完善健全的規章制度并認真執行,對于提高煤礦井下供電安全也具有十分重要的作用。總之,只有加大煤礦井下供電系統管理的力度,把煤礦井下供電系統中存在的問題及時、合理的解決,才能保證礦井具有質量高、更安全、更可靠的井下供電系統。
參考文獻
[1]白繼儒.煤礦井下供電可靠性探討[J].中州煤炭,2005,(3).
[2]楊發長.淺析煤礦井下低壓供電系統[J].科技情報開發與經濟,2007,(24).
[3]李曉光,張樹江,王子君.我國煤礦井下低壓供電系統可靠性分析與對策[J].煤礦安全,2007,(8).
[4]仇士弼,許博.煤礦井下供電的探討[J].煤礦設計,1997,(7).
【關鍵詞】煤礦;井下;供電短路;保護方式
在過流保護、漏電保護、保護接地三種煤礦井下供全供電的保護中,短路保護是過流保護中最重要的一個部分。短路類型主要有兩種,即三相短路和兩相短路。在供電系統出現故障的時候會產生強大的短路電流,如果故障不能及時得到切除線路和設備就會損壞,短路電流還會呈現不平衡的交變磁場,交變磁場會對線路附近的通訊信號產生干擾作用,這時很容易會產生瓦斯和煤塵的爆炸事故,威脅著工人的生命安全。
1 井下保護
電氣設備在煤礦井下分為不具有防爆性能的礦用一般型電氣設備和具有防爆性能的礦用隔爆型電氣設備兩種類型。礦用一般型電氣設備適用于沒有瓦斯和煤塵爆炸性危險的場所,礦用隔爆型電氣設備則適用于有瓦斯、煤塵等爆炸危險的場所。如果按照電壓的高低來說,電氣設備還可以分為低壓電氣設備和高壓電氣設備。一般來說井下的電氣設備中屬于一類負荷和二類負荷的比較多,這樣在工作時產生的電流和電壓就會很大,所以,為了保障井下人員的人身安全,就要對設備進行有效的安全檢查和保護,從而保證電氣設備進行穩定可靠的工作。
1.1 接地保護
假如接地保護電氣設備的絕緣發生了一定程度的破壞,就會使電氣設備的金屬外殼和架構帶上電。井下的煤礦工人如果碰到了這樣帶電的電氣設備就會發生觸電事故。30毫安在我國被規定為觸電的安全極限交流電流值。如果我們可以有效的通過接地保護對通過人體的電流進行限制,就可以保證將電流控制在安全限度以內,如果通過人體的電流不超過30毫安,那么就保證了煤礦井下電氣設備的安全性,同時就保證了能夠安全生產。
1.2 過流保護
煤礦井下的供電網通過的電流是使電火災產生的最主要原因,電路短路或電路過載都會產生過電流,所以,不產生過電流就可以防止電火災的發生。過流保護主要包括短路保護和過載保護兩種類型,當下電磁式繼電器和電子式繼電器都可以實現短路保護,過載保護主要可以通過電磁式繼電器、電子式繼電器和熱繼電器來實現。
1.3 漏電保護
如果煤礦井下供電網的絕緣電阻小于一定的數值,那么就會造成供電設備的進一步損壞,很容易會出現短路故障,這時候如果井下的工人碰到供電設備,就會導致觸電事故的發生,同時漏電還容易產生火花,從而引起瓦斯、煤塵的爆炸危險。所以,必須要裝設漏電保護裝置,以保證井下的供電系統可以實現絕緣監視、漏電保護,對流過人身的電容電流進行補償。
1.4 短路保護中存在的問題
單側電源電網的階段式電流的保護原則主要包括:由電源到負荷作電流應該從大到小進行逐級的遞減,動作時間也逐級遞減;第一段電流保護的動作電流必須要大于下一級線路首端的最大短路電流。但是,煤礦井下的供電系統更多采用銅芯電纜,這樣就會產生電阻小的現象,斷路開關和電磁式繼電保護難以使動作時限小于0.5s,所以,上面的兩條原則都很難達到要求。
2 對煤礦井下供電系統短路方式的探索
2.1 對井下工人進行技術培訓
因為煤礦井下的供電系統中是涉及到人身安全的,所以對短路保護性能要考慮的全面,從多方面開始著手。煤礦井下供電系統發展的非常迅速,短路保護的難度也需要進一步加大,因為在煤礦井下供電系統中增加了很多高科技、高技術的成分,所以,井下的人員一定要對理論知識達到純熟的程度,避免對供電系統的短路保護出現安全威脅,對專業人員的技術培訓是必不可少的,如果沒有非常專業的培訓是不可能會勝任這份工作的,安全生產就會受到很大的威脅。
2.2 對跳閘電器的作用進行關注
跳閘電器的動作時間對井下低壓電網短路保護的快速性具有決定性的作用,為了能夠讓這種快速性能夠得到有效的提高,應該在饋電快關和電磁起動器中采用真空斷路器與真空接觸器,一定程度上來說這是一種強有力的保護措施,還有,對于研究理想的無觸點固態電器業具有指導和借鑒的作用。當今具有技術可行性和實際操作性的知識在小功率低電壓開關之中。
2.3 加強對電氣設備的維修保養
嚴格意義上來說,電氣設備要及時得到保養和維修才能保證人員的安全,也只有這樣,才能保證電氣設備的正常使用。舊設備的工作重點是要保證讓它能夠正常運行,所以要及時對其進行修理,將安全隱患及時的扼殺在搖籃之中,對于新設備來說,工作的重點要放在提高工作人員的水平上,并且要認真地做好設備的維護和保養工作,從而保證電氣設備能夠正常使用,保證煤礦井下的生產能夠做到高效和安全。
2.4 采用電子保護的方式
隨著采煤技術的不斷發展,對煤礦井下供電系統短路保護靈敏度的要求也開始越來越高,在這種情況下,采用電子保護的方式對井下供電系統短路保護非常有效。為了提高井下供電系統短路保護的可靠性,可以采用互感器作為傳感器,用復合式電源保障近端短路時電源能夠正常工作,這是非常必要的。
3 結語
本文對煤礦井下供電系統的保護方式進行的進一步的分析,同時,對短路保護中存在的主要問題也進行了分析與探討。最后,進一步探索煤礦井下供電系統短路保護的方式。加強短路保護主要可以通過加強人員技術培訓、對跳閘電器進行關注、加強電氣設備的維修保養以及采用電子保護的方式來實現。隨著煤礦井下供電系統技術的不斷發展,煤礦井下供電系統的保護措施也在不斷得到發展和完善,這些保護措施將為那些在煤礦井下的人員進行安全生產進行保駕護航。
【參考文獻】
[1]武紅運.煤礦井下供電短路保護研究[J].科技風,2012(23).
[2]徐紅梅.煤礦井下供電設備監測監控系統研究[D].西安科技大學,2012.
[3]石柏虎.煤礦井下高壓供電監控系統研究[D].山東大學,2012.
[4]張騰.礦井電網安全監控網絡化系統研究[D].青島科技大學,2012.
[5]鮑永生.提高煤礦井下低壓電網短路保護的可靠性 確保煤礦安全供電[J].科技信息:學術版,2006(02).
關鍵詞:礦井 供電系統 措施
1 概述
眾所周知,電力是現代煤炭工業的主要動力,在煤炭生產中占有十分重要的地位,是保證礦業生產的先決條件。電力可以方便、經濟地遠距離輸送和分配,也可以方便地和其它各種能量形式相互轉換,并且在使用中還具有便于調度、測量和實現自動控制的優點;從安全的角度上講,由于煤炭生產中存在著各種自然災害,而這些災害的預防、預報和排除,也直接或間接地取決于礦井供電的正常與否。由此可見,礦井供電工作不僅直接影響礦山企業的高效生產,而且關系著礦井和工作人員的人身安全。因此,煤礦井下供電必須保證其可靠性、安全性、技術合理性與經濟性。煤炭企業對供電安全的管理有重要意義。
2 礦井供電系統安全管理的目的及特點
那么什么是礦井供電系統呢?由礦井各級變電所(地面變電所、井下中央變電所、采區變電所)的變壓器、配電裝置、供電線路及用電負荷,按照一定方式相互連接起來的一個整體,稱為礦井供電系統。
礦井供電系統安全管理的目的有兩點:
①保證電氣設備運轉的安全性和穩定性。
②為員工的人身安全和設備的安全性工作做保障。
礦井供電系統安全管理包括三個特點:
供電安全是一個系統工程,該系統由“軟件”和“硬件及“人”三部分組成。
①“軟件”:不僅僅是指各種各樣設備管理、安全用電檢修相關的規章制度,還包括《煤礦安全規程》里面規定的準則。
②“硬件”:主要是指用于保障礦井不出現安全事故的儀器、儀表、各種各樣的保安工具和不同類的保護器具。儀器和儀表可以從各個方面檢測進入礦井的電氣設備的安全和性能;保安工具能夠用于安裝、維修電氣設備。
③“人”:是整個系統進行之中最重要的因素,由于系統中的各個部件和程序的操作都不能離開人來控制和使用,通常情況之下,人為因素才是造成管理系統崩潰、安全事故多次發生的關鍵性因素。
3 礦井供電的基本要求
既然供電安全的管理對煤炭安全有著重要的意義,因此對礦井供電提出了五點基本要求:
①供電的可靠性。供電的可靠性是指供電系統不間斷供電的可靠程度。對于煤礦,供電一旦中斷,不僅影響生產,而且可能使設備損壞,甚至發生人員傷亡事故,嚴重時會造成整個礦井的毀壞。為了保證煤礦供電的安全性和穩定性,所有的礦井都務必要使用兩回路電源線路,這樣才能夠保證在其中一回路出現問題導致斷電的情況下另一回路能夠承擔起礦井的所有負荷。在一般情況下,兩回路中一回路運行的話,另一回路就務必要保持有電,隨時做替補。這樣才能確保井下生產進行之中不會出現斷電的情況。
②供電的安全性。安全性是指在生產過程中,不發生人身觸電事故和因電氣故障而引起的爆炸,火災等重大事故。電能的特點就在于,要是在使用的過程中出現故障的話常常會引起人身觸電和電火災等安全事故。煤礦的環境局限在地下,如果有故障出現的話就會造成比地面還強很多倍的不利影響。不但是造成人員傷亡和電火災的幾率大大增加,同時還會產生瓦斯、煤塵爆炸等比較重大的安全事故。所以說,保證煤礦供電的安全性是非常重要的,務必要認真的按照《煤礦安全規程》做出的相關規定進行礦區的操作。
③保證供電質量達標。礦區供電的質量所允許的變動范圍就是指供電頻率和供電電壓偏離額定值的幅度。只有保證了供電的質量是電氣設備正常安全運行的必要條件,反之就會造成電氣設備運行狀態持續下降,在嚴重的時候還會造成設備的破壞。
④有足夠的供電能力。確保供電的能力需要在電力系統或發電廠給煤礦提供需要的電量之外還要礦井供電系統的各項供電設備擁有相應的供電能力。
⑤供電的經濟性。盡可能的使供電系統不要過于復雜、操作方法簡單可行、降低基本建設成本和運行維護經費。
4 礦井供電安全技術措施
因為礦井環境條件復雜和存在的不安全因素各不相同,導致井下電氣設備和電纜線路極易被損壞。當下主要的礦井供電安全技術措施包括:
①礦井應有兩回路電源線路。當任一回路發生故障停止供電時,另一回路應能擔負礦井全部負荷。
②經由地面架空線路引入井下供電線路,必須在入井處裝設避雷裝置;由地面直接入井的軌道,露天架空引入(出)的管路,必須在井口附近將金屬體進行至少兩處的良好的集中接地;通信線路必須在入井處裝設熔斷器和避雷裝置。避雷裝置及保護裝置必須每兩年進行一次檢驗。
③電氣設備不應超過額定值運行。使用和技術改造井下防爆電氣設備變更額定值時只有通過國家授權的礦用產品質量監督檢驗部門檢驗達標之后才能夠投入運行。
④防爆電氣設備入井前,應檢查其“產品合格證”、“防爆合格證”、“煤礦礦用產品安全標志”及安全性能。
⑤電纜與電氣設備連接,必須用與電氣設備性能相符的接線盒。電纜線芯,必須使用齒形壓線板(卡爪)或線鼻子與電氣設備進行連接。
⑥井下供電系統必須采取漏電保護、過流保護和接地保護。
⑦井下電纜必須懸掛,懸掛點間距在水平巷道或傾斜井巷內不得超過3米,電纜不應懸掛在風筒或水管上,不得遭受淋水,穿墻敷設必須加裝套管。
⑧嚴格落實煤礦供用電應急措施。煤礦企業務必要制定和完善供用電出現故障的應急管理、指揮、救援計劃,數控系統中建立健全一個應急聯動的協調機制,做好各種應急管理、指揮、救援計劃的聯合演練;煤礦企業要將斷電情況下采取的措施落到實處,要是出現斷電的情況就要立即將工作人員撤離現場,依據相應的規定對相關設備和程序進行檢查和修繕,在排放瓦斯達標之后才能夠正常供電。
⑨礦井必須備有井上、下配電系統圖,井下電氣設備布置示意圖和電力、電話、信號、電機車等線路平面輻射示意圖,并隨著情況變化定期填繪。
5 結論
安全是煤礦生產的重中之中,有安全才會有效益。怎樣處理礦井供電的安全問題是一個既耗時又耗力的工作,需要經歷一個比較漫長的探索過程才能將這個比較繁雜的系統工程完善好。煤礦企業務必要提高工作人員的煤礦安全意識和供電保護意識,采取各種措施確保用電的安全性和可靠性,增加設備投入,嚴格管理制度,消除事故隱患。另外,應該研究和實行一些新方法、新技術,以加強對煤礦井下供電系統安全隱患及處理措施的研究。
參考文獻:
[1]李義編[譯].國外煤礦井下配電系統與設備[M].北京:煤炭工業出版社,1981.