在煤炭企業中，礦山的電氣化還是煤炭生產自動化及最新科學技術成就在煤礦推廣套用的技術基礎；從安全的角度上講，由於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於礦山供電的正常與否。由此可見，礦山供電工作不僅直接影響礦山企業的高效生產，而且關係著礦井和工作人員的人身安全。因此，煤炭企業對供電工作提出了嚴格的要求。
基本介紹
- 中文名：礦山供電
- 外文名：mine electric power supply
名詞介紹,存在的問題,保護分析,
名詞介紹
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。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，並且在使用中還具有便於調度、測量和實現自動控制的優點。
供電可靠
供電可靠就是要求不間斷供電。供電中斷時不僅會影響礦井的原煤產量，而且可能損壞設備，甚至發生人身事故和造成礦井的破壞。例如礦井主要運輸設備停電，會造成大量的減產；礦井提升設備突然停電，會使提升機緊急制動，產生很大的衝擊拉力，使鋼絲繩損壞；另外，煤礦井下的空氣中含有瓦斯和一氧化碳等有害氣體，並且有水不斷湧出，突然停電，將會使排水和通風設備停止運轉，可能造成水淹礦井，工作人員窒息死亡和引起瓦斯、煤塵爆炸，危及礦井和人身安全。因此，對煤礦中的重要用電設備，要求採用兩個獨立電源的雙迴路或環式供電方式，兩路電源線路互為備用，當一路電源線路故障或停電檢修時，則由另一路電源線路繼續供電，以保證供電的可靠性。
供電安全
供電安全具有兩個方面的意義，即防止人身觸電和防止由於電氣設備的損壞和故障引起的電氣火災及瓦斯、煤塵爆炸事故。
煤礦井下空間狹小、潮濕陰暗，井下電氣設備的受潮和機械損傷容易發生人身觸電事故；供電線路和用電設備的損傷和故障產生的電氣火花，會造成火災或瓦斯，煤塵爆炸事故。
因此，為了避免事故的發生，在煤礦供電工作中，應按照《煤礦安全規程》的有關規定，採取防爆、防觸電、過負荷及過流保護等一系列技術措施和管理制度，消除各種不安全因素，確保供電的安全。
保證供電質量
衡量供電質量高低的技術指標是頻率的穩定性和電壓的偏移。交流電的頻率對交流電動機的性能有著直接的影響，頻率的變動會影響交流電動機的轉速。
存在的問題
1）供電系統線路存在的問題
線路問題是礦井供電系統較常見的問題，而線路是礦井供電系統傳輸電能的基礎，一旦供電線路存在問題，會直接影響到供電系統電能的正常供應，同時電能傳輸效率的高低，也會對礦井供電系統具體工作效率產生直接影響，加之線路與線路間關聯性較強，若供電線路發生故障後，檢修工作量通常較大，某一條線路未檢修到位，都有可能影響故障的順利排除，因此礦井供電部門必須重視礦井供電線路的保護工作。
2）電氣設備保護存在的問題
因礦井生產環境較惡劣，電氣設備時常需面對陰暗潮濕，高溫高腐蝕性氣體，這樣會大幅縮短電氣設備的正常使用壽命，使電氣設備故障率增大，而當前礦井電氣設備保護工作還存在很多問題，如保護系統不完善、保護效率低、靈敏度差等。這樣不僅會影響到礦井電能的正常供應，而且還易造成電氣設備浪費大量電能，同時礦井電氣設備發生故障時，發出的各種火花還易引發礦井瓦斯爆炸事故，因此做好礦井電氣設備的保護工作十分重要。
3）供電系統存在超負荷供電現象
近年來，隨著各礦井生產效能的不斷提高，礦井引入的機電設備不斷增多，且各設備的功率也在不斷增大，礦井供電系統時常運行於超負荷狀態，與此同時，很多礦井所用的變壓器設備，供電電路以及絕緣子等長期運行老化現象較嚴重，很多都已在超限使用，而一些礦井為節約生產成本，不及時淘汰更新，這樣不僅會增大電氣設備運行故障率，而且工作人員日常維修作業量也會顯著增多，易給供電系統正常供電埋下重大安全隱患。
4）繼電器存在越級跳閘現象
當前，很多礦井會先測定、分析並整定採區變電所最遠端的負荷，再由此處逐級向採區變電所進行擴散挨個計算，通常會按照整個計算作業中所得的最大負荷功率，來設定過流保護具體定值，同時再依據最遠端出現短路故障時所測的電流值來設定速斷保護值。而在實際生產作業中，時常會因速斷保護的整定值過小，在系統出現短路故障的情況下，很多速斷保護易出現同時動作的現象，繼電器失去了選擇性功效，不能有效區分保護定值，這樣就會發生越級跳閘現象。
保護分析
礦井供電系統保護裝置的原理
礦井所裝設的供電系統保護裝置，在供電系統發生故障後，一方面應能第一時間發出報警提示，另一方面應能發出跳閘指令，並把該指令傳達至動作部件自動切斷故障點。在日常生產作業中，我們常用繼電器來充當供電系統保護設備，該設備具有很高的靈敏度，當遇到供電故障時，可及時發出報警指令，並可採取相應措施有效隔離故障，以把故障損失降至最低。近年來隨著我國科技的飛速發展，人們對安全生產的要求也越來越高，繼電器的類型也在不斷增多，開始出現一些自動化、智慧型化的繼電設備，但無論哪種繼電設備其組成部分都大致相同，其主要包括信號輸入部分、測量部分、邏輯判斷部分等，這幾部分的具體作用大致如下，信號輸入部分其主要作用是處理電路中的部分信號，並把經處理後的這些信號輸入至繼電保護相關裝置; 測量部分其主要是通過預先把繼電器的部分參數設定好，再用實際所測值與事先設定好的參數進行對比，對比結果經邏輯判斷部分作出科學合理的判斷，並由邏輯判斷部分發出相應的執行指令，以控制執行部件作出相應動作。
保護類型
漏電保護與過流保護是我們在日常生產作業中常見的兩種電氣設備保護方式。一方面因礦井生產環境較惡劣，電氣設備工作時其絕緣層易發生磨損，同時惡劣的環境也會加速線路老化速度，時常會產生漏電現象，易形成電火花，而礦井記憶體在大量的易燃易爆氣體，易引發爆炸事故，因此必須做好礦井供電系統漏電保護工作。
另一方面隨著礦井用電設備運行功率的不斷增大，礦井供電系統也易出現過載現象或短路現象，一旦出現這些現象後供電線路時常會出現過流，便易引發火災，因此也必須做好礦井供電系統的過流保護工作，我們常見的過流保護措施具有又可分為過載保護、短路保護以及接地保護等。
礦井供電系統保護措施
1）定期檢修供電系統
因受各種不良因素的影響，礦井供電系統在長期運行中，時常易發生各種故障，若發生故障後得不到及時處理，系統長期帶故障運行，小故障也可能會釀成大事故，後期檢修作業人員的更難排除故障，所以應做好供電系統的定期檢修工作，在檢修作業中一旦發現故障，應及時想方設法地排除故障，並尋找出引發故障的原因，謹防再次發生類似故障。
此外，為更好實施檢修作業，礦井還應重視強化培養操作人員個人素質，重視提升他們的操作技能，這樣不僅可顯著提高他們的工作效能，而且能增強他們的責任感，有助於更好地保障礦井供電系統的正常運行。
2）保障供電電源盡力實現電力供應自動化
礦井布設的供電系統應有較強的供電能力，應能為礦井用電設備提供充足的、連續可靠的電能。近年來，隨著電力科技的發展，礦井供電系統的自動化、智慧型化水平越來越高，礦井通過引入自動化，智慧型化供電系統後，不僅可有效避免各種頻繁的手動操作失誤，而且可節約大量人力資源，有助於進一步提高企業經濟效益。但要想科學、合理地套用該系統，要求實際操作人員的專業知識必須達標，並且應有較強的分析判斷能力與應變能力，對此礦井應大力培育一些高素質的人才，以適應供電系統的現代化發展。
3）其他保護措施
觸電也是礦機供電系統中比較常見的安全事故之一，由於觸電方式的不同，所以觸電對人們造成的人身傷害程度也不同，所以應加強對觸電事故的事後處理，保證事故發生後能夠在第一時間得到有效處理，並且提高觸電事故的預防手段與措施，保證電壓穩定，對各大電氣設備的絕緣裝置及電纜接頭檢查無誤後，再接通電源，有漏電跡象發生時，要第一時間將其排除，減少觸電事故的發生。此外，越級跳閘也是礦井供電系統中經常出現的問題，為了避免因越級跳閘造成大面積停電，相關部門研發了光纖縱差保護法來預防越級跳閘，該方法適用性較強，是目前為止解決越級跳閘問題最有效的方法。
礦井供電系統及電氣設備的安全性將直接影響到礦井的安全生產及企業的經濟利益，然而礦井供電系統中存在著各種各樣的安全隱患，因此在掌握礦井供電系統及電氣設備故障處理方法的同時，還應重視預防措施的學習與安全意識的提高，並加強對礦井供電系統及電氣設備的監管與檢修力度，保證礦井供電狀態及電氣設備的正常運轉。
