一、前言
煤礦電力系統(tǒng)是指由各級變電所、各電壓等級的配電線路和用電設備共同組成的礦區(qū)電網(wǎng)。煤礦電力系統(tǒng)井下作業(yè)的直接或間接動力來源，并為井下安全生產(chǎn)提供保障，一旦煤礦電力系統(tǒng)中斷，井下生產(chǎn)工作將被迫終止。同時，井下瓦斯抽放和排水設備需要靠電能維持，電力中斷將容易引起瓦斯積聚及淹井等安全事故。因此，開展煤礦電力系統(tǒng)運行現(xiàn)狀的研究，對于提高井下供電系統(tǒng)可靠性、保證煤礦安全生產(chǎn)工作的順利開展、保障井下人員生命財產(chǎn)安全具有的意義。
二、煤礦井下電力系統(tǒng)運行現(xiàn)狀
2.1 長距離輸電安全隱患
隨著煤炭行業(yè)的迅猛發(fā)展，煤礦開采深度和強度的不斷增加，井下采煤工作面和掘進工作面距離井口的距離越來越遠，導致井下動力源的供電線路不斷增長。煤礦生產(chǎn)設備的數(shù)量和容量不斷增加，造成原有電網(wǎng)的電纜選擇不合理，也增加了井下電網(wǎng)的負擔。這種低壓“超長”距離輸電和導致電纜選擇不合理是造成井下瓦斯爆炸等故障的主要原因之一，對于企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益的提升具有重要影響。
2.2 安全監(jiān)控系統(tǒng)技術落后
很多礦井受建設時期技術水平和投入資金的限制，井下電力網(wǎng)絡沒有安全監(jiān)控系統(tǒng)，導致井下供電網(wǎng)絡的運行信息不能及時反饋到地面。礦區(qū)變電所相關電力調(diào)度人員不能及時掌握井下電網(wǎng)的運行狀況，無法實現(xiàn)有針對的排除電力安全問題，可能造成人員和財產(chǎn)的嚴重損失。
2.3 主變壓器過負荷運行
近年來煤炭行業(yè)發(fā)展迅猛，部分礦井的開采量遠遠超過其設計能力，大功率采掘和運輸設備引入對原有電網(wǎng)提出新的挑戰(zhàn)。有些礦井沒有對電力網(wǎng)絡進行升級改造，直接投入大量設備，使得中央主變電所的變壓器容量長期過載運行，產(chǎn)生變壓器過熱和絕緣老化等問題，容易造成變壓器損壞，甚至發(fā)生火災。
2.4 保護裝置故障
煤礦電力系統(tǒng)設備常用的保護方式有過流保護、接地保護和漏電保護三種類型。在井下電力系統(tǒng)運行過程中，電力保護裝置起到非常重要的作用，保護裝置失靈將導致用電設備故障拒跳、無故障誤跳或者故障跳閘不準確，可能導致瓦斯抽放裝置或排水裝置等不能正常工作，發(fā)生瓦斯爆炸、淹井等事故，給礦井和井下工作人員帶來傷害。
三、煤礦電力系統(tǒng)運行現(xiàn)狀解決措施
3.1 優(yōu)化電力系統(tǒng)
在電能質(zhì)量低的礦區(qū)投入無功補償裝置，提高煤礦電力系統(tǒng)的供電水平，減少輸電過程的線路損耗，提高供電網(wǎng)絡末端設備的工作電壓，進而保證井下用電設備正常啟動。采取集中補償和就地補償相結(jié)合的方式，采用動態(tài)無功補償裝置，根據(jù)井下電網(wǎng)的實際情況進行補償，抑制電力網(wǎng)的電壓波動、三相不平衡和諧波“污染”，從而提高電能質(zhì)量。
3.2 加強煤礦供電設備保護
完善井下供電系統(tǒng)的繼電保護方案，提高井下電網(wǎng)故障情況的動作可靠性。煤礦井下高壓電機、動力變壓器等高壓設備的控制裝置必須具有短路、接地、過載和欠壓釋放等保護功能。井下在移動變電站、采區(qū)變電所等部位引出的饋電線路上，必須裝有短路、漏電保護和過負荷保護等功能。井下低壓電機的控制設備應該具有短路保護、過載保護、斷相保護、遠程控制進而漏電閉鎖等保護功能。
3.3 嚴格落實煤礦供電應急措施
國家相關政府部門、礦區(qū)供電電力企業(yè)和煤礦企業(yè)必須具有完善的突發(fā)事故的處理預案，具有協(xié)調(diào)聯(lián)動處理機制，開展突發(fā)事故應急聯(lián)合演練工作；煤礦企業(yè)必須具備雙回路供電系統(tǒng)，備用回路可以隨時投入工作。煤礦企業(yè)具有合理的停電應急措施，保證在事故突發(fā)時迅速撤離人員，提高井下作業(yè)安全性。在事故發(fā)生后，必須按照規(guī)定檢查瓦斯抽放情況，排放合格才可以送電，減少事故損失，避免引發(fā)二次事故。
3.4 加大對煤礦供電設備的投入
煤礦電力系統(tǒng)應該根據(jù)用電設備容量變化，加大資金投入，適時對其進行合理改造升級，保障供電網(wǎng)絡安全。嚴格按照輸配電和用電設備的要求進行合理檢修和維護，及時記錄設備的使用狀況。加強電力從業(yè)人員的培訓，提升其專業(yè)技術水平，保證檢修和維護工作的順利開展。重視礦區(qū)電力系統(tǒng)設備檢修維護過程中的異常情況，并對其進行分析，嚴重時禁止繼續(xù)使用，必須立即更換電力設備。
四、結(jié)束語
現(xiàn)階段我國煤礦供電系統(tǒng)存在各種各樣的問題，要想從根本上解決問題，關鍵要對供電安全的必要性和重要性進行充分認識，優(yōu)化電力網(wǎng)絡、完善煤礦電力系統(tǒng)的保護功能、加大煤礦供電設備的投入，消除事故的隱患。同時也要加大科技投入，推動煤礦電力系統(tǒng)向自動化、智能化方向發(fā)展。
