煤礦井下高壓供電系統(tǒng)漏電保護(hù)研究

李程

摘 要：近年來，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)煤炭的需求量越來越多，為了保證煤礦井下的正常生產(chǎn)，煤礦企業(yè)應(yīng)該重視高壓供電系統(tǒng)漏電保護(hù)工作，從而保證工作人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全。本文主要分析了煤礦井下供電系統(tǒng)漏電原因和漏電危害，并提出了一些高壓供電系統(tǒng)的漏電保護(hù)策略，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)負(fù)責(zé)人起到一定的保護(hù)作用。

關(guān)鍵詞：煤礦井下；高壓；供電系統(tǒng)；漏電保護(hù)

中圖分類號(hào)： TD611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）26-185-2

0 引言

現(xiàn)如今，隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的不斷變革，各大煤礦企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力越來越大，煤礦企業(yè)要想提高自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位，就必須減少煤礦井下安全事故的發(fā)生。但是，從目前我國(guó)煤礦企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，煤礦井下供電系統(tǒng)漏電現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，有很多漏電情況都是由于人為操作失誤發(fā)生的，同時(shí)很多煤礦企業(yè)對(duì)井下安全用電管理力度不強(qiáng)，從而使得人身觸電傷亡事故時(shí)有發(fā)生。因此，煤礦企業(yè)應(yīng)該重視井下供電系統(tǒng)漏電問題，不斷研究高性能的井下高壓供電系統(tǒng)的漏電保護(hù)工作，從而減少井下漏電安全事故的發(fā)生，最終保證煤礦企業(yè)能夠長(zhǎng)久穩(wěn)定地發(fā)展下去。

1 煤礦井下供電系統(tǒng)漏電原因

1.1 供用電設(shè)備自身質(zhì)量問題

眾所周知，煤礦開采是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，其中會(huì)用到很多供電設(shè)備，這些供電設(shè)備都是由生產(chǎn)廠家提供的，由于生產(chǎn)廠家的不同，生產(chǎn)出來的供電設(shè)備質(zhì)量也會(huì)不一樣。從目前我國(guó)煤礦企業(yè)的現(xiàn)狀來看，很多煤礦企業(yè)為了節(jié)省成本，經(jīng)常會(huì)購(gòu)買一些沒有達(dá)標(biāo)的供電設(shè)備，這在很大程度上給井下工人帶來了很大的安全隱患。與此同時(shí)，在具體的煤礦井下作業(yè)中，部分供電設(shè)備由于自身原因經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)絕緣層斷裂的情況，從而使得電纜發(fā)熱量不斷增加，另外，由于長(zhǎng)時(shí)間的工作，使得供電設(shè)備出現(xiàn)了老化情況，但是煤礦企業(yè)并沒有加大對(duì)供電設(shè)備的維修，從而導(dǎo)致了供電系統(tǒng)出現(xiàn)漏電問題。

1.2 人為誤操作造成漏電

據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，目前很多煤礦企業(yè)的漏電現(xiàn)象大多都是人為操作因素失誤造成的，比如，在安裝電纜時(shí)，有的操作人員經(jīng)常忽視火線與地線的連接，從而導(dǎo)致了短路情況的發(fā)生，最終引發(fā)漏電故障。再如，在對(duì)電纜進(jìn)行吊接時(shí)，主要是利用銅絲和鐵絲進(jìn)行吊掛，但是由于操作人員在吊掛的過程中發(fā)生劇烈振動(dòng)，從而產(chǎn)生了漏電情況。除此之外，在對(duì)電氣設(shè)備的內(nèi)部進(jìn)行接線時(shí)，由于操作不當(dāng)使得接線處發(fā)生松動(dòng)，最終產(chǎn)生了漏電故障。

1.3 井下安全用電管理力度不強(qiáng)

目前，很多煤礦企業(yè)都把工作重點(diǎn)放在了煤礦井下開采上，輕視了井下安全用電問題，從而使得井下安全用電管理力度不強(qiáng)，引發(fā)了漏電故障。部分煤礦企業(yè)經(jīng)常把電線電纜進(jìn)行埋壓，當(dāng)電線電纜出現(xiàn)脫落問題時(shí)，也沒有安排相關(guān)的維修人員進(jìn)行維修，從而使得電纜絕緣受潮，進(jìn)而出現(xiàn)了漏電問題。我們都知道，井下生產(chǎn)需要大量的電能，用電負(fù)荷非常大，如果電氣設(shè)備經(jīng)常處在超負(fù)荷狀態(tài)下，那么就會(huì)使得電纜出現(xiàn)高溫現(xiàn)象，然后燒毀絕緣層，最終發(fā)生漏電故障。除此之外，相關(guān)維修人員在對(duì)開關(guān)設(shè)備進(jìn)行維修時(shí)，沒有及時(shí)清理設(shè)備內(nèi)部的金屬碎片，這也會(huì)使得電氣設(shè)備出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。

2 煤礦井下供電系統(tǒng)漏電危害

2.1 人身觸電傷亡事故

在煤礦井下作業(yè)時(shí)，由于時(shí)常會(huì)出現(xiàn)設(shè)備漏電情況，如果作業(yè)人員直接接觸這些設(shè)備，那么就很容易發(fā)生觸電傷亡事故。比如，在安裝電纜的時(shí)候，電纜芯線刺破了外保護(hù)套，從而使得電纜芯線直接暴露在空氣中，一旦作業(yè)人員與其接觸，那么就會(huì)造成觸電事故。

2.2 引起沼氣及煤塵發(fā)生爆炸事故

我們都知道，煤礦井下作業(yè)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，井下一般都會(huì)存在很多的沼氣、煤塵等，如果井下發(fā)生了漏電現(xiàn)象，那么就會(huì)直接給通風(fēng)帶來很大的影響。與此同時(shí)，如果漏電遇到了明火，那么就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的爆炸事故，這會(huì)直接造成大量的人員傷亡。

2.3 燒損井下供配電電氣設(shè)備

當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生漏電故障時(shí)，漏電電流會(huì)在電纜破損處產(chǎn)生大量的熱量，如果相關(guān)的操作人員不能及時(shí)切斷電源，一旦熱量過高，就會(huì)造成短路故障，進(jìn)而發(fā)生火災(zāi)事故。

2.4 嚴(yán)重影響煤礦井下作業(yè)面的安全生產(chǎn)

如果煤礦井下發(fā)生漏電故障時(shí)，那么相關(guān)的負(fù)責(zé)人就應(yīng)該及時(shí)查找漏電原因，并找到合理的解決方法，但是在排查漏電原因時(shí)，需要花費(fèi)大量的時(shí)間，那么就會(huì)嚴(yán)重影響井下的正常工作，降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，在排查漏電時(shí)，就會(huì)切斷電源，從而使得排水設(shè)備不能正常運(yùn)作，井下積水過多的話也會(huì)嚴(yán)重影響煤礦井下作業(yè)面的安全生產(chǎn)。

2 零序功率的漏電保護(hù)實(shí)施策略

對(duì)于煤礦企業(yè)的井下漏電保護(hù)來說，零序功率的漏電保護(hù)具有非常重要的意義。零序功率的漏電保護(hù)主要指的就是零序電流（如圖1）或零序電壓幅值的改變對(duì)供電系統(tǒng)是否有漏電情況的判斷，一旦發(fā)現(xiàn)有漏電情況，那么就應(yīng)該采用相應(yīng)的措施進(jìn)行故障維修。如果在電網(wǎng)支路中出現(xiàn)了漏電故障，相關(guān)負(fù)責(zé)人就應(yīng)該收取電網(wǎng)中的零序電流和零序電壓的信號(hào)，然后再對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行分析整理，從而判斷出故障所在位置，最后對(duì)故障位置附近的電源進(jìn)行切斷，從而有效地進(jìn)行漏電保護(hù)。

3 煤礦井下高壓供電系統(tǒng)的漏電保護(hù)策略

對(duì)于煤礦企業(yè)來說，井下高壓供電系統(tǒng)的漏電保護(hù)屬于目前比較常用的漏電保護(hù)措施。近年來，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前很多煤礦企業(yè)都在采用新型的高壓電網(wǎng)微機(jī)自適應(yīng)選線漏電保護(hù)的策略，它的核心部位是微機(jī)處理控制模塊，以此種方法來達(dá)到漏電保護(hù)的目的。

3.1 確定消弧線圈補(bǔ)償抽頭

一般情況下，電網(wǎng)是隨時(shí)在改變的。過去我國(guó)很多煤礦企業(yè)都采用舊式固定補(bǔ)償消弧線圈，但是，目前很多企業(yè)都在使用自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈，這樣不僅提高了工作效率，又起到了很多的調(diào)節(jié)作用。

3.2 整定自適應(yīng)隨機(jī)

自適應(yīng)繼電保護(hù)是由20世紀(jì)80年代提出的，它主要指的就是把保護(hù)設(shè)施和電力系統(tǒng)有效的結(jié)合在一起，從而減少漏電的情況發(fā)生，最終實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)的目的。首先，應(yīng)該采用自適應(yīng)欠補(bǔ)償?shù)男问剑?dāng)發(fā)現(xiàn)單相接地時(shí)，就應(yīng)該固定接地電流，最好控制在5A-15A范圍內(nèi)，與此同時(shí)還應(yīng)該控制零序電壓。其次，對(duì)自適應(yīng)保護(hù)原理進(jìn)行整定，從而提高設(shè)備的靈敏度。

3.3 確保縱向選擇性

從目前我國(guó)煤礦井下高壓供電系統(tǒng)的漏電保護(hù)現(xiàn)狀來看，高壓主要分為三部分：變電所、礦井中央變電所、地面變電所。變電所屬于一級(jí)漏電保護(hù)，它的目的主要是在采區(qū)變電所移向變電站的時(shí)出現(xiàn)單相漏電的情景下，借助高壓開關(guān)對(duì)漏電故障進(jìn)行保護(hù)。礦井中央變電所屬于二級(jí)漏電保護(hù)，它的目的主要是在中央變電所移到采取變電所時(shí)出現(xiàn)單相漏電的情況下，把動(dòng)作延時(shí)0.4s-0.5s，從而保證供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。地面變電所屬于三級(jí)漏電保護(hù)，它的主要目的就是當(dāng)?shù)孛孀冸娝频街醒胱冸娝霈F(xiàn)單相漏電的時(shí)候，將動(dòng)作延時(shí)0.9s-1s，并且充當(dāng)電網(wǎng)漏電的后備保護(hù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，我國(guó)煤礦井下高壓供電系統(tǒng)保護(hù)工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期且復(fù)雜的工作，煤礦企業(yè)要想提高自身的經(jīng)濟(jì)效益，就需要充分認(rèn)識(shí)到高壓供電系統(tǒng)漏電保護(hù)工作的重要性，減少安全事故的發(fā)生，提高供電系統(tǒng)的選線準(zhǔn)確性和高度靈敏性，從而為煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參 考 文 獻(xiàn)

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