摘要：随着煤矿安全生产的要求越来越高，对供电系统安全性和可靠性的标准也不断提高，从当前煤矿供电系统及管理的现状出发，分析需要解决的问题，并提出改进措施。
关键词：煤矿供电；安全性；可靠性
供电系统是煤矿安全生产的动力保障，如果操作不当或发生故障，就可能发生严重的安全生产事故。现就当前煤矿供电系统及运行管理存在的一些问题及改进措施进行分析，以供参考。
1 煤矿供电系统及运行管理存在的问题
随着国家对煤矿安全生产监管的加强，各煤矿生产企业也加大了安全投入，煤矿供电系统的安全性、可靠性已经有了较大的改善，但是有些煤矿由于管理不到位、培训不到位、意识不到位、投入不到位等因素，依然存在一些不足之处，主要表现在以下几个方面：
1.1 供电电源不完善
1.1.1 部分小型煤矿企业采用的供电系统为单回路单电源供电，备用的电源装置容量不能满足重要负荷的要求；另外由于日常运行维护不到位，需启用备用电源装置时，备用电源装置无法正常启动。
1.1.2 部分煤矿的双回路电源取自同一区域变电所的两段母线上，双回路电源线路采用同杆架设，而在选择线路路径时，又无法绕开采空区，一旦杆基塌陷出现事故时，会中断矿井供电。
1.1.3 部分小型煤矿企业的双回路电源虽然符合要求，但矿井变电所采用单母线不分段的接线方式，一旦一路电源出现故障，另一路电源会通过自动装置或人工进行投入，在此期间，将会造成用电设备暂时中断运行，需要再次人工启动。这对矿井主通风机、瓦斯抽放设备、局部通风机的可靠运行带来威胁。
1.1.4 矿井一类负荷的控制回路和辅助设备的电源没有按照规程要求，设置与主要设备同等可靠的备用电源，当控制回路和辅助设备电源中断后，无法启动主要设备，对矿井安全生产造成威胁。
1.1.5 井下瓦斯抽放泵、“双风机 双电源”等重要负荷的两回路电源取自变电所的同一段母线上，当一段母线故障或停电检修时，这些重要负荷将中断运行。
以上都是供电电源不完善的表现。一旦电源或供电线路发生故障必然导致停电，极有可能会发生淹井或是瓦斯事故，给井下的工作人员带来极大的危险。
1.2 保护设施不可靠、不完善
1.2.1 部分老矿井供电系统的继电保护装置仍在使用电磁式的保护装置，由于电磁式的继电保护装置灵敏度不高，故障率较高，易误动作或拒动，一旦出现电气事故时，易使事故扩大化。
1.2.2 目前，煤矿供电系统的保护类型很多，各厂家保护装置的参数采集、动作原理也各有区别，保护装置的元器件质量参差不齐，导致产品的稳定性差别较大。就单相接地保护的产品，有小电流接地选线装置，有检漏保护装置、有选择性漏电保护装置等，由于各家产品的性能各不相同，再加上用户对产品的性能又没能完全掌握，对装置的调整不合理，造成小电流选线装置选线不正确，检漏装置拒动，选择性漏电保护装置动作不可靠，从而造成出现接地故障时，出现误选、误动作的问题，这一类的问题在煤矿供电上比较突出。
1.2.3 煤矿供电系统常用的继电保护对象有线路、母联、变压器、电动机、电容器等，由于电气技术人员认识不到位，对各类保护的用途不清，在继电保护整定方面，各种保护功能的投退、定值的给定、上下级的配合等方面都存在不合理、不正确的问题，从而导致供电系统发生故障时，保护误动作、拒动或越级跳闸，造成事故扩大，影响正常生产。
1.2.4 供配电设备闭锁装置不完善或失效，一旦出现操作失误，将会引发电气伤人事故。
1.3 操作不当
电气运行管理、技术人员培训不到位，操作技能差，从而造成操作不当引发事故。
（1）设备的用途标示不清，会发生误停误送电事故。
（2）没执行停电、验电、放电的措施，可能引发触电事故。
（3）电气系统检修完毕后，临时措施没有及时拆除（短路接地线），恢复送电时会造成事故。
（4）闭锁装置不完善，带负荷操作隔离，引发弧光短路事故。
（5）使用的仪器仪表与实际电压等级不符，易造成儀器仪表击穿，造成人身伤害。
1.4 自动化测系统不完善、不配套
在煤矿生产中，安全检测系统的作用较大，它能够自动检测矿井中的安全性，如果存在危险因素，就会发出警报，提醒相应的负责人及时解决存在的问题，但是部分煤矿的投入不足，没有建设电力系统的监测设施，电力系统出现故障后不能及时检测报警或信息没有及时传达到相应的部门，致使事态扩大。
2 提高煤矿供电安全性可靠性的措施
2.1 采用完善合理的供电系统
2.1.1 矿井供电系统采用两回路电源线路，且两回路电源应取自不同区域的变电所，若不能取自不同区域的变电所，则应取自统一区域变电所的两段母线上，且两段母线均应同时带电。小型矿井采用单回路供电时，必须有满足一类负荷运行的备用电源；备用电源要有专人负责维护管理，每10天要进行一次启动和运行试验。
2.1.2 矿井两回路电源线路引自同一区域变电所的两段母线时，其电源线路应避免共杆架设，且线路走向应绕开采空区。
2.1.3 设计矿井变电所时，变电所及一类负荷的配电室，至少要采用单母线分段的接线方式。
2.1.4 矿井井下变电所、主排水泵房、主通风机房等一类负荷，应采用双回路供电，两回路电源应直接引自矿井变（配）电所，向局部通风机供电的井下变电所应采用分列运行方式；一类负荷的控制回路和辅助设备，必须要有与主设备同等可靠的备用电源。
2.1.5 矿井两回路电源线路上不得分接任何负荷，每一线路的带载能力，均应能担负全部负荷，两个线路应采用分列运行方式。
2.2 完善各类保护防护设施，积极引用新技术，提高供电可靠性
2.2.1 加大供电系统投资、改造力度，对老旧配电设备、电磁式继电保护装置进行更新改造，提高配电设备的防护水平，确保供电系统稳定运行。
2.2.2 选择性能稳定可靠的电气产品，尤其是各类保护装置，如配电设备的综自保护、小电流接地选線、漏电保护装置等。同时，要按照规程规定的周期，对各类保护装置进行调校试验，确保保护装置动作灵敏可靠。
2.2.3 积极引入新技术，加大供电系统防风险能力。
由于短路越级跳闸是煤矿安全生产中的一个难题，解决煤矿供电短路越级跳闸问题的技术成为煤矿供电自动化设备公司的一个热门课题，目前市场上产生了多种设计方案，大致有电流速断延时法、电流速断闭锁法、光纤纵差保护法、地面通讯保护法等几种方式，有条件的矿井应结合本单位使用的保护器件配置情况，小范围实施防越级跳闸系统，以后根据矿井的接续、设备逐步更新及保护器件的更新情况，逐步扩大防越级跳闸系统的范围。
3 加强管理，提高员工技能，杜绝误操作
3.1 加强电气技术人员的培训，掌握各类保护装置的性能，合理投退保护功能。如线路保护方面，应投入速断、过流保护；电动机、变压器保护方面应投入短路、过负荷、欠压释放保护；井下供电系统中，还应该投入漏电保护、漏电闭锁装置。保护的整定原则是：线路的速断保护按躲过被保护线路末端的最大三相短路电流来整定，过流保护按照躲过被保护线路的最大工作电流整定；变压器的短路保护按照躲过变压器二次出口侧最大三相短路电流整定，过流保护按躲过变压器的最大工作电流整定；电动机的速断保护按躲过电动机的最大起动电流整定，过负荷保护按电动机的额定电流整定。
3.2 加强运行管理，完善供配电设备的各类防误闭锁装置，确保闭锁装置齐全、可靠、有效。对于有可能反送电的配电装置，要加锁管理；停电检修要严格执行工作票、操作票制度；对于分散的无人值守电气设备的停电检修，要进行停电加挂外置锁具的措施，做到“谁检修、谁停电、谁挂牌、谁上锁、谁送电、谁解锁”的要求。
3.3 停电检修必须严格遵守《电力安全工作规程》，履行停电检修作业申请票和安全技术措施制度，高压开关的倒闸操作必须严格执行操作票制度。停电检修不得搭车作业，确需同时进行检修作业者，必须分别办理停电工作票。电气设备检查、维护检修和调试，必须由电气维修工进行。供用电系统检修后，按相关规定进行检测、试验合格，施工负责人、安全负责人进行现场检查，确认检修所做措施全部拆除后，方可申请送电。送电前必须由送电单位对检修所对应馈出线路进行绝缘测试，确认无误后方可送电。
3.4 完善各类闭锁装置，失效的闭锁装置要及时修复，防止人员误入或带负荷操作隔离 。
3.5 进行电气测量时，要使用与实际电压等级相符的仪器仪表，避免造成仪器仪表击穿。
3.6 各类配电设备，都要进行双重名称编号，各类缆线要有走向用途标示，避免误停误送电。
3.7 按照规程要求，对各类保护定期检测试验，确保保护功能齐全，动作灵敏可靠。
3.8 完善电气管理制度，建立相应的考核制度，对失职行为、违章行为进行严肃考核。
4 加强对煤矿供电系统的实时监测
在矿井供电系统上装备电力监测监控系统，对电网的各种电气参数进行实时监测监控，并对运行参数进行分析，及时发现系统存在的问题，判断问题的性质，确定故障区域，一旦出现事故能够及时切断电源，降低事故的危害程度。
5 结语
总之，由于煤矿供电系统特殊、运行环境复杂，提高其安全性、可靠性是一项系统工程，需要人力、物力、技术的投入，还要对工作人员进行技术培训，提高其安全意识和业务技能。做好煤矿供电的安全可靠性，不仅为矿井开采提供安全保障，还能避免井下作业人员的安全威胁和矿井的经济财产损失。
参考文献：
[1]杨振兴.提高煤矿供电系统可靠性的措施与对策[J].工业技术，2015年（5）：75.
[2]刘荣.浅谈提高煤矿供电系统可靠性的措施与对策[J].大科技，2017年（4）：174-175.
（作者单位：神华宁夏煤业集团有限责任公司机电管理部）
作者简介：
王锦鹏（1967- ），男，宁夏银川，大学、高级工程师，毕业于西安矿院工业电气自动化专业，现工作于神华宁夏煤业集团有限责任公司机电管理部，主要从事煤矿井下机电管理工作。