供電系統電力電子論文範文

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1煤礦井下供電系統的安全問題分析

供電系統電力電子論文範文

1.1煤礦井下供電系統執行不穩定

煤礦井下供電系統的執行受到多種因素的影響,對煤礦安全生產造成不良影響。主要表現為:變壓器的容量不足以及對備用電源的設計不滿足規範。變壓器容量不足的原因是在進行電氣設計時,沒有為供電系統留有充足餘量,系統經過長時間的執行,處於超負荷狀態,供電系統的母線長期處於發熱狀態且用電超載,降低了電氣裝置和電纜的使用年限。此外,由於電氣裝置短路、雷擊、大型裝置啟動等原因,會造成電網電壓波動,降低了供電系統的可靠性、穩定性和安全性。

1.2地面中性點直接接地的變壓器向井下供電

在實際安全考察中發現,大多數煤礦企業沒有按照規定安裝使用接入井下電源或非直接接地變壓器中性點,而是採用單個煤礦專用或多家煤礦共用接地中性點變壓器連線供電系統,通過三芯電纜線與三相火線的連線接入井下,使用保護接地與工作接地結合的中性線與單根相線接入辦公區域和生活區,以供生活用電。

1.3沒有采用雙迴路供電系統

我國的規定要求礦井生產使用雙迴路供電系統,年產量在6萬噸以下的煤礦可以使用單迴路供電,但必須滿足備用電源的要求。但是,一些礦井仍採取單迴路供電,雖然有些煤礦單位配置了柴油或汽油發電機,也僅僅為了應付檢查或停電時緊急照明。而且雙迴路供電系統發電機容量限制情況下保證關鍵電氣裝置即使停電也可正常執行,為礦井工作人員的安全撤離提供了機會,防止透水事故和通風機停轉導致粉塵、瓦斯聚集。此外,礦井周圍存在靜電和電火花,如果靜電接地不良,會造成放電火花甚至爆炸。接觸器和繼電器可能因質量不佳,在開合時無法分斷電流也會形成電火花;電纜長期在外力或超負荷狀態下工作,也可能產生電火花,從而引發短路,導致瓦斯爆炸。

1.4地面引入的供電線路沒有設定相關保護裝置

煤礦井下的規定要求供電線路、通訊線路、入井軌道、電機車架線在入井處必須安裝防雷裝置;井下使用的電器必須具備漏電、過流和接地等保護功能。井下電氣裝置還要滿足防爆要求。但是檢查時卻發現有些煤礦並沒有按照規定將保護措施做到位,僅僅是將架空線接入井口,再由電纜線引入井下或者直接接入變壓器,如果遇到雷電襲擊,雷電會沿著導線侵入井下工作面,引起瓦斯爆炸或人員傷亡,裝置遭受雷擊也會被嚴重損壞,存在巨大安全隱患。而且,煤礦井下工作環境較為潮溼,影響裝置絕緣,漏電保護器能夠避免因漏電造成引發爆炸或明火,減少井下安全事故。

2煤礦井下供電系統的執行方式

2.1煤礦井下雙迴路供電系統的執行方式

雙迴路供電系統包括分列和並列兩種執行方式。分列執行指的是兩條線路同時執行,兩段母線間的聯絡開關斷開。分列執行適用於擁有較大負荷的變電和配電所,具有電纜線路的電流小、壓降小、線路距離長、停電面積小的優點;缺點是由於兩個迴路具有不同負荷,對其總配電開關的保護整定也有所不同,如果一個迴路停電,另一個迴路的總配電開關也要重新進行整定,不利於兩回路之間快速切換。並列執行指的是當一條迴路執行時,另一回路帶電備用,兩段母線的聯絡開關相連線。並列執行適用於擁有較小負荷的變電和配電所,優點是兩個迴路擁有相同負荷,其總配電開關具有相同的保護整定,切換迅速;缺點是通過電纜線路的電流較大、壓降大、執行線路間的距離短,如果短路會造成大面積停電。

2.2煤礦井下供電系統的執行方式技術要求

我國頒佈的煤礦生產的安全條例明確規定必須將雙迴路供電執行技術應用到井下采礦區域的配電所、變電所中,為供電系統安全穩定執行提供可靠的保障。同時,井下變電所向部分通風機供電時,應採取分列執行方式,保障通風系統的安全可靠執行。此外,綜合考慮井下作業的機電裝置的規格和負荷,制定科學的供電方案,提高礦區生產的安全性和效率,保證井下作業的高效穩定、節能經濟。

3煤礦井下供電系統的優化措施

一方面,井下供電系統的.電源經地面變電所通過兩臺主變壓器裝置接入井下作業面實施供電。位於地面的主變壓器採用一臺執行、一臺備用的執行方式,利用雙電源向井下所有電氣、動力、照明裝置提供安全穩定供電。井下變電所的饋電盤櫃為通風系統、給排水系統經過雙迴路電源實施供電。根據機電裝置的容量和功率,按照1140V、660V進行電壓的優化設定,按照127V對通訊、照明和其他電氣裝置實施供電,按照36V對交流控制迴路進行供電。另一方面,對井下供電系統要採取積極有效的漏電保護措施,建立匹配完善的保護體系。所有電氣裝置的保護接地裝置和區域性接地裝置都應同井下主接地極連線成一個總接地網。嚴格要求井下電工按規範接線,確保電纜頭密封,防止進入潮氣引起漏電事故。對井下電纜懸掛到一定高度,防止出現“擠、壓、砸、淋”等現象,減少漏電事故的發生。及時對饋電開關進行檢漏保護試驗和遠方檢漏試跳試驗,確保漏電保護功能有效,及時切斷漏電迴路。

4小結

綜上所述,對煤礦井下供電系統的安全問題,需要嚴格按照規定要求,採取雙迴路供電執行方式,並對供電系統進行優化,健全井下供電安全防護體系,確保煤礦開採的安全和效率。相關技術人員還需要不斷提高自身的專業技能和綜合素質,樹立安全生產意識,為我國煤礦行業做出應有貢獻。