煤矿中使用变电站可为煤矿生产提供电能,为有效维护煤矿企业的经济效益,实行煤矿地面系统安全技术改造非常必要,这就需要提高对做好该项工作的重视度,然后明确煤矿地面供电系统安全技术改造的目标、改造后系统特征,然后有针对性的进行供电系统安全改造,为煤矿生产、安全供电提供支持。
1.煤矿地面供电系统情况分析
需要注意的是,我国煤矿地面供电系统多为66kv级地面变电所矿井、地面工厂供电。当前,我国较多煤矿地面供电系统每年接受维护,部分新设备投入生产,但联系具体情况来看不能达到技术设备维护、新设备及时更新的要求。趋于该种情况下,煤矿生产中必然存在安全隐患,我国较多煤矿供电设备应用时间较长、沿途地貌变化非常大,这时原达到相关要求线路会随着时代的变化、要求的增加,无法满足当前的实际标准,故而容易引发不安全事件[1]。针对于此,需联系煤矿地面供电系统中的问题,在第一时间实行技术方面的改造,从而提高供电系统运行效果、安全。
2.煤矿地面供电系统实行改造的重要性
(1)66kv架空输电线路改造的意义
近年来,我国存在较多矿井存在较长架空输电线路、矿井投产并应用,部分输电线路应用时间较长。如果地面变化非常地面变形,这时较多导线和地面的安全距离则会发生改变,同时输电线路应用电杆受到长时间雨水侵蚀,容易产生较多裂纹问题,这对供电线路运行安全的影响不可估量,所以及时实行旧供电线路改造极其关键[2]。
(2)供电系统改造的意义
煤矿生产能力加大,较多煤矿井下100m实行开采作业,该深度煤层气体浓度非常大,要求矿井有较好通风效果并对煤气抽放提出具体要求。由此表示,为促使矿井连续供电需获得供电系统的支持,应结合我国矿井当前地面供电情况,对66kv输电线、变配电装置、主变压器等加以改造,从而确保矿井可以安全生产。
(3)变电所变压器增容改造的意义
煤矿产量增加对于安全生产方面的要求、需求随之发生改变,煤矿用电负荷每年都在增加煤矿有了较大突破,因而对变压器的要求越来越高。要求煤矿变电设备中其中一台变压器运行、另一台留作备用,确保2台主变压器规格统一,变电所主变压器总容量为7万千伏。但联系具体情况来看我国变压器总容量仅为4.5万千伏左右,如此一来地面供电所变压器供电不足,则需实行加容方面的改造,以便达到煤矿方面对矿井排风排水方面的要求、需求。
3.煤矿地面供电系统安全技术改造目标及系统特征研究
(1)煤矿地面供电系统安全技术改造目标
其一,高压开关柜、低压开关柜,四遥功能应整合到一台上位机上,主要的目的:减少设备投入资金,通过后台上位机有效切换高低压系统图面[3]。其二,可对CPU系统加以保护、监控,借助一体化装置作用发挥保护、监控、通讯等方面功能。其三,使用低压开关柜配备了智能监控保护装置,达到配电所低压开关柜的四遥功能。其四,地面配电所构建了管线环网信息通讯,能形成矿井高低压供电系统自动化监控机制,远程监控地面配电所低压供电系统。
(2)完成改造煤矿地面供电系统的主要特征
①网络层特征。设置在煤矿井主控室,可为间隔层、站控层联系提供支持,网络层常用设备为通讯管理机及网络设备。②站控层特征。站控层可设置在新站集控中心,对全站设备进行监控、测量、管理,监控主机为主要使用设备。③间隔层特征。设备可很好的采集现场数据信息,经现场总线上传数据、接收网络层/站控层控制命令,然后对设备加以控制。间隔层设备主要包括:自动装载机及微机监控保护装置,能遵循各种电气间隔以独立方式分散安装,主要安装于不同高压开关柜、低压开关柜中。
4.煤矿地面供电系统安全技术改造状况探究
(1)地面变电所高压配电装置改造情况
绝大部分煤矿均会应用变电室外变电开关,比如:电压互感器、高电压隔离开关,以及66kv断路器等。上述开关设备使用时间较长、维修操作复杂、运行期间绝缘性能降低等,故此会对企业安全生产方面构成非常大的威胁[4]。同时,上述设备结构设置不合理易发生电流互感器间受潮、绝缘性能下降、电压互感器受潮等问题,这和其自身结构特征有关。针对于此,定期应更新设备采用LCW-60型电流互感器、JCC1-60型电压互感器,逐渐取代原电压互感器。由于先进设备具有防潮功能,利于确保长时间保持稳定运行、安全运行效果,故此建议定期更新更换电压互感器。
(2)真空高防开关更新改造情况
以往,较多矿井均使用了高防开关,可在电流较大时加强保护、无压释放,然而对过流保护无限制、选择性不强。针对于此,建议选择新型BG91-6AK真空高防开关,究其原因和该开关的灵敏性佳、具有保护功能有关,主要表现:①在发生负载侧短路故障时可实行限时速断保护。②负载侧持续过载,能够反限时保护。③在负载侧产生断续过载时,能加以有效的保护。
(3)高压电缆新电缆接线工艺改造情况
高压电缆敷设较多空气管易使空气管处于潮湿状态、高压电缆带区域易发生腐蚀、空气管失修,以及屋顶带下所致高压电缆受损、高压电缆敷设时间长等现象[5]。与此同时,连接技术托盘容易致使高电压功率超出规定范围引发安全事故,所以建议采取MYJV22-6型交联聚乙烯内部钢带铠装聚乙烯护套电力电缆,经轴间地下运输巷和斜井方式,确保矿区于变电站中满足煤矿安全相关规定,禁止在总回风管道、特殊回风道铺设电缆。原安装电缆管道可处于风洞中,以此确保高压电缆的安全,而高压电缆和射击能防止发生瓦斯安全事故状况。MYJV22-610型交联聚乙烯内部钢带铠装聚乙烯护套电力电缆接头,可借助新型连接技术的作用提高接头质量、安全,有效避免发生电源安全事故。
(4)电容器室改造情况
为简化煤矿供电系统、严格控制电力设备投入的资金,可实行高压击中补偿、低压成组/分散补偿处理。高压集中补偿多在地面6kv母线上应用,补偿容量可设置为1800kvA,同时使用原150kvA电容器柜。然后,重新配置型的切换柜、电容柜,以及电容自动补偿柜。而高压集中补偿安装多在四周电容补偿柜,低压风阻/分散补偿,建议于各车间变电所母线侧/设备四周部位安装,建议施行分散并联电容器安装,从而获得最理想的补偿效果。尽管这一处理方式应用范围广,然而受到用电视上停运后配套补偿电容设施因素影响,无法保障电力设施的利用效果。需要注意的是,煤矿补偿电容量非常大时可通过高压集中、低压成组/分散等联合补偿方式处理。
(5)380V低压配电室改造情况
煤矿地面控制系统改造中,需要配置多量配电箱、实行交流封闭低压配电箱更新处理。380V母线能够承受最大三项短路容量、电流值为7920MVA、1120kA,完成配置的低压配电箱能进行分断处理电流值约为15kA左右,此时可以达到地面供电系统相关标准。
(6)变电站安全改造情况
变电站中所有场所门窗均需布设纱门、纱窗,并做好电缆沟、电力管道封堵处理工作,房间门前通过钢板阻挡处理。此外,煤矿应用的不同类型电气设备均需遵循相关标准接零保护,同时加强防腐及防潮控制。
5.结语
煤矿生产除了可提供良好煤炭的同时,可促进我国经济的可持续发展。然而随着开采深度加深,国家方面对矿井安全生产的要求越来越高,为此需要确保煤炭生产的安全,并做好煤矿地面供电系统改造工作,比如:地面变电所高压配电装置、真空高防开关、高压电缆新电缆接线工艺、电容器室等方面的改造。
摘要：本文对煤矿地面供电系统情况分析后,明确了煤矿地面供电系统实行改造的重要性,对煤矿地面供电系统安全技术改造目标及系统特征进行研究,然后对煤矿地面供电系统安全技术改造状况加以探究,旨在将煤矿地面供电系统安全技术改造工作落实到实处,确保煤矿地面供电系统运行的稳定性、安全性。
关键词：煤矿,地面供电系统,安全技术,改造性
参考文献
[1] 纪业.煤矿供配电系统的安全供电[J].当代化工研究,2019 (6):197-198.
[2] 陈寅.煤矿供电系统继电保护的管理[J].山东工业技术,2018(1):149-149.
[3] 郭旭.煤矿供电系统防越级跳闸改造方案设计[J].机电工程技术,2019(5):234-235.
[4] 王瑞勇.浅谈对煤矿基层安全管理工作的认知和举措[J].煤矿开采,2018(A01):96-98.
[5] 沈亚兵.煤矿井下低压供电系统漏电保护研究[J].机电工程技术,2018(7):75-76.