1 电网安全性的定义
电网安全性是指, 当电力系统发生故障或者用电过负载后, 电网能够维持稳定供电和稳定运行的程度[1]。电网稳定性是指, 在电网受到外界因素干扰之后, 能够保持供电稳定的能力。电网故障分析在过去主要是通过实际测试法和系统图推演法来进行的, 这种方法可以定性地分析故障并在一定范围值定量分析故障所带来的影响, 这种方法对电网故障的分析太过粗浅, 在实际应用中难以达到满意的结果。随着计算机辅助技术的不断发展, 现在出现了一种电网故障分析软件, 它可以根据实际电网系统构造电网系统模型, 并能进行有效的故障仿真, 其仿真结果更加接近于真实, 且大大降低了故障分析的难度。
2 煤矿矿区的供电网络
煤矿电网系统可以分成地上和地下两个部分, 电源进线侧的接线方式主要有单母线接线、桥形接线、双母接线、分段单母线等。分段单母线进线一般采用35-110KV的电压等级, 其主变电站经常要配有两台以上的变压器, 它最主要的优势是线路结构简单、便于接线、操作难度低、不需要建大型变电站, 且在某一母线支路发生问题时, 更一路母线仍能保证电网的正常运行。其较为明显的缺点是, 一旦母线或母线隔离开关发生故障, 那么整条母线网络就会发生停电。有的企业也会采用双母线的进线方式, 这将大大提高电网供电的可靠性, 但该方式的投资较高, 且需要投入的电力设备也很多, 对其操作也非常复杂。有的煤矿具有自备电厂, 这无疑提高了矿区电网供电的可靠性, 但由于自发电设备经常是一些小型机组, 其发电过程不是非常稳定, 发电的质量也不是很高, 其输出电压波动较大, 这会对煤矿的用电设备产生很大的影响, 由于发电机组价格昂贵, 因此企业要投入大量的资金。
3 煤矿矿区电网运行中常发生的一些问题
目前绝大部分的煤矿电网都采用上级电网供电的形式, 且往往只有一条进行, 当电源母线侧发生故障时, 通常会造成整个矿区的失电, 对煤矿安全生产带来非常大程度的影响。且在煤矿生产中, 要用到大量的电力变频设备, 这将造成矿区电网电能质量的大大下降, 不仅对煤矿各类设备造成很大影响, 还会对矿区电网的安全运行产生很大影响, 直接拉低了电网的供电质量。
现在煤矿电网有很多采用了辐射式的供电结构, 用电设备和变电站往往相距很远, 其间要经过很多级的电路开关, 这造成上下级的限制保护要经历较长的配合时间, 如果各继电保护之间的配合不好, 很容易造成, 在出现三相短路时, 串联线路中所有的继电保护都会动作, 导致整条支路的停电。在煤矿生产当中, 单相接地短路情况最为常见, 如果短路电流过大, 会直接威胁电网的正常运行, 有些高压短路还会出现电弧, 这将有可能造成矿区的瓦斯爆炸和煤粉爆炸, 如果保护措施不得当, 极易造成各种安全生产事故。
4 提高煤矿矿区电网安全运行的方法
我们应该根据矿区电网的结构和各种电气原件的具体参数, 对电力系统的稳定性进行分析, 并根据其实际供电需要, 用计算机模拟仿真法去验证其是否可以达到应用要求, 如果经过仿真, 目前电网不能达到应用要求, 我们应该对其进行模拟优化, 并实际仿真在改变电网结构后, 负荷变化对电网的冲击, 以及电网各元件是否可以能够安全应对, 如果不能很好应对, 我们应对电网结构进行进一步的优化。短路计算是对发生短路后电流值的预估, 矿区最常见的短路故障有两相间短路、单相接地、三相短路, 由于三相短路情况很少发生, 因此我们可以将其计算结果当成一种参考值, 如果对其都可以很好应对, 其他短路故障更不在话下。当矿区进行备用电供电时, 我们应该降低各类用电设备之间的频繁启停, 避免启停过程大电流直接拉低供电质量。在电网处于正常运行时, 我们应该使用N-1原则对电网状态进行考察, 其可以更直接评断其供电质量, 我们可以根据结果对电网进行参数、结构优化, 这将大大提高电网的抗干扰性。
结语
随着对煤炭资源需求量的日益攀升, 为了满足生产需要, 我国煤矿的规模不断扩大, 其中的供电网络也越来越复杂, 这对其安全运行带来了很大的挑战。我国目前煤矿电网在结构上存着很多的不合理之处, 这造成其对各种突发情况的应对存在很大的不足, 容易造成矿区电网的非正常停电, 直接对煤炭安全生产带来严峻的挑战。因此我国煤矿企业应该在电网优化、改造上下大工夫, 并做好电网的运行安全管理工作, 只有这样, 我国矿区的电网运行安全才会得到有效提高, 我国煤炭事业才能取得进一步的发展。
摘要：随着我国经济高速发展, 我国对供电的需求量不断增加, 发电企业每年要消耗更多的煤炭, 这导致我国的煤炭消耗速度越来越快, 这给我国煤矿开采提出了更高的要求。在实际煤矿生产过程中, 为了保证生产的正常进行, 要用到大量的高耗电开采设备, 这些设备的高效运转离不开高效的电力供应, 这给矿区电网的安全运行提出了很高的要求。在煤矿开采过程中, 不可避免, 要用到大量的通风和排水设备, 如果矿区电网的运行得不到安全保证, 它们就有可能产生停机事故, 其带来的结果必定是灾难性的, 因此电网的安全运行对矿区生产工作的安全、高效开展有着十分重要的作用。我将在本文中对煤矿矿区电网的安全运行进行简要探讨研究, 希望对提高煤矿矿区电网的更进一步安全运行可以起到促进作用。
关键词：煤矿电网安全运行运行
参考文献
[1] 范江锋.煤矿电网安全运行的研究内容[J].工程技术:文摘版, 2016 (4) :304-305.
[2] 朱利玲.基于煤矿供电系统电网智能技术的应用[J].工程技术:文摘版, 2016 (8) :277-278.
[3] 廖加兴.广能矿区煤矿双电源安全供电分析[J].低碳世界, 2015 (30) :169-170.