提高井下高压供电系统安全可靠性的途径
?2007年5月
煤矿井下供电系统的可靠运行市保障井下采煤、掘进、运输、通风和排水设备正常工作的前提。随着煤矿采掘设备机械化、电气自动化程度的不断提高和发展，煤矿井下供电系统的安全管理与矿山安全生产有着越来越密切的关系．井下高压供电系统是井下供电系统的重要组成部分，由于其电压等级高，供电对象是采掘工作面、采区变电所和井下个水平中央排水泵房。井下高压供电系统故障事故范围大、影响时间长，一但出现故障，将直接影响矿井的原煤生产甚至矿井安全．因此，探讨和研究煤矿井下高压供电系统的安全可靠性意义十分重大。
一、?????煤矿井下高压供电系统常见故障及原因
（一）高压线路及高压连接器常见停电故障及原因。
高压线路发生故障的原因主要有：一是高压铠装电缆由于在井下使用时间较长，受井下潮湿空气、淋水和有害气体等的腐蚀，外层钢带或钢丝铠装层锈蚀严重直至损坏，从而引起电缆绝缘下降，造成高压停电事故。二是由于高压屏蔽电缆连接器密封不合格或铠装电缆连接器因沥青、环氧树脂等绝缘物封灌不严而进水、受潮引起电缆或高压连接器绝缘下降，造成高压停电事故。三是因铺设高压电缆的巷道内用矿车运输如铁道、管路、钢梁等超长物件或液压支架、采煤机、综合掘进机等外形尺寸大、重量大的机电设备时，将高压电缆刮破、挤坏而造成高压停电事故。四是在铺设高压电缆的巷道内用回柱绞车、调度绞车、无级绳绞车牵引车辆时拉断钢丝绳，飞出的钢丝绳头或钢丝将高压电缆{主要是高压屏蔽电缆}外皮扎破，致使高压电缆绝缘损坏而造成高压停电事故。五是高压电缆接头在长时间工作中由于受热、氧化，温升逐步提高而造成接头绝缘水平降低，引起高压电缆接头“放炮”事故。六是高压电缆或高压连接器的允许工作电流低于所带负载的实际工作电流，高压电缆或高压连接器长时间处于过载状态，高压电缆或高压连接器的绝缘程度薄弱点就是最有可能发生的事故点。
（二）??高压开关柜或高压防爆开关{以下简称高压开关}常见停电事故及原因。
煤矿井下高压开关造成局部或大部分供电系统停电的原因主要有：：一是高压开关维护检修不到位，产生误动作或断相，造成所高压线路停电事故。二是高压柜保护不完备或保护动作不灵敏，在负载或高压线路发生故障时不能立即动作，切断所带负荷，导致越级顶电事故，致使停电范围扩大。三是人为甩掉高压开关的漏电、过流或短路保护，导致高压开关损坏或高压线路、连接器发生故障，从而发生高压停电事故。四是由于工作人员误操作引起高压供电系统断电事故。如带负载拉开隔离开关或用隔离开关启动设备以及没找相位r误合母联开关。
（三）移动变电站引起的常见高压停电事故及原因。
一是高压负荷开关触头接触不良，产生弧光或放电，导致高压断电事故。r是用高压负荷开关带载停送移动变电站，导致高压断电事故。三是干式变压器绝缘损坏烧毁线圈r引起高压停电事故。四是低压负载发生短路时低压馈电开关保护失灵造成干式变压器烧毁，导致高压停电事故。
二是提高井下高压供电系统安全可靠性的途径??
煤矿井下供电系统供电电压等级较多，设备负载种类多、负荷大、线路长、电缆接头多，环节复杂多变，一旦发生停电事故，影响面广、危害性大，直接影响矿井全生产。那末，如何提高井下高压供电系统安全可靠性就显得非常重要。下面从几个方面谈一下提高井下高压供电系统安全可靠性的途径。
（一）高压供电系统控制设备的选用与更新
随着煤炭科技的发展，煤矿井下采、掘、排水、运输系统得用电设备不断向电压高、装机容量大的方向发展。因此，对于新建矿井和改扩建矿井井下高压开关柜、高压防爆开关及移动变电站等高压电气设备的选用，必须本着技术先进、容量大、结构简单、操作维护简单和保护灵敏度高的原则，以利于有效地实现对井下高压供电系统得控制。对于老矿井的现有高压电气设备本着上述原则有条件的要全部更新，对于不具备更新的矿井，首先要对现有高压电气设备的保护装置进行改造，提高保护的灵敏度，随着生产、经营的改善，在逐步更新。
（二）高压线路的选用与更新
实践证明，高压电缆和连接器事故率是影响井下高压供电系统j全系统得一个重要的指标。井下高压电缆和连接器的事故率下降了，那末井下高压供电系统得j全可靠性将大大提高。为了适应井下采、掘、排水、运输等系统用电设备供电电压不断升高、容量不断增大的发展要求，对于新建矿井和改扩建矿井的井下高压电缆的选用必须保证载流量满足现有设备要求并留有一定的富余系数。在固定场所铺设电缆应选择聚氯乙烯绝缘铠装电缆、交联聚氯乙烯绝缘电缆、交联聚氯乙烯钢丝铠装电缆或其他新型高绝缘电缆。向采掘工作面供电的高压电缆要选ＵＧ、ＵＧＦ型矿用高压橡套软电缆或ＵＧＳＰ型或其他新型号矿用高压监视新屏蔽电缆。
对于老矿井现有的高压电缆要逐步更新。首先要解决目前因机电设备容量增大以后电缆截面不足的问题。高压连接器的选用和更新必须与高压电缆配套进行，但目前使用的有些高压连接器存在明显的不足，要加以改造或更新。如30—200/6000型矿用隔爆型高压电缆连接器，其插头采用插接方式，虽然有相互插接方便的优点，但其接头接触效果在实际使用中不十分好。如改为螺栓连接，将大大增加接头的连接强度，从可以从根本上降低连接器的事故率。
（三）保护与整定
井下短路保护、漏电保护和保护接地和称为全供电的三大保护，它们互相取长补短，不可缺少。
高压供电系统得设备或线路绝缘一旦受潮或损坏，便要发生漏电，不仅会引起触电事故，还将因绝缘逐步降低，造成供电线路相间短路，危及高压供电系统的蓝全。
高压漏电保护不仅可以防止人身触电事故，还可以预防高压供电系统短路故障。虽然有漏电保护，但高压供电系统的短路故障依然不可避免。当漏电保护装置失灵时，短路保护成了漏电保护的后备保护。因此。不论是漏电保护还是电路保护，它们都是保证高压供电系统揽全不可少的。
根据以往井下高压供电系统事故情况，不论是漏电保护还是电路保护，第一，必须要求其动作一定要灵敏、准确、可靠；第2，要求上、下级保护之间具有一定的后备保护作用；第三，即使保护装置完好无损，如果保护的计算与整定出现错误，仍然无法起到保护作用，因此对于任何一种、任何一处保护装置都要求在计算准确无误的情况下严格整定，并定期做整定试验；第四，要对负荷发生变化的高压开关的保护装置及时重新进行计算和整定，否则保护装置将不可能正常发挥作用；第五，发现有漏电事故时，必须查清原因并尽快处理，千万不能把保护甩掉不用，否则必然会导致事故扩大，造成严重后果。
（四）建立和健全有关规章制度并严格贯彻落实
制定完善的规章制度并认真执行对于提高井下高压供电揽全具有十分重要的作用，它能够规范干部特别是具体工作人员的行为，使有关人员明确各自的工作职责，熟练掌握操作规程和技术蓝全规定，使各个环节的工作规范化、制度化=科学化。为了维护井下供电工作的正常进行，要制定以下主要规章制度：
1、蓝全生产岗位责任制；
2、蓝全操作规程；
3、作业规程；
4、日常维修制度；
5、定期维修制度；
6、巡回检查制度；
7、包机制度；
8、交接班制度；
9、停送电制度；
10、要害场所管理制度；
11、干部上岗查岗制度；
12、事故处理与追查制度。
建立并健全了各项规章制度，还需要加强对各项规章制度的贯彻落实，充分发挥领导干部和技术人员的监督检查职能，提高广大职工对井下高压供电的蓝全意识和责任意识，调动广大职工参与蓝全供电管理的积极性。使井下高永供电工作走上良性发展的轨道。确保矿井供电蓝全。
（五）搞好人员培训工作，努力提高业务水平和管理水平
???随着采掘机械化水平的不断提高矿井生产能力越来越大，运输和排水系统设备也在不断更新和发展，对井下高压供电系统的要求也越来越高。井下高压供电系统能否实现蓝全可靠。有关人员的业务素质和技术水平在其中有着十分重要的作用。只有搞好人员培训工作，才能提高工作水平和管理水平，从r保证矿井蓝全供电，实现蓝全生产。根据现阶段矿井生产实际和今后发展的需要，做好井下高压供电工作，必须做好如下几项排训工作。
第一，要加强井下个水平变电所值班人员和各类高压机电设备司机的业务派训工作。由于这些人员是井下供电系统计电设备的直接操作者，对他们的排训内容主要是使其了解和掌握所管辖机电设备的性能，熟练掌握设备的操作规程和作业规程，熟练掌握所管辖范围内设备、线路情况，熟悉和领会各项规章制度的含义并能够严格贯彻执行。
第二，要加强维护、检修和?装人员的排训工作。要求他们熟悉掌握所负责设备的性能、工作原理，熟练掌握有关设备=线路的?装工艺和标准、维护和检修方法及事故处理方法和程序等。
第三，要加强机电技术人员的业务培训工作。要求他们熟练掌握高压供电系统设备的性能、工作原理、技参数和各种保护的地计算与整定工作，熟练掌握井下高压供电系统得运行情况和事故分析与出理方法，熟练掌握有关的技术资料和技术基础工作，能够制定各项规章制度和施工、?装、维护、检修及事故处理的作业规程等。
第四，要加强机电管理干部的业务能力和管理水平的培训工作。使他们既要掌握业务知识、专业知识，又要掌握全生产知识和全管理知识。
（六）加强技术管理，努力做好技术基础工作。
机电技术工作是做好井下高压供电全工作的基础，又是进行技术改造和设备更新的基础。
第一，要建立完整的机电设备技术档?，从电气设备和高压电缆的设计、选型、订货、验收、装、使用、改造、维修、事故处理及报废全过程进行登记和分析。
第r，??????对井下高压供电系统的负荷情况、保护情况进行分析和总结，做到图纸、资料齐全完整。
第三，要做好井下高压供电系统得事故记录和分析报告。
（七）做好井下高压供电系统事故预防工作。
井下高压供电系统一旦发生故障，影响的范围广，造成的危害大，轻者导致停产，重者危及矿井全。防止井下高压供电系统发生故障，应从以下几个方面做好工作。
第一，??要加强井下供电系统特别是高压供电系统的机电设备的维护、保养和检修工作。对重点部位的重点设备要进行定期检修。
第二，??要加强井下供电系统电力电缆和连接器的预防性检修工作。电力电缆发生故障后，往往故障点不能及时发现，寻找故障点少则几小时多则十几小时。因此，在电力线路发生故障之前先找到即将发生故障的事故点非常必要，这样既能减少事故时间，又能减少事故范围，还能节约大量的材料、配件费用。那么，如何才能及时准确地找出电力线路中即将发生故障的事故点呢？以往运用的方法大都需要进行停电测试，r且准确率很低。R不停电进行检查的方法很原始，如用手或温度计触摸或测试电缆或连接器的温度，根据温度变化情况判断是否有问题，这种方法既不r全有不准确，特别是高压供电系统更是危险性很大。笔者所在的单位，近年来利用红外线温度探测仪对高永电缆和连接器进行温度测试，根据测定部位的温度变化判断该点是否有故障，该方法简便、实用、r全、准确，使用效果非常好。
第三，??要定期对各种保护装置进行校验和调整，确保各种保护整定准确，动作灵敏可靠，并坚决杜绝甩掉保护站址的现象发生。
第四，??要定期对用电设备的绝缘阻值进行测试，发现问题及时处理。
第五，加强各项规章制度的贯彻落实，提高井下硐室值班员和司机的责任心和r全意识，也各r操作规程作业，杜绝“三违”现象的发生。
（八）制定经济预r并贯彻实施
虽然有完善的规章制度，装设了各项保护设施，并采取了一系列的防范措施，但井下高压供电系统仍然不可避免地要发生难以预料的故障，这就要求制定井下高压供电系统紧急预r，在发生紧急情况下采取必要的措施，确保矿井r全，最大限度地满足r全生产。
紧急预j的制定要根据不同的供电区域、供电线路和工作场所有针对性地科学制定，事前对有关人员进行紧急预j的贯彻，并要进行预j演习，保证预j在紧急情况下能够落到实处，发挥作用。
实现煤矿井下j全供电，提高井下高压供电系统可靠性是一项系统工程。井下高压供电工作要随着采掘机械化水平和运输、排水设备的发展r发展。要实现j全供电，提高井下供电系统的可靠性，必须在日常j全生产的实践中不断探索、不断分析和总结经验，创造性地开展工作，逐步找到一条提高井下高压供电系统安全可靠性的途径。
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