煤矿井下低压供电保护系统的技术改造

王志文

（同煤集团铁峰煤业公司电讯部， 山西 朔州 037200）

引言

煤矿井下生产低压供电是非常重要的一个方面，但是煤矿井下低压供电保护系统发生漏电的频率非常高。传统的煤矿井下低压供电保护系统主要是以附加直流法为主，它很容易引起一些安全事故的发生。因此，为了避免煤矿井下低压供电保护系统运行过程中发生这一现象，铁峰煤业对相关技术进行了相应的改造以及优化。

1 低压供电保护系统运行需要注意的问题

我国某座煤矿是一座扩能后生产能力为150万t/年的现代化矿井，也是一座双高矿井。因此，在该项煤矿生产的过程中，如何实现安全低压供电成为了一项重点工作内容。

1.1 电路过流的保护

煤矿井下低压供电保护系统中电路电流超出额定电流，就会产生过流显现，对相关低压供电设备的运行状态也会造成一定程度上的影响，最终造成安全事故的发生。其实，在煤矿井下低压供电保护系统运行的过程中，引发电路过流现象的原因有很多，例如：电路短路、超负荷运行等。为了保证煤矿井下低压供电保护系统处于安全、稳定的运行状态，对所发现的问题进行相应的处理和保护，从而保证了煤矿井下低压供电保护系统运行的安全。

1.2 漏电保护

煤矿井下生产的环境相对复杂，具有一定的特殊性，若是一旦发生漏电现象，很容易导致安全事故的发生，造成很大影响。因此，在煤矿井下低压供电保护系统运行的过程中，应当对点电路漏电问题给予一定程度上的重视，针对其漏电发生的原因，做好相应的漏电保护，以此避免安全事故的发生。

1.3 接地保护

接地保护是煤矿井下低压供电保护系统中非常重要的一个方面。做好接地系统和电气设备的连接，可保证漏电电流处于可以控制的范围内。但是，若是没有做好接地系统，一旦产生漏电现象，就会导致电气设备外壳携带电流，工作人员不慎接触以后，会有大量电流和大地电容形成回路，造成安全事故的发生。

2 煤矿井下低压供电保护系统技术改造分析

2.1 零序电流型保护改造

如图1所示，若是煤矿井下低压供电保护系统发生漏电现象，漏电电阻越小，低压供电网点处于中性的话，电压就会相对较高，并且低压供电网点对地电压就是零序电压。同时，在煤矿井下低压供电保护系统运行的过程中，所有的非故障支路零序电流之和为故障支路的零序电流。另外，在煤矿井下低压供电保护系统中，流过故障支路的零序电流是所有非故障支路零序电流的总和，各个故障支路之流的零序电流的值就会小于故障支路的零序电流值。因此，在煤矿井下低压供电保护系统运行的过程中，可以在各个支路的首端装设零序电流互感器，其主要的目的就是对各个支路零序电流大小进行直接反应，这样可以选择性地做好漏电保护措施，以此保证煤矿井下低压供电保护系统处于安全、稳定的运行状态[1-3]。

图1 中性点不接地多支路电网单相漏电原理图

2.2 齿轮绞车等设备控制开关改造

在煤矿井下生产的过程中，所包含的设备有很多，例如内齿轮绞车、回柱绞车、喷浆机、扒矸机等电气设备，其主要采用的控制开关都是以QC83-80系列开关控制为主，QC83-80系列开关控制在保护装置中，经常存在着一些弊端，引发安全事故的发生。因此，在煤矿井下低压供电系统技术改造的过程中，应当将该方面作为改造的重点，例如，在上述案例中，为了避免这一问题的发生，将QJZ-80系列开关代替了原有的QC83-80系列开关，QJZ-80系列开关主要采用真空交流直接触器，对电路进行接通和断开，这样主要是避免接通和断开时产生电弧，避免安全事故的发生。另外，QJZ-80系列开关对短路、漏电、断相、过载等保护装置打破了原有的局限性[4]。

2.3 低压电缆功连接器改造

引发低压电缆故障发生的原因有很多，主要有高压电缆在巷道内被刮破、挤坏或高压连接器等故障，尤其是低压连接器故障发生的频率是非常高的，主要是因为低压连接器经常因为密封性能相对较差，引发渗水和漏水的现象，或者受潮引起电缆以及高压连接器绝缘下降，最终引发安全事故的发生。因此，一定要根据煤矿井下低压供电生产的情况，选择相对适合的低压连接器，并且在各个线路连接的过程中，一定要明确各个连接点，要选择体积相对较小的连接器，这样可以降低安全事故发生的概率。另外，在各个电路连接的过程中，一定要做好相应的保护工作，避免发生漏电的现象，以防影响煤矿井下低压供电系统的正常运行。

2.4 局部通风机控制开关改造

局部通风机控制开关是煤矿井下低压供电保护系统中的一个组成部分，传统局部通风机控制开关主要是以QC83-80系列开关为主，这种开关是不需要人工启动的，但是煤矿井下的生产工作面与风机相对较远的话，局部通风机控制开关就会很容易发生安全事故，停止供电。因此，在局部通风机控制开关改造的过程中，逐渐将QBZ-80/660（380）SF型自动切换开关为主，对局部通风机设备可以进行良好的控制，可以将不同变压器的两路/三专0供电线路分别连接到设备中，保证局域通风机处于正常的运状态[5-6]。另外，在局部通风机控制开关发生故障的时候，可以在第一时间启动备用通风机，这样可以降低安全事故发生的概率，保证煤矿井下低压供电保护系统处于安全、稳定的运行状态。

3 结语

通过对零序电流型保护、齿轮绞车等设备控制开关、低压电缆功连接器、局部通风机控制开关等进行改造，保证该煤矿井下低压供电保护系统处于安全、稳定的运行状态，避免安全事故的发生。

参考文献

[1]朱春学.何庄煤矿供电保护系统技术改造方案研究[D].西安：西安科技大学，2014.

[2]年魁.煤矿井下低压供电系统漏电保护及分析[J].机电产品开发与创新，2013（1）：145-147.

[3]周浩杰.浅谈煤矿井下供电低压漏电保护系统[J].科技资讯,2015（21）：141.

[4]张华军.选择性煤矿井下低压供电漏电保护系统[J].科技风，2014（15）：107；113.

[5]杨辉.煤矿井下高低压供电系统的改造[J].煤炭技术，2017（6）：42-44.

[6]叶芃生.试论我国煤矿井下低压供电保护系统的技术改造[J].煤炭科学技术，2016（5）：45-48；63.