(乌审旗蒙大矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市017307)
摘要：煤矿供电系统及电气设备是进行煤矿生产必不可少的组成部分，每年都有很多矿井安全事故是由于供电系统及电气设备的故障引起的，可以说保障矿井供电系统及电气设备的安全就是更好的保障煤矿安全生产。本文笔者根据工作实践经验对煤矿供电系统及电气设备的保护进行了分析探讨。
关键词：煤矿，供电系统，电气设备，保护
1煤矿供电系统保护装置及工作原理
继电器是矿井供电系统及电气设备经常用到的保护装置，矿井的很多电气设备都用到了继电器，此保护装置可及时发现矿井供电系统与电气设备工作时产生的各种故障及异常状态，并能把这些异常信息反馈给处理装置，以作出相应处理。继电保护装置在进行保护作业时，通常是先从输入部分输入信号，进行前置处理，以便继电器及时监测现场物理量，再由测量部分来测量运行值，并与标准值进行对比，以确定启动保护动作与否，然后再由逻辑判断部分进行判断，以确定断路器是否跳闸，同时发出指令，最后把指令传递给执行部分以确定是否执行保护动作。此外，在实际生产中所用的保护装置还有熔断器、接触器等。对于这两种保护装置而言，接触器应用相对较多，而熔断器由于无法满足设备工作时逐步上升的电流引发的不确定现象，因此应用相对较少。随着我国电气系统及电气设备保护技术的迅速发展，特别是在网络技术飞速发展的影响下，矿井供电系统及电气设备的保护也开始应用一些自动化、智能化保护装置，很多煤矿生产设备开始应用微处理器进行保护。通信技术、微电子技术以及互联网技术的有机融合，大幅提高了煤矿供电系统及电气设备的运行可靠性，更好地保障了生产安全，提高了设备运行效率。
2煤矿供电系统存在的问题
2.1主变压器超负荷运行
在最初设计安装矿井主变压器时，大多已根据实际生产情况设定了变压器容量。但随着煤矿企业的现代化发展，为提高矿井产量，很多矿井开始引入新设备扩大设备生产功率，这样时常会造成之前安装的主变压器由于容量过小，很难满足现有设备运行需求。而后期要想改造、升级主变压器，比较繁琐并且需投入很大成本，这时很多矿井为压缩开支，便不愿意升级改造主变压器，让变压器设备长期超负荷运行，这样变压器会加速老化，供电率越来越低，形成恶性循环，极易造成变压器自燃，引发火灾，最终给煤矿生产埋下重大安全隐患。
2.2电源布局与设置不合理
为确保矿井正常生产，根据煤矿安全生产规程，在给矿井布设电源线时，应创建两条独立电源线，这样当一条电源线出现故障时，可立即启动另一条备用线投入工作。但在实际生产中，很多矿井为降低供电成本，根本不独立布设这两条电源线，大多只用同一电源，当这条电源线发生故障后，便无法继续生产。也有部分企业虽然也布设了两条独立电源线，但设置的备用电源线只是个摆设，根本不具备具体使用功能，仍然不能避免矿井设备断电事故。
2.3谐波污染
电网很多煤矿企业为获得更多经济效益，不断引入新的大型机电设备来提高生产力，这些设备运行功率大，在实际生产中易产生大量谐波，这些谐波会严重污染电网，对矿井供电系统造成影响，使电气设备无法正常运行。
2.4工作人员操作不合理
矿井电气设备操作人员安全意识不强，不能严格按相关操作规程作业，加之个人操作技能的不达标，以致在实际生产中经常发生误操作。员工的这种不良操作，一方面会对生产安全造成严重危害，另一方面也会严重危害自身安全。如近年来员工触电事故时有发生，更有甚者由于员工的违规操作，致使矿井发生火灾、瓦斯爆炸等事故。
3电气设备保护类型
3.1漏电保护
由于矿井生产环境恶劣，阴暗潮湿的环境会加快供电系统绝缘层老化速度，同时矿井存在的碎石易磨损供电系统绝缘层，使供电系统绝缘层破损引发漏电事故。一旦供电系统发生漏电，工作人员时刻都有触电危险，漏电事故会严重威胁矿工生命安全，此外，在进行采煤作业时，也会产生大量的粉尘与可燃性气体，若供电系统产生电火花，易把这些物体引燃，使矿井发生爆炸事故，因此，必须把矿井的漏电保护工作做好，应定期安排专人检查矿井供电系统的绝缘层情况，发现漏电处后，应及时维修，以确保矿井安全生产。
3.2过流保护
由于短路、过载、断相等现象都易引发供电系统发生过流现象。因此要想防止供电系统发生过流故障，就必须强化短路保护、过载保护以及断相保护。短路保护：在煤矿供电系统及电气设备发生绝缘破损或接线错误后，供电系统及电气设备易发生短路故障。一旦系统或设备发生短路，其内部电流会瞬间增大，通常可达到正常值的几十倍，以致损坏供电系统或电气设备，或产生点弧现象引发火灾。对此，供电系统及电气设备装设的短路保护装置，在遇到上述现象后应能及时作出反应，要能第一时间切断供电电源，并且应有足够大的保护范围。在实际生产中常用电磁式继电器与电子式继电器来进行矿井供电短路保护。过载保护：过载通常是指通过设备的电流略高于标准值，设备在这种情况下运行，负载突增、断相以及电压突降等都易引发过载。设备若长期运行在过载情况下，会使设备急剧升温，加速设备绝缘老化。过载电流越大，越容易损坏电气设备。在进行电子设备过载保护时，可选用电磁式继电器与电子式继电器来保护设备。断相保护：在电网故障的影响下，可能使电动机断相，这时电动机运转速度变低，会有大量的电流流过电动机，进而损坏电动机绝缘。这时可应用负序保护原理，在遇到线路电流明显比额定电流高的情况时，保护系统开始启动保护功能，以实现有效保护。常用的保护设备主要有电子式继电器、热继电器等。
3.3接地保护
通常，在电气设备发生漏电故障时，电气设备内部布设的绝缘层会把漏电电流及时阻断，以防电气设备外部金属壳带电，引发工作人员触电事故，但若电气设备外部绝缘层发生磨损，这样在其内部发生漏电现象时，由于绝缘层无法及时阻断漏电，会使电气设备外壳带电，危及工作人员人身安全。为确保安全生产，谨防电气设备外壳带电，可通过设备接地的方式，来使设备漏电及时传入大地，这样可更好地确保施工安全。
3.4失压保护
一般随着电气设备电压的消失，电气设备也会停止运行，在打开电源后，电气设备得到电压后会自动运转，这样易损坏电气设备，甚至引发安全事故。特别是当遇到多种电气设备一起运行时，时常会发生不正常的过电流与压降。此外，对于一些热类电气设备若采用打开电源电气设备立即全负荷工作的方式运行时，极易引发火灾。在实际生产中，可用接触器与相关按钮来控制电气设备，让电动机启、停都处于可控状态，这样就可起到失压保护作用，能有效预防安全事故。
4结束语
总之，煤矿企业必须不断强化供电系统及电气设备的保护力度，逐步完善各项保护措施，重视维护、更新电气系统与电气设备，定期培训施工人员，提高他们的安全意识及个人操作技能，同时矿井还应从自身实际情况出发制定完备的电气设备保护方案。只有这样才能更好地保护矿井供电系统及电气设备，才能保障煤矿生产的安全、高效。
参考文献：
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［2］郭志成.浅谈化工厂电气设备及供电系统的保护［J］.创新科技，2013（05）：101-102.