铜川矿务局崔家沟项目部陕西铜川727100
摘要：针对煤矿供电系统运行现状，如谐波污染比较严重、系统出现谐振现象、电压波动幅度较大等等，进行全面高效分析，并提出提高煤矿系统可靠性的技术措施，取得良好的应用效果，降低煤矿供电系统出现运行故障的概率，希望能够给相关人员提供有效帮助。
关键词：煤矿；供电系统；电缆；电气设备
在煤矿生产运行过程之中，供电系统的稳定运行是保障煤矿稳定生产的核心，如果供电系统出现大规模运行故障，会降低煤矿生产水平，严重的还会出现人员伤亡事故。因此，提升煤矿供电系统的可靠性至关重要，本文深入研究煤矿供电系统运行故障成因，提出供电系统可靠性提升措施。
1煤矿供电系统分析
煤炭生产循环系统想要实现安全运行，保证煤矿供电系统的可靠运行特别重要，煤矿供电系统的安全、可靠运行，对煤矿生产作业人员的生命安全影响较大，结合实践调查数据能够得知，我国现有煤矿供电系统在运行过程当中，主要存在以下问题，如供电电源设计不合理、电气保护装置质量不达标、电气设备老化严重等，结合这些问题，制定有效的改进方案，保证煤矿供电系统真正实现可靠运行。
由于市场经济的飞速发展，煤炭行业已经成为国民经济的重要支柱，而煤炭行业的大力发展，对煤矿供电系统及有关电气设备提出了更高的要求。因为煤炭开采作业活动具有一定的特殊性，矿井下部潮湿、阴暗，煤尘比较多，易燃易爆气体也比较多，对煤矿供电系统的可靠性要求较高[1]。
2煤矿供电系统运行现状
2.1谐波污染比较严重
近些年来，由于电力电子技术的迅猛发展，这一技术具备运行功率大、性能高等特点，在我国煤矿开采作业过程当中得到高效应用。将电力电子设施应用到变频器设备当中，会产生大量的谐波，对电网的运行电压与电流产生较大影响。因为谐波污染比较严重，煤矿供电系统内部很容易出现畸形波，使得供电系统的可靠性逐渐下降。
2.2系统出现谐振现象
结合煤矿系统的运行特点得知，系统属于中性不接地系统的一种，中性点不接地系统在运行的过程当中，想要保证系统的三相对地电压得到合理监视，配电所内部的10KV母线上部经常连接Y/Y接线三相五柱电磁式TV。中性点不接地系统处于正常运行状态，TV励磁阻抗比较大，三相电压比较平衡，中性点的位移电压相对较小。但是，如果系统出现短暂的停歇，单相接地的出现或者消失，TV内部的暂停状态励磁电流会突然增大，TV开口三角处容易出现零序电压，引发谐振现象。谐振现象的出现，会影响电气设备的绝缘效果，电流容易将电气设备烧毁[2]。
2.3电压波动幅度较大
煤矿供电系统如果出现电压大范围波动，有关人员应该引起重视，供电系统电压波动幅度较大主要体现在以下几方面：第一，一天内供电系统额电压出现很大变化。第二，110KV变电所与地面供电系统的电压比较高，但是，采煤面的电压却比较低。出现上述现象的原因如下：第一，煤矿供电系统内部的负荷发生较大波动。第二，煤矿作业过程当中，偶尔需要启动一些大型设备，出现较大的无功冲击。
3提高煤矿系统可靠性的技术措施
3.1科学设置主导变压器数量
分析煤矿供电荷载得知，一级荷载与二级荷载属于主导荷载，三级荷载所占的比重比较小，故在大部分煤矿变电所当中，两回路电源与一回路故障应用比较多，而另一个回路则结合煤矿全部荷载进行设计。在煤矿变电所中，主导变压器不仅能够满足煤矿整体荷载容量需求，而且其运行形式也比较可靠。
通常来讲，煤矿变电所中的主接线方式主要分为两种，一种是利用3台变压器进行接线，另一种则是利用2台变压器进行接线[3]。在应用3台变压器时，有两台变压器处于分列运行状态，剩余的一台作为备用变压器来使用。供电系统在运行的过程之中，若其中一个回路电源出现故障，亦或是一台变压器出现故障，方可启动第三台变压器。
3.2提高电力监控系统的运行水平
电力监控系统的出现，能够避免大规模安全事故的发生，要想保障煤矿供电系统的可靠运行，对供电整体电路进行有效监控，提升电力监控系统的运行水平特别关键。有关人员还要大力改进选择性断电装置，采用分级闭锁技术，对各个支路供电进行断电处理。电力监控系统要分布于整个电力网络，降低电力安全事故的发生概率。有关人员要不断提升电力监控系统的升级水平，加强系统优化，从根源上保证矿井采掘的安全性。
此外，还要大力运用在线监测电气设备运行状态的系统，将在线监测系统运用到煤矿供电设备之中，对煤矿供电装置的总体运行过程进行全面管控。在煤矿各项电气装置设备当中，通过运用在线监测系统，结合各项监测数据，有关人员可以更为准确的判断电力安全事故的发生位置，快速找到煤矿供电系统运行故障原因，制定更为合理的处理方案，将电力安全事故故障范围电源有效切断，保证非故障区域实现正常供电，降低煤矿企业的经济损失[4]。
3.3保证电网运行方式更为合理
建设科学的电力网络结构后，还要结合煤矿供电系统的运行特点，做好相应的安排工作，保证电网运行方式更为合理，有关人员可以从以下几个方面入手：第一，在放射性回路当中，运用分列运行模式，如果是环网供电系统，则可以采取开环运行模式，减小供电系统出现故障时对两路电源产生的影响，缩小事故范围。第二，不断强化电网运行方式调度，对变电所内部各个母线开关分合闸状态进行严格监控。
对于一些体积比较大的电力设备，需要开展网络解算，降低电力网络的运行损耗，提高电力网络的整体效益。在设计环形网络时，要明确供电系统的最大负荷，并结合调度管理情况，综合考虑各项继电保护装置的运行水平，有效提升电网运行的合理性。
3.4加强各项电力设备管理力度
大部分煤矿企业所处的地理位置比较偏僻，使得供电线路长度较大，特别容易初选电力安全事故。想要保证煤矿企业的总体效益，企业要主动与政府部门联系，进一步提升煤矿企业供电系统的安全性。因为历史原因，很多煤矿企业承担了部分农村转供电，使得煤矿电网安全事故的发生频率不断提升，对煤矿企业的电力设备管理要求更高。煤矿企业结合用户的供电需求，开展科学供电，真正达到提升煤矿供电系统可靠性的目的。
除此之外，煤矿电缆在运行的过程当中，为了提升电缆的安全性能，有关人员要将全部矿井电缆进行悬挂，悬挂点间的距离要符合有关规定，电缆不能够悬挂在风筒与水管上部，防止淋水，若电缆要进行穿墙敷设，需要增加套管设施。煤矿巷道当中的信号电缆、通讯电缆应该悬挂于巷道两侧，如果矿井条件不允许，有关人员需要在动力电缆上部距离0.1m处敷设。
4结束语：
综上，通过详细介绍提高煤矿系统可靠性的技术措施，如科学设置主导变压器数量、提高电力监控系统的运行水平、保证电网运行方式更为合理、加强各项电力设备管理力度等等，能够保证煤矿供电系统更为安全、可靠。
参考文献：
[1]郝小鹏.借助失压保护延时功能提升煤矿供电系统的可靠性分析[J].机电工程技术，2018，47（11）：186-187.
[2]郭志俊.双向变流器在煤矿架线供电系统中的关键技术研究[J].煤炭工程，2018，50（11）：164-166.
[3]韩套轮，孙德福.井下6KV供电系统常见故障及其综合保护器设计[J].电子世界，2018，（21）：115-117.
[4]杜晓璐.煤矿供电系统设计及保护接地问题分析[J].机械研究与应用，2018，31（05）：194-196.