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摘要：為了保證井下機電設備的安全，煤礦機電建設必須從確保安全的角度出發。雙電源供電是一個顯著的、以安全為首的供電方式。下面針對雙電源供電開展相關探究。

關鍵詞：煤礦安全；機電安全；雙電源設計

引言

目前，中國煤炭資源的開采正借著科技力量的提升快速發展，機械化、智能化大大提高，在如此環境下，開采就必須有穩定的電力供應。本文將以煤礦中機電設備的雙電源供電方式為主要研究點，討論其設計和建設的要點，并對其進行分析。

1煤礦企業供電方式分析

1.1供電方式的概念

由于煤礦企業生產方式的特殊性，其供電方式不同于一般的企業，為了保證電力的持續供應，煤礦企業必須要為電力突然中斷的情況做準備，由此產生了雙線，或者多線的煤礦企業供電方式。一般而言，中國大多數煤礦企業的供電方式有2種，即雙線異源同時供電方式和雙線異源分時供電方式。

1.2雙線異源同時供電方式

雙線異源同時供電就是指，兩股來自不同電廠的電源同時接入煤礦的專門中央變電站，此后兩股電源同時為煤礦供電，當其中一股電源出現故障不能供電時，另外一股電源為煤礦生產供電。煤礦中的高壓系統一般是采用由中央配電站直接接線的方式處理，電源與相應的聯絡開關之間則是借助于互為閉鎖的投切設備連接，以確保煤礦生產過程中井下機電及其他設備的電力供應的持續性和可靠性，具體的配電裝置如圖1所示。在日常正常生產中，煤礦企業雙電源同時啟動，共同承擔煤礦企業中設備的供電壓力，當電力出現緊急情況時，其中一個電源的斷開也不會影響煤礦的正常生產工作，正常供電電源可承擔起供電任務，保證煤礦企業設備對電力的需求，煤礦企業可以在正常生產的情況下處理電力供應故障，從而保證煤礦企業的電力持續、可靠供應[1]。

1.3雙線異源分時供電方式

雙線異源分時供電是指，煤礦系統的供電有雙線接入，但是只分配一股電源為此煤礦的供電電源，承擔煤礦中所有電機及其他設備的電力負荷。另外一路電源作為常備電源，以隨時應對供電電源出現的故障，并且常備電源要不定時地測試供電暢通性，以確保在供電電源出現故障時常備電源能夠正常供電。具體的配電裝置如圖2所示。采用此種供電方式，高壓系統接入形式與雙線異源同時供電方式一致，都是直接由中央變電站接入。雙線異源分時供電中的常備電源只能當主供電電源故障時接入，無法隨時切換。

1.4兩種供電方式對比分析

一般煤礦大多采用雙線異源同時供電的方式，因為在煤礦實際運行中，供電管理和運營是一項復雜的工作，需要許多專業技術人員參與，結合當前中國煤礦的人員知識水平，達到這樣的狀態還需要一段時間。所以，大多數煤礦采用雙線異源同時供電的供電方式，具有組織結構整體性好、運行效果好、管理方便且難度較低、對供電電源故障能自適應地分配供電線路等優點。但是，對于雙線異源供電系統，由于系統要求的多饋線柜裝置較多，線路建設要求較為復雜，因此，前期需要投入比較多的資金和其他建設資源，并且由于其建設線路較為復雜，電源利用率不高，后期運行中電費成本相對較高。對于煤礦而言，資金較為充足，通過資金的投入提高運行效率，增強運行效果，是煤礦企業所喜聞樂見的。相對于另一種供電方式，雙線異源分時供電的優缺點就正好相反于雙線異源同時供電，由于系統設備較為簡單，結構簡單，所以，前期投資較少，但是需要在日常工作中投入許多的管理精力，管理技術難度較大[2]。

2煤礦機電設備雙電源供電安全設計準則

a)設計要求雙電源的供電線路中每一條線路都為煤礦企業直供，直接有電廠專線抵達煤礦，不允許線路系統中間接入其他負荷。b)供電線路必須是專線連接、獨立間隔出線，并且單獨架設專線供電線路，保證架設質量，嚴禁一架多線。c)架設線路時應當采用比較堅固且絕緣的架設材料，因為電路在輸送中是以高電壓的形式存在，要確保每一個器件的質量。對于10kV輸電系統，要按照20kV輸電系統應用相關標準和要求建設。輸電的關鍵在于導線的選擇，要嚴格把控導線絕緣層的厚度，確保絕緣層的絕緣效果。另外，對于線路的金屬連接點要做加固處理，確保連接質量，并做必要的保護。d)結合科技手段，在輸電線路中設置智能的故障檢測裝置，并實時與煤礦供電部門和電廠連接，一旦出現異常情況或者發生故障，智能檢測裝置能第一時間確定故障點，以便于后期維修和故障處理工作的開展。

3實例分析

結合A煤礦輸配電系統改造實例，探討輸配電系統的具體情況。該煤礦井下作業設備供電應用的電壓等級是600V，煤礦中機電設備相應的負荷情況如表1所示。依照A煤礦的實際負荷以及煤礦周邊的電源情況，在礦井生產過程中，選用10kV電壓等級的線路，采用雙線路供電的方式實現對整個煤礦系統的電力供應。在建設輸電線路的過程中，線路架設的電桿材質為混凝土，配合混凝土電桿深埋措施。供電選擇以煤礦位置確定，要求供電穩定且出線方便。煤礦變電站位于副井，兩臺同型號變壓器同時安裝，確保能夠正常運行。在系統之中，10kV以及4kV系統分段接線處理時均應用單母線方式，以確保整個系統供電更為穩定、可靠。在實際工作中，采用JB_22型電纜，此種電纜的絕緣層為交聯聚乙烯材料。對于井下采區的電機設備，采用專線供電，即由變電所直接通過低壓線路進入井下采區，其間配置控制開關，專門控制采區總電路開關。變電所設置隔爆型高壓開關裝置2臺，隔爆型低壓開關裝置8臺。井下輸電線路嚴格實行空架措施，禁止涉水架設輸電電路，并且在井下水槽設置主接地，井下各個用電設備設置各自接局部地，每次進行接地時要測量接地電阻，保證接地電阻小于2Ω，否則更換接地地點，同時控制靜電產生。煤礦中關于電路的故障比較多，發生原因也比較復雜，但重點是解決故障，確保煤礦生產正常進行。一般煤礦常見故障主要是短路故障，需要相關部門在日常生產中著重注意。采用雙線供電的方式可以在故障發生時及時應對，并且也給故障處理提供了較長的時間，是有效的煤礦供電方案。

4結語

雖然中國的煤炭資源開采不斷機械化、智能化，但是，現階段仍然離不開人力資源的投入，所以，煤礦的安全仍然是人的安全。通過對煤礦現行主流供電方式的描述和分析，了解了各供電方式的優缺點，并做了供電方式對比。通過實例分析可以看出，機電設備的雙電源供電方式能有效避免故障的發生，并在故障發生時能夠及時應對和處理。煤礦應該不斷更新自己的供電系統，提高自己對于供電故障的應對能力，切實實現電力安全。

參考文獻：

［1］梅玉清.煤礦機電標準化與機電事故預防探析［J］.煤，2018(3)：89-90.

［2］王東榮.煤礦機電在煤礦中的應用［J］.建筑工程技術與設計，2017(31)：20-22.

作者：張瑞杰 單位：陽煤集團壽陽景福煤業有限公司