煤矿安全生产井下供电系统研究.doc

煤矿安全生产井下供电系统研究 摘要在煤矿生产中，由于井下环境条件的限制，所以井下作业对电力的需求就非常大。本文讨论了井下供电的几种方式，并在安全生产的前提下对提高供电效率的方式进行了研究。 关键词煤矿 井下供电 安全 煤炭作为工业的主要能源之一，其需求量可想而知。目前我国大大小小的煤矿有不下10000座，而每年因煤矿事故死亡的人数也居高不下。安全生产已经是每个企业，特别是像煤矿这样的高危产业不能放松警惕的问题。在煤矿生产中，井下作业是比较重要的，因为其生产环境的特殊性，所以需要大量的照明、爆破、运输设备，井下供电就成了煤矿生产中最为重要的环节之一。 1 供电方式的选择 目前煤矿井下供电主要有三种方式 1.1 IT供电方式 IT供电系统是三相三线制供电系统的一种，它是在电源中性点不接地的基础上，将所有金属设备外露的部分经保护线直接与地面相接的供电方式。IT方式供电系统主要用在供电距离比较短的条件下，它有供电的可靠性高，供电安全性好等优点。在煤矿开采中，地下矿井的用电要求比较高，一般用于不允许停电，即使停电，也要保证主要通风机的电力要求。并且地下矿井内环境比较恶劣，供电条件比较差，电缆和电气设备易受潮，用此种供电方式能够有效地解决这些问题。如果用在供电距离比较长的时候，供电线路与大地之间的电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或者漏电事故使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成电压，这时人走在其中就会形成跨步电压，危及生命权，这是非常危险的。所以这种供电方式一般只用在小型煤矿短距离井下供电中。 1.2 TT供电方式 TT供电系统是三相四线供电系统的一种，它指在电源中性点直接接地的基础上，所有金属设备的外露部分均经由各自的保护线直接与大地相连接。这种供电系统有如下特点 ①当电气设备的外壳是金属的时候，由于电器设备内部故障发生露电事故时，由于有接地保护，可以在最大程度上减少触电的危险。在煤矿井下供电中，若井下地面潮湿，增大地对人的导电性，这种供电方式就比较危险了。 ②当漏电电流比较小时，熔断器很难及时熔断，所以还需要配置漏电保护器来作为保护。 ③TT系统接地的装置耗用的材料特别是钢材比较多，而且难以回收利用。所以煤矿生产中很少采用这种供电方式。 1.3 TN供电方式 TN供电方式是三相电网系统的一种，它又称作保护接零，是指在一个中性点接地的基础上，所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上，保护线与电源的中性接地点相连接。当电气设备因为故障使金属外壳带电时，形成了火线和零线短路，直接构成回路，由于回路电阻很小，就导致回路的电流过大，使熔断器迅速熔断或者空气自动开关跳闸，切断电源。TN供电系统又可分为TN－S供电方式、TN－C供电方式、TN-C-S供电方式三种，它们都是TN供电方式的延伸，这里不再赘述。其中TN-C-S供电方式线路结构简单，又有较高的安全性，最适合用于煤矿井下供电。 2 动态无功补偿技术在煤矿井下供电系统中的应用 井下作业需要大量大功率电机，由于供电线路的限制，所以这些大功率电机就与地面供电系统产生了大量无功功率，使电能使用效率大大降低，严重影响生产效率。因此，动态无功补偿技术就显得尤为关键了，它对保障电力供应，稳定电压，节约电能方面有着重要的作用。一般来讲，补偿方式按照其补偿位置，可分为集中补偿方式、分散补偿方式、就地补偿方式。 2.1 集中补偿 这种补偿是装在变压器表压位置，或者是高压降压器母线上。它具有维护方便，并能降低配电网、用户变压器及专用线路的无功负荷，和减小电能损耗的优点。 2.2 分散补偿 这种补偿方式是将补偿装置分别装在高压或中高压供电线路上，对于低压线路则装在其母线上。这样就能相对提高功率因数，使线路电流减小，以达到降低损耗的目的。