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煤礦井下分區(qū)供電技術(shù)研究應(yīng)用

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煤礦井下分區(qū)供電技術(shù)研究應(yīng)用

關(guān)鍵詞:井下分區(qū);關(guān)鍵技術(shù);測(cè)量數(shù)據(jù);治理方案

一般情況下,煤礦井下用電設(shè)備數(shù)量較多,電纜線路也處于無(wú)規(guī)劃延伸狀態(tài),促使煤礦電網(wǎng)電源和負(fù)荷中心之間的電氣距離大大縮短,讓短路電流迅速提升,引發(fā)供電能力不足現(xiàn)象,不利于煤礦井下安全生產(chǎn)工作的執(zhí)行。從之前數(shù)據(jù)研究中能夠看出,煤礦供電系統(tǒng)出現(xiàn)單向接地故障的概率很高,占總事故的80%左右。因此,相關(guān)工作人員應(yīng)避免井下配電網(wǎng)電容電流超標(biāo)現(xiàn)象,避免對(duì)企業(yè)正常發(fā)展產(chǎn)生影響。

1井下分壓供電可行性探討

應(yīng)用帶分抽頭隔離變壓器進(jìn)行電網(wǎng)分區(qū)操作時(shí),如果供電線路較長(zhǎng),隔離變壓器能夠做到對(duì)供電線路電壓的合理性調(diào)節(jié),同時(shí),起到隔離電網(wǎng)諧波的作用,強(qiáng)化煤礦電網(wǎng)中的電能質(zhì)量。對(duì)于該項(xiàng)研究?jī)?nèi)容,主要涉及的創(chuàng)新技術(shù)內(nèi)容包括以下幾方面:

1.1分區(qū)供電的可行性研究

很多時(shí)候,煤礦井下用電設(shè)備會(huì)出現(xiàn)增多情況,此時(shí),井下供電系統(tǒng)變得十分薄弱,影響整體供可靠性。對(duì)于常規(guī)供電改造,雖然可以將該類(lèi)問(wèn)題改善,但由于整個(gè)實(shí)施周期較長(zhǎng),項(xiàng)目影響范圍較廣。因此,部分煤礦企業(yè)選擇引進(jìn)直覺(jué)模糊算法,以及PSASP仿真技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)之前常規(guī)技術(shù)的合理改造,建立新的分區(qū)供電方案,并從經(jīng)濟(jì)性和協(xié)調(diào)性等方面著手,執(zhí)行對(duì)比分析操作,將分區(qū)供電技術(shù)的優(yōu)越性特點(diǎn)體現(xiàn)出來(lái)。

1.2隔離變壓器提高接地選線準(zhǔn)確性

從現(xiàn)場(chǎng)研究結(jié)果中能夠看出,很多煤礦漏電保護(hù)裝置無(wú)法與供電系統(tǒng)接地需求保持同步,這也使得改造工作的開(kāi)展顯得十分必要。工作人員可以通過(guò)隔離變壓器讓煤礦電網(wǎng)地面和井下電網(wǎng)處于相互獨(dú)立狀態(tài),并與煤礦實(shí)際情況相互結(jié)合,將漏電保護(hù)選擇性問(wèn)題徹底解決,強(qiáng)化漏電保護(hù)識(shí)別效率。上述操作的本質(zhì)在于將供電系統(tǒng)地面和井下獨(dú)立設(shè)計(jì),避免出現(xiàn)統(tǒng)一中性點(diǎn)接地方式,這樣一來(lái),地面和井下中性點(diǎn)接地方式會(huì)出現(xiàn)明顯變化,確保漏電保護(hù)功能更加健全。

2煤礦井下分區(qū)供電關(guān)鍵技術(shù)

2.1電網(wǎng)評(píng)估體系

總的來(lái)說(shuō),煤礦企業(yè)生產(chǎn)能力較高,這也導(dǎo)致整個(gè)電力負(fù)荷處于增加狀態(tài),很多新形式的用電設(shè)備和變電設(shè)備相繼投入應(yīng)用,尤其是一些大負(fù)荷中心的設(shè)立,以及不同層開(kāi)采面電網(wǎng)的相互連接,對(duì)于煤礦電網(wǎng)安全性和可靠性提出了更高要求?,F(xiàn)階段,在實(shí)際電網(wǎng)評(píng)估過(guò)程中,涉及的科學(xué)手段內(nèi)容有很多,相關(guān)工作人員需要考慮生產(chǎn)情況,以及電網(wǎng)規(guī)模,將整體經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)呈現(xiàn)出來(lái),通過(guò)該項(xiàng)操作,設(shè)備主體可靠性和電網(wǎng)抗風(fēng)險(xiǎn)能力越來(lái)越強(qiáng),能夠做到對(duì)環(huán)境的友好評(píng)價(jià),為后續(xù)研究操作提供有利條件。

2.2接地保護(hù)選線技術(shù)

站在整體角度來(lái)說(shuō),接地選線對(duì)于生產(chǎn)應(yīng)用能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的促進(jìn)意義,大幅度降低非故障問(wèn)題的出現(xiàn)概率,更好地保護(hù)設(shè)備不受損傷,由于過(guò)電壓?jiǎn)栴}而引發(fā)的人員傷亡事件也能避免。從20世紀(jì)50年代開(kāi)始,我國(guó)開(kāi)始學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),對(duì)接地選線相關(guān)技術(shù)進(jìn)行全面研究,借助零序電流過(guò)流等原理,執(zhí)行有效的選線操作。從實(shí)際應(yīng)用中也能夠看出,由于手半波和有功分量綜合選線裝置應(yīng)用,讓選線成功率大幅提升。如果是單一判據(jù)以及原理,很難滿足選線要求,此時(shí),工作人員可以借助模糊數(shù)學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化手段,對(duì)選線操作進(jìn)行全面研究。現(xiàn)階段,隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,高速DSP以及嵌入式系統(tǒng)得到了結(jié)合應(yīng)用,這對(duì)于接地產(chǎn)生的高頻暫態(tài)信號(hào)能夠進(jìn)行全方位研究,所取得的成績(jī)極為明顯。

2.3基于零序回路的電容電流技術(shù)

從配電網(wǎng)零序網(wǎng)絡(luò)研究中能夠看出,變壓器和架空線屬于主要應(yīng)用元件。其中,變壓器零序等值電流和外電路處于連接狀態(tài),而且與零序電流流通路徑存在直接關(guān)系。另外,上述情況與變壓器三相繞組連接形式,以及中性點(diǎn)是否處于接地狀態(tài)等同樣存在聯(lián)系。更重要的是,架空線中的零序電抗和平行線回路數(shù)量之間的關(guān)聯(lián)性同樣明顯。如果改用分區(qū)供電,原有中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)絡(luò)中的零序拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變化,實(shí)現(xiàn)零序網(wǎng)絡(luò)分層分區(qū),最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)電容電流的全面治理。

3煤礦井下分區(qū)供電技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1數(shù)據(jù)收集和治理方案

為了更好地強(qiáng)化應(yīng)用效果,工作人員需要對(duì)實(shí)際供電系統(tǒng)中的基本數(shù)據(jù)以及發(fā)生接地故障時(shí)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集和整理,制定合理的電容電流治理方案。其次,還要做好煤礦內(nèi)部變電站6KV線路電容電流的測(cè)量工作,將實(shí)際電容電流分布情況展示出來(lái)。最后,做好測(cè)量電容電流的整理工作,最終明確煤礦供電可行性研究。另外,在治理方案研究上,工作人員第一步要做的就是制定最佳的分區(qū)供電電容電流治理手段,將制定具體的內(nèi)容探討計(jì)劃,降低相關(guān)問(wèn)題的出現(xiàn)幾率。相關(guān)管理者還要根據(jù)實(shí)際情況,制定合理的隔離變壓器選型以及保護(hù)計(jì)劃,了解隔離變壓器參數(shù)以及保護(hù)配置等內(nèi)容,這也是展示技術(shù)可行性的根本所在,最終確定最佳的技術(shù)手段。

3.2運(yùn)行分析

首先,在測(cè)量分區(qū)治理后的電容電流時(shí),最主要的測(cè)量對(duì)象有地面6kV系統(tǒng),以及井下中央變電所。更重要的是,當(dāng)所有治理結(jié)果測(cè)量出來(lái)后,工作人員還要對(duì)電容電流分布情況進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比,明確其有效性和可推廣性特點(diǎn)。其次,在隔離變壓器調(diào)試階段中,相關(guān)工作人員同樣需要執(zhí)行良好的運(yùn)行記錄操作。最后,在整個(gè)項(xiàng)目創(chuàng)新研究中,涉及很多新興技術(shù),最常見(jiàn)的內(nèi)容有分區(qū)供電可行性研究、利用隔離變壓器強(qiáng)化接地選線準(zhǔn)確性、以零序回路電容電流技術(shù)研究為基礎(chǔ)的分析操作。

3.3測(cè)量數(shù)據(jù)處理

為了方便研究,以某煤礦6kV電網(wǎng)隔離變壓器運(yùn)行情況為例,在該類(lèi)電網(wǎng)隔離變壓器的作用下,實(shí)際電容電流得到了有效治理,電網(wǎng)中的4個(gè)區(qū)域電容電流數(shù)值均不會(huì)超過(guò)20A,與國(guó)家相關(guān)規(guī)定能夠保持同步。需要注意的是,為了將單向接地保護(hù)的可靠性和選擇性特點(diǎn)呈現(xiàn)出來(lái),需避免地面接地對(duì)井下供電系統(tǒng)產(chǎn)生影響,這也是維護(hù)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的根本所在。當(dāng)單向接地故障影響面縮小之后,故障處理時(shí)間也能大幅縮短,最終避免出現(xiàn)漏電問(wèn)題,讓主體供電操作變得更為可靠??v觀整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)工作的執(zhí)行,工作人員需要將隔離變壓器投入運(yùn)行前的數(shù)據(jù)羅列出來(lái),從對(duì)比隔離變壓器投運(yùn)前后電容電流中能夠看出,當(dāng)實(shí)現(xiàn)隔離變壓器分區(qū)后,電容電流能夠得到全面治理,讓實(shí)際電容電流參數(shù)與煤礦安全參數(shù)處于同步狀態(tài)。但從實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)處理中也能夠看出,很多數(shù)據(jù)具備明顯的不確定性特點(diǎn)。在實(shí)際井下供電系統(tǒng)規(guī)劃之中,主要是根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和采掘進(jìn)度制定的。實(shí)際電氣設(shè)備采購(gòu)以及維護(hù)成本處于變化狀態(tài),不確定性較強(qiáng),煤礦開(kāi)采中往往也伴隨著一些不確定特點(diǎn),在實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)處理上,工作人員需要對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行全面考慮,避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等現(xiàn)象,對(duì)后續(xù)工作開(kāi)展產(chǎn)生影響。

3.4應(yīng)用效果分析

借助分區(qū)供電解決煤礦電網(wǎng)單向接地電容電流問(wèn)題,能夠有效避免消弧線圈對(duì)井下接地保護(hù)裝置產(chǎn)生影響。如果能夠利用隔離變壓器對(duì)限流電抗器進(jìn)行替代,整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行方式將會(huì)出現(xiàn)很大改善,靈活性極強(qiáng),同時(shí),也能降低漏電事故的出現(xiàn)概率,將漏電故障處理時(shí)間大大縮短,強(qiáng)化整個(gè)供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。從該煤礦研究中也能夠看出,工作人員首先要做的就是執(zhí)行隔離變壓器分區(qū)改造工作,將煤礦電網(wǎng)短路電流和電容電流超標(biāo)問(wèn)題解決。其次,讓井下選擇性接地保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性和選擇性變得更加突出。再次,通過(guò)分抽頭隔離變壓器方式開(kāi)展電網(wǎng)分區(qū)操作時(shí),如果供電線路較長(zhǎng),隔離變壓器可以對(duì)供電線路中的電壓進(jìn)行全面調(diào)節(jié),抑制電網(wǎng)諧波,這也是強(qiáng)化煤礦電網(wǎng)電能質(zhì)量的本質(zhì)所在。最后,地面接地并不會(huì)對(duì)井下供電系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響,而且還能提升單向接地故障的預(yù)防效果。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述,從實(shí)際隔離變壓器分區(qū)改造前后電容電流測(cè)量對(duì)比中能夠看出,對(duì)于供電系統(tǒng)電容電流治理效果的提升十分明顯,推廣價(jià)值較高。在分區(qū)供電的作用下,每個(gè)分區(qū)電容電流均處于允許值范圍內(nèi),將煤礦電網(wǎng)電容電流過(guò)大問(wèn)題全面解決,將主體操作的靈敏性和準(zhǔn)確性特點(diǎn)呈現(xiàn)出來(lái)。

參考文獻(xiàn):

[1]劉曉陽(yáng),霍祎煒.多尺度分區(qū)統(tǒng)一化LBP算子井下人員人臉識(shí)別方法[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2019,47(12):116-123.

[2]???井下水害防治分區(qū)研究[J].能源與節(jié)能,2019(05):174-175.

[3]馬文明.煤礦井下分區(qū)供電技術(shù)研究[J].中國(guó)科技信息,2017(21):42-43.

[4]劉正魁.基于信集閉的井下架線分區(qū)自動(dòng)停送電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].礦業(yè)工程,2017,15(05):63-65.

作者:靳瑞俊 單位:山西介休義棠城峰煤業(yè)有限公司