（临矿集团田庄煤矿山东济宁272103）
摘要：为适应煤矿电网的快速发展，煤矿供电安全管理必须从传统管理向现代化管理转变，安全工作的侧重点也应从事后处理向过程控制转变，真正做到预防为主。构建煤矿电网安全可靠性评价指标体系，对煤矿电网运行安全性进行分析，可以了解煤矿电网运行的状况，其最根本的目的和意义在于找到影响煤矿电网运行安全性的原因，从而可以为针对性改造提供有价值的信息。随着煤矿经济的发展，煤炭行业也正跟随时代的步伐，提出煤矿智能电网。基于GPS和北斗导航系统的技术发展应用，未来的煤矿电网仿真实时分析技术在实时性、准确性、快速性、灵活性等方面将得到具体应用。更适合于煤矿电网的仿真技术也会得到完善，为国民经济做出贡献。
关键词：煤矿电网；安全；可靠性
1.电力系统稳定性概述
电力系统稳定性是指在正常运行条件下的电网保持平衡状态的能力，当受到外因干扰后系统能够自动调整或恢复到一个新的平衡状态。国内外关于电力系统终端用户的网络分析较少，尤其对煤矿电网进行的针对性分析非常欠缺，但我国煤矿电网目前大量存在由于生产能力不断攀升，供电网络不断扩容，电网结构缺乏整体规划，继电保护系统整定困难，时有越级或无选择性跳闸事故发生。针对电网故障进行分析的传统方法是进行一系列测试，或根据一次系统图进行推演，这种分析方法针对特定故障可以进行定性分析，发现问题，但若对系统整体进行定量分析则不能达到所希望的效果。为解决以上不足，目前国内外，普遍采用专用仿真分析软件，构造系统模型，对系统进行定量仿真分析，不但可满足现有系统分析，同时也为系统进一步扩容改造仿真分析提供了可能。
2.煤矿电网运行系统的特性分析
在煤矿企业中，电网主要是由地面及井下两部分构成的，其电源进线侧的接线方式主要有单母线接线、桥形接线、双母接线、分段单母线及线路变压器组的接线等，在煤矿电网中，分段单母线电源进线侧的电压等级一般在35~110kV，其主变电站装有两台以上的变压器或者具有两回以上的电源线路，其优点是接线较为简单清晰、操作方便、设备少、占地少、扩建及采用成套的配电装置也很方便，如果母线中的一段发生故障，母线其它段能够保证正常供电，能够有效防止重要负荷的停电。它的缺点是当有一段母线或者母线的隔离开关发生了永久故障或者检修的时候，连接在这段母线的回路会在检修的时候停电；有些煤矿会采用双母线的接线方式，它的电源进线侧的电压等级一般也在35~110kV，当电压的等级不同时，它的线路回数也是不同的，这种接线方式优点是运行灵活、供电的可靠性比较高。它的缺点是投资大、使用的设备较多、接线较为复杂，并且操作的安全性不高；有些煤矿企业内部含有自备的电厂，它的电源进线侧电压等级也是35~110kV，这种煤矿内部具有自备电厂的优点是能够有效保证煤矿用电的充裕性，即使上级电网发生故障断电，也能够确保矿井用电的连续可靠。它的缺点是煤矿企业的自备电厂通常是6~12MW小型的发电机组，它本身运行就存在不稳定性，出现故障的频率也比较高，当出现机炉故障的时候，会冲击系统电网，并波及煤矿区域的电网，致使整个煤矿电网振荡及扰动，从而危及到煤矿的安全生产。
3.煤矿供电系统常见问题
3.1继电保护配合实现困难
矿井供电系统是单辐射式供电结构，井下各采区变电所距离地面变电所电源较远，线路经由井下中央变电所连至采区经过的开关级数多，上下级定值配合上需要较长的时限，而上级变电站或区域电网对电源保护的时限和定值已经限定，且给定值很小无法更改，煤矿变电所开关整定时只能缩小定值，缩短保护时限，造成上下级保护无法配合，因此一旦井下出现三相短路，必然是所有速断保护同时动作，继电保护没有选择性，导致越级跳闸扩大停电故障范围。越级跳闸在很多煤矿都是频发事故，井下线路发生短路时，保护开关越级到井下中央变电所，甚至有的越级到地面变电所，造成事故范围扩大，造成煤矿电网越级跳闸的主要原因有几点:短线路造成各级开关速断保护定值无法区分；短路电流过大造成各级开关速断保护定值无法区分；失压保护延时难以整定导致成片跳闸。
3.2煤矿电网供电系统的安全监测监控系统的自动化水平较低
煤矿的装备也是一个发展进步的动态改变过程中，可能当初基建的时候上马的先进设备在煤矿还没开采几年后就变成落后的了，对于电网的监测监控系统亦是如此，而且统计发现很多煤矿矿井低压送配电系统基本没有安装相匹配的供电系统安全监测监控系统，直接导致不能第一时间掌握井下一线的机电设备的运行工况数据，不利于领导及时掌握井下一线数据，从而不能为正确的决策提供保证，不能及时制止和消除隐患，从而关键时刻不能控制局面造成重大的安全生产事故。
4.提高煤矿电网供电安全可靠性的若干措施应用
4.1继电保护合理配置
煤矿供电系统特点：网架庞大，继电保护设备繁多、供电级数多、保护配合层次多，造成煤矿电网继电保护隐患较大，越级跳闸现象普遍发生，严重干扰煤矿电网正常稳定运行。煤矿地面保护装置目前多为微机保护，微机保护一般按保护元件与电压等级不同，将所有可能用到的保护都集成在了装置中，如某主变微机保护设置多达26项，由于煤矿供电的特殊要求及人员专业素质，常出现继电保护配置设置重复及缺项。针对煤矿具体高压供电系统现状，结合对网络结构的分析，分别从功能和设置上对地面高压供电系统继电保护配置和井下高压供电系统保护装置进行着手，针对现存的问题提出优化的保护配置方案，并随时能根据系统变化进行修改。
4.2构筑完善可靠的煤矿电网供电安全保护系统
我们知道在低压供电系统继电保护装置的设计和技术改造的时候，应该严格按照要求使分级闭锁和选择性断漏电保护控制技术充分结合，以便用来保护煤矿井下的各设备高效稳定运行，为建设高效矿井提供保障，同时提高经济效益。在煤矿电网中的低压供电系统中，要按照规程的要求按照分级闭锁和选择性断电的原则，筑建安全可靠的继电保护，这样一来同时也可以消除井下电网工作人员的误操作，在很大程度上提高矿井供电系统的防火防爆综合安全性能。
4.3规避越级跳闸
当前煤矿电网跳闸事故频繁，一种是真实事故跳闸；另一种是保护整定没有配置好，导致误跳，其原因可能是设计选取参数与实际不一样；三种是整定属于经验型，没有准确的把握整定值；四种是电网运行时间长系统参数出现变化，整定未及时调整。使用仿真软件后，即使不是很专业的技术人员，通过培训后，也能搞好供电工作。软件通过短路电流计算、整定计算、保护原理及配合研究、设备特性分析，研究引起短路越级跳闸的原因，汇总越级跳闸线路，确定治理技术方案。
5.结束语
通过从煤矿电网的安全可靠稳定运行着手，对煤矿电网的系统进行了分析研究，由对目标煤矿电网的各种计算及安全可靠性分析，及时发现问题，并给出解决问题的建议和措施，体现了煤矿企业“安全生产、预防第一”的原则。
参考文献：
[1]李镇.江波铁矿通风监测监控系统可靠性研究与应用[D].昆明理工大学,2014.
[2]翟党国.基于LPC2148的矿井供电监控分站设计[D].西安科技大学,2014.
[3]程宏波.计及不确定性的牵引供电系统健康诊断及风险评估方法研究[D].西南交通大学,2014.
[4]贾晨曦.全电流补偿消弧线圈关键技术研究[D].中国矿业大学,2014.