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解决方案 Case

煤炭能源

日期: 2017-06-22
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 、雷电

煤矿矿区多处于空旷地带,由于同时处于岩石和土壤的交界处及土壤电阻率有突变的地点,往往容易遭受雷击;而且煤矿在生产和运输过程中会产生大量的煤炭粉尘,这些粉尘悬浮在矿区上方的空气中增加了电导率。

 

雷击的电磁脉冲作用于进入矿井的各种金属管道和线缆时,会形成过电压,干扰或损坏井内电子设备,造成瓦斯监控系统、风机监控系统、人员定位系统等监控系统的瘫痪,造成生产事故和人员伤亡。

 

事故案例:

2004年4月24日凌晨,广东省仁化县遭遇大雨雷暴天气袭击,某煤矿因遭雷击造成电路系统停电,使矿井内的通风系统中止工作,井下有害气体不能及时排出,二氧化碳大量积聚,正在采掘工作面作业的4名矿工未及时撤离到安全地带,最终因二氧化碳中毒死亡。

 

2012年7月15日凌晨,山西某集团公司110kV变电站遭遇强雷电侵袭,2时22分1#变压器损坏,6时12分2#变压器损坏,导致某矿、某某矿两回路供电全部失电。造成其瓦斯超限,某矿最大值40%以上,某某矿最大值4%以上(瓦斯传感器最高显示值)。

 

二、故障电弧

煤矿井下生产点多面广,供电线路长,往往使用多台大功率的机电设备台数多、功率大,当电气线路使用年限长久、绝缘老化时,极有可能产生故障电弧;此外,当井下电机车的集电弓在电缆上滑移跳动时也会有电弧产生,导致火灾产生。

 

事故案例

 

2004年3月1日山西省某煤矿于发生一起特大瓦斯爆炸事故,造成28人死亡,1人受伤,直接经济损失318.7万元。经查事故原因是在局扇未开,工作面瓦斯超限的情况下,采煤工张某启动煤溜,失爆开关腔内代替保险丝的裸铜线烧断,产生电弧,引起瓦斯爆炸。

 

三、谐波和不平衡

3.1产生原因

地面建筑

电力电子相关设备在使用过程中都是相应的谐波源,气体放电灯等在非线性状态下运行的电气设备也是一种谐波源,相关设备的大量使用,极大地增加了谐波来源。而且由于地面建筑中负荷三相分布不对称,造成了电压电流三相不平衡,严重时也将产生不可忽视的影响。

  

井下系统

为了提高煤矿电力系统的效率,煤矿企业大量采用变频调速系统、晶闽管整流器等各种电力电子装置,导致大量的谐波注入井下供电系统;一些单相矿用电气设备的使用,导致煤矿供用电系统含有一定量的不平衡电流。

  

3.2造成影响

地面建筑

谐波和不平衡电流超过定额时,会造成建筑中所有电器的电能损耗增加,进一步会造成绝缘过热及加速老化的过程,情况严重的会导致设备失效。

 线路中谐波超过额度,会导致建筑物中电力保护装置出现错误指令的执行和楼宇无电状态。

 线路中谐波超过额度,还会造成信号设备、无线电接收器以及电脑等设备无法正常运转,在其执行动作时出现灵敏度差或错误的状况。

 

井下系统

谐波和不平衡电流在井下系统中中流动,使井下系统中的元件产生了额外的损耗,从而使元件用电量増加,电力设备效率降低。

 三相相负荷不平衡和零序谐波电流会造成中线电流过大、负载导线过载引起供电变压器过热及输出容量低。 

此外,谐波还会干扰井下通信,造成人员定位或瓦斯监测等系统出现测量误差。还会引起保护装置误动作,并且有可能在供电系统中发生局部谐振,造成一系列严重影响。

煤炭能源

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