金属矿山供电系统安全性分析及事故预防对策探究

申 元，林 卿，黄修乾，宋文波，王 科，黑颖顿，周仿荣，马御棠

(1. 云南电网有限责任公司 电力科学研究院，云南 昆明 650217； 2. 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，湖北 武汉 430074；3. 云南电网有限责任公司，云南 昆明 650011； 4. 云南电网 文山供电局，云南 文山 663000)



金属矿山供电系统安全性分析及事故预防对策探究

申 元1，林 卿2，黄修乾3，宋文波4，王 科1，黑颖顿1，周仿荣1，马御棠1

(1. 云南电网有限责任公司 电力科学研究院，云南 昆明 650217； 2. 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，湖北 武汉 430074；3. 云南电网有限责任公司，云南 昆明 650011； 4. 云南电网 文山供电局，云南 文山 663000)

从矿山安全电源技术的角度，介绍矿山电源的基本要求，然后分析矿山安全电源技术，从而确保矿山电源系统稳定可靠，金属矿山供电系统管理对确保金属矿山企业的安全生产具有重要意义。因此，在金属矿山供电系统工作中，需要分析金属矿山供电系统的安全性，并且列举出可能发生的危险状况以制定应对措施。

金属矿山；供电系统；事故预防

由于金属矿山在各种大功率全机械化矿山机械设备运作中，运输设备的增加使用对金属矿山电源安全的普及也提出了更高的要求。要求金属矿山电力管理部门必须总结金属矿山地下电源安全隐患的分析，并采取正确的处置措施保证金属矿山电机设备的安全运行，避免金属矿山供电设备发生事故。这不仅是目前金属矿山地下电源安全管理的主要内容，而且是为了实现金属矿山生产安全管理工作做出防范以避免金属矿山生产安全事故的发生，从而对提高金属矿山企业的经济效益和社会效益也具有重要作用。本文首先对金属矿山供电系统的安全性进行了分析，并且在金属矿山供电系统的分析下就如何预防事故提出了有效相关措施。

1 金属矿山供电系统安全性分析

金属矿山供电系统安全性分析需要考虑到电力系统突然发生干扰的情况，因此金属矿山安全供电系统需要考虑到以下几个方面的因素：a稳定性是指电力系统可以连续向负载供电，即电力系统受到小的和大的干扰振荡回到稳定点的状态，或者从稳定点稳定性和安全性对于小干扰、大干扰的意义;b从某个角度来看安全性是指所有电气设备的操作不得超过他们允许电压、电流和频率在运行中是振幅和时间分片，确保电力系统的稳定性是电力系统安全运行的必要条件[1];c可靠性是指连续正常供电长时间的概率，是衡量电力系统根据可接受的质量标准和所需数量向电力用户提供不间断电力的能力的度量。广义可靠性包括两个方面即足够的程度和安全性；d充分性是指电力系统为用户的总功率需求和总容量维持连续功率，同时考虑到计划中断和对计划外中断的合理预期；e安全性是动态可靠性，可靠性是系统设计和操作的总体目标。为了确保可靠性，系统必须在大多数时间都是安全的。为了确保安全性系统必须是稳定的，并且对于不能被归类为稳定性的其它问题必须是稳定的。

事故预防作为金属矿山生产的基本要素，安全管理对于确保金属矿山企业的生产安全至关重要。在此对金属矿山生产供电系统提出了相关基本要求。首先，必须首先确保煤电源的可靠性。电源的安全性有了保障也就是确保了金属矿山企业在生产过程中的供电不中断，这是因为金属矿山的生产严重依赖电力系统，如果供电系统供电故障不仅会造成煤炭生产企业的中断，甚至导致煤气的积聚、洪水等事故的安全隐患严重造成人身财产意外事故[2]。因此，为了保证金属矿山企业供电系统的可靠性，电源供电系统应为双电源，可来自不同变电所或同一变电所不同总线。其次，金属矿山企业确保供电安全。由于金属矿山的特殊生产环境，电源操作中的任何疏忽都可能导致电击、电火灾和电火花等事故。因此，有必要严格按照“金属矿山安全程序”的有关规定，对供电系统进行改善，以确保电力供应的安全管理。最后，煤炭企业也应该有经济电力供应。金属矿山电源安全线是前提，而技术经济就是基础，因此在满足电源质量可靠安全供电的前提下还应确保电源系统实现投资、降低运行和维护成本。

2 金属矿山供电系统事故防范技术措施研究

1)采用双回路电源方式，减少电路崩溃系数

一般来说对于重要的供电设备，为了保证其电源的可靠性通常使用双回路电源方式为其供电。一路作为正常供电，一路作为应急电源即备用电源。这两个电源，本质是相同的，区别在于两个电源应该彼此不同，并且相对独立于配电系统。正常供电是正常使用电力设备，当正常供电由于任何原因无法工作就启用应急电源，备用电源在很短的时间内自动切换输入从而保证电气设备供电的连续性。当正常电源恢复供电时，并自动在很短的时间内切换回正常供电。为了保证金属矿山企业采用双回路电源，如果矿场地面一路到电源线故障，为了保证不间断电源应采用另一个电源，通过使用两个电源和电源线避免生产过程中的电源中断，而且对于双向电源应确保每条道路可承受所有负载[3]。另外，为了保证煤电源系统的可靠性，当使用电源电路时，另一个应处于预备状态，以确保当电路运行停电时，值班人员可以快速恢复电源从而确保矿山全部电力负荷得到保证。此外，金属矿山供电系统应尽可能选择煤电企业在区域电网中两个区域变电所和电厂。如果金属矿山企业的生产能力较低，不能使用双回路电源，必须使用备用电源，并应保证备用电源能力能够满足金属矿山企业地下各种通风，排水，促销等机电设备使用要求。

2)提供完备设施，减少因客观因素带来的危害

对于金属矿山企业地下配电电压和各种机电设备的额定电压额定值，必须满足相应安全技术的要求，正常情况下高压不得超过10 kV，低压不应超过1 140 V。此外，照明设备、手持式电气设备地下通讯设备、信号装置应确保其额定电源电压不超过127 V。各种电源线用于远距离控制，电压不应超过36 V。金属矿山生产机械设备如果额定电源电压超过3 300 V，则需要制定更多专门的安全措施进行密钥管理。对于低压电气设备，如用于金属矿山的电机、变压器、馈线、起动器和泄漏检测器等要规定其额定电压以避免由不同安全事件引起的布线电压误差。为了保证金属矿山电源的安全，直接向地下电源的高压输电线路，不得安装各种形式的自动重合闸。另外，由于地面雷电波可能引起地下矿井气体，煤尘和火灾等事故，因此各种电源系统的开销进入井管线，管线，通讯线路必须严格按照要求金属矿山安全技术规程。对于多回路电源金属矿山井下供电系统，部分线路可以搭建，但对于小金属矿山，如果电压低于10 kV作为矿用架空电力线，双线电源线不应被架设。同时，在金属矿山供电系统设计中，应明确禁止地下配电变压器中性点直接接地，防止供电系统在地线中性点直接接地的变压器或发电机到地下供电现象[4]。

3)提高工作人员防范意识

金属矿山供电系统的安置和后期预防都是需要通过人工完成的，因此在工作人员正式参与到工作中之前需要集中对工作人员进行培训，从而保证工作人员具备足够专业的技术和能力胜任金属矿山供电系统的工作，只有这样才能从根本上减少事故的发生。首先，电气操作人员必须对安全负责，应认真执行相关安全程序必须实施安全技术措施。此外，安装电气绝缘和隔离必须满足要求，拆除电气设备也应彻底清洁，电气设备金属外壳必须有效接地。电工应正确使用绝缘手套，鞋，垫，夹子和铅笔等安全工具[5]。此外，加强全面防触电事故教育提高全面防触电意识，提高电力系统的安全性。没有未经授权的人员不得从事电气工作，使用电气设备的工作人员也应该严格执行安全规定。最后，针对发生电击的高峰季节性特点的防治工作。数据显示，6～9月份的供电事故占事故发生数的约70%，而7月份的事故数占总峰值的40%以上。因此根据这一数据显示在高温和雨季到来之前要组织全面的电气安全检查，将电动工具的流动纳入检查的重点，还要做日常供电系统维修工作。

3 结 语

金属矿山供电系统安全性管理作为一个复杂而繁琐的管理工作，对金属矿山生产作业的安全有着直接的影响。由于金属矿山环境复杂、涉及到多种类型的机电设备，因此对于电源的安全稳定性要求比较高。所以，金属矿山企业相关管理部门应加强对供电系统的硬件管理和维护并通过完善的供电系统管理系统，避免发生供电系统安全事故，确保金属矿山供电系统的安全以提高金属矿山企业的经济效益，促进金属矿山供电系统行业可持续发展。希望能够通过以上措施可以有效避免金属矿山供电系统出现故障的现象，从而金属矿山供电系统行业的进一步发展。

[1] 史国臣. 矿山供电的安全性研究[J]. 才智, 2012(29): 34.

[2] 王海礁. 一起矿山供电系统连环故障的分析与启示[J]. 中小企业管理与科技, 2015(3): 286-287.

[3] 李大鹏. 浅谈非煤矿山井下供电与电气设备的安全防护[J]. 吉林劳动保护, 2011(S1): 367-369.

[4] 王春生, 王建国. 金属矿山供电系统安全性分析及事故预防对策[J]. 有色金属(矿山部分), 2008(6): 43-46.

[5] 乔彦峰. 矿山供电系统安全性分析及预防措施[J]. 能源与节能, 2014(11): 59-60.

Safety Analysis of Power Supply System in Metal Mine and Research on Accident

SHEN Yuan1, LIN Qing2, HUANG Xiuqian3, SONG Wenbo4, WANG Ke1, HEI Yingdun1, ZHOU Fangrong1, MA Yutang1

(1.ElectricPowerResearchInstituteofYunnanPowerGridCo.Ltd.,Kunming,Yunnan650217,China; 2.StateGridElectricPowerResearchInstituteWuhanNariLimitedLiabilityCompany,Wuhan,Hubei430074,China; 3.YunnanPowerGridCo.Ltd.,Kunming,Yunnan, 650011,China; 4.YunnanPowerGridYunnanPowerSupplyBureau,Wenshan,Yunnan, 663000,China)

Safe supply of metal ore plays an important role in the economic development of the whole mine to ensure the safety and reliability of power supply to improve the economic efficiency of mine. This article, from the basic requirements of mine safety in power supply technology, introduced in the view of mine power supply, including the analysis of mine safety technology in mine power supply system which is stable and reliable in metal mine power supply system. It is an important part of management, safety management of metal mines to ensure safety in production of metal mine enterprises. In any work process to emphasize the “safety first” concept, we are in the power supply system of metal mine work needs to analyze the safety of power supply system for metal mines.

Metal mine; Power supply system; Accident prevention

2016-11-02

申元(1979-)，男，河南商丘人，在读硕士研究生，工程师，研究方向：电力系统过电压与外绝缘保护，手机：15827604700，E-mail：shy2004815@126.com.

F426.61

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.049