摘要：電氣系統是現代化采礦工業的核心，安全、可靠、穩定的礦用供電系統是煤礦生產保障，作為煤礦生產的動力來源，煤礦電氣系統的安全必須貫徹到生產現場的每個環節，作業人員必須嚴格執行煤礦電氣安全操作規程，掌握礦用電氣設備性能，熟悉電氣設備保護原理，以減少安全事故的發生概率。

關鍵詞：煤礦；供電系統；電氣設備；安全生產

我國的采礦工業取得了長足進步與發展，但從現階段我國采礦現場情況來看，仍存在一些威脅電氣設備及供電系統的問題，給采礦的正常工作帶來一定影響。受自然條件的影響，我國的絕大多數煤礦屬于井工煤礦，礦井屬于復雜、特殊、危險的地下環境，氣體危害、水害、地質危害長期存在，煤礦采用的供電系統必須配置一級負荷電源設備，保證供電系統可靠性，必須滿足電源雙回路供電不間斷、長時間滿載運行、短時間過載冗余的條件，分析煤礦的電氣系統安全，必須關注操作人員的安全，也要重視電氣設備的安全。

1做好煤礦電氣設備和供電系統保護的意義

1.1減少火災發生

因電氣故障引發的火災往往會引發較大煤礦事故。煤礦的作業過程引發火災的因素較多，常見原因包括：電源、設備間的短路；設備長時間運行導致設備溫度異常；設備線夾接觸不良、絕緣不足導致電火花、電弧點燃瓦斯、煤塵等。煤礦作業過程中，電氣設備的電壓等級、額定容量要選擇正確，保護裝置的靈敏性要設置合理，工作人員要加強設備巡視及維護，避免短路及嚴重過偏載的發生，降低電氣火災發生的條件。

1.2降低漏電發生的概率

摘要：電氣系統是現代化采礦工業的核心，安全、可靠、穩定的礦用供電系統是煤礦生產保障，作為煤礦生產的動力來源，煤礦電氣系統的安全必須貫徹到生產現場的每個環節，作業人員必須嚴格執行煤礦電氣安全操作規程，掌握礦用電氣設備性能，熟悉電氣設備保護原理，以減少安全事故的發生概率。

關鍵詞：煤礦；供電系統；電氣設備；安全生產

我國的采礦工業取得了長足進步與發展，但從現階段我國采礦現場情況來看，仍存在一些威脅電氣設備及供電系統的問題，給采礦的正常工作帶來一定影響。受自然條件的影響，我國的絕大多數煤礦屬于井工煤礦，礦井屬于復雜、特殊、危險的地下環境，氣體危害、水害、地質危害長期存在，煤礦采用的供電系統必須配置一級負荷電源設備，保證供電系統可靠性，必須滿足電源雙回路供電不間斷、長時間滿載運行、短時間過載冗余的條件，分析煤礦的電氣系統安全，必須關注操作人員的安全，也要重視電氣設備的安全。

1做好煤礦電氣設備和供電系統保護的意義

1.1減少火災發生

因電氣故障引發的火災往往會引發較大煤礦事故。煤礦的作業過程引發火災的因素較多，常見原因包括：電源、設備間的短路；設備長時間運行導致設備溫度異常；設備線夾接觸不良、絕緣不足導致電火花、電弧點燃瓦斯、煤塵等。煤礦作業過程中，電氣設備的電壓等級、額定容量要選擇正確，保護裝置的靈敏性要設置合理，工作人員要加強設備巡視及維護，避免短路及嚴重過偏載的發生，降低電氣火災發生的條件。

1.2降低漏電發生的概率

摘要：軌道交通供電設備和系統網絡存在非線性、強耦合、時變性、復雜性高等特點，對其狀態的評估面臨著巨大的挑戰。介紹了軌道交通供電設備維修過程中逐漸暴露出的維修不足或維修過剩問題，以馬爾科夫（Markov）鏈方法為理論基礎，采用基于數據驅動的預測與健康管理技術框架，對多種設備的狀態數據進行統計和分析，實現對軌道交通供電設備性能狀態的評估。結果表明該模型優化了設備維護計劃，降低了生產成本。

關鍵詞：軌道交通;供電設備;健康管理;數據;驅動;馬爾科夫鏈

軌道交通供電系統是保障軌道交通安全可靠運行的關鍵一環，一旦發生故障停止供電，列車會中斷運行，需要較長的時間才能恢復正常運營。因此，實時監測軌道交通供電設備狀態、及時發現設備異常、定量評估設備健康狀態、預測設備的剩余使用壽命，并據此制定設備維修維護計劃，具有重要的現實意義。軌道交通供電設備和系統網絡存在非線性、強耦合、時變性、復雜性高等特點，對其狀態的評估面臨著巨大的挑戰。預測與健康管理（PHM）技術經過工程實踐，可以處理軌道交通供電系統的海量數據，有效評估從設備級到系統級的健康狀態，在故障發生前提供預警信息并可制定較優的維護策略[1]。PHM可以提高設備安全可靠運行水平，降低維護保障費用。本文將設備壽命定義為隨機退化過程首達失效閥值的時間[2]。設備狀態評估主要指設備健康狀態的評估，評估的指標主要是設備的剩余壽命、故障發生概率等。PHM預測設備狀態的方法分為基于機理模型的方法、基于數據驅動的方法、機理模型和數據驅動融合的方法[3]。由于軌道交通供電設備是比較復雜的具有多變量、緊耦合、非線性的綜合體，難以采用精確的數學模型（如機理模型的方法）來描述。經過研究和試驗，在設備級采用數據驅動的方法來解決軌道交通供電設備健康狀態評估問題；在系統級以數據驅動為主，兼用機理模型來輔助分析。其中，數據驅動的方法主要是統計數據驅動方法，以數理統計理論為基礎，建立隨機模型來表達設備退化過程中的不確定性現象。

1基于數據驅動的設備狀態評估

PHM的核心是根據實時監測到的設備狀態數據，通過分析給出設備的故障率（可靠性），預測設備的剩余壽命，并依據這些信息來進行決策，確定設備維護維修策略[4]。基于數據驅動的設備PHM工作流程見圖1。基于數據驅動設備狀態評估的關鍵問題是通過設備在線監測（傳感器、接口等）、信息系統等其他方式獲取設備狀態數據。獲得的數據越完整越精確，所預測設備的剩余壽命和故障發生概率就越準確。設備狀態評估所采用的數據分為直接監測數據和間接監測數據兩類。其中，直接監測數據是指可以直接反映設備狀態（性能、參數等）的監測數據；間接監測數據是指可以間接或部分反映設備性能、狀態的數據。直接監測數據和間接監測數據都可以采用馬爾科夫鏈方法來建模分析。

2模型及算法

本文采用Markov鏈方法對所采集的數據進行建模分析。相較于其他的建模理論，Markov鏈最重要的特點是能夠定量計算比較復雜系統的不確定過程，適合軌道交通供電系統這類具有多種設備退化模式的復雜系統進行健康狀態評估。分析中假設設備可以修復，軌道交通供電系統可以層層分解為簡單的一組串連設備或一組并聯設備。系統的健康狀態求解問題可以轉化為串連系統和并聯系統的健康狀態求解問題。利用分析所得的數據構造馬爾科夫狀態轉移矩陣，定義設備的剩余壽命為當前時刻一直到設備失效時刻的有效時間段，當某一狀態達到所規定的失效閥值時，則表示設備失效。

【摘要】現代化社會經濟快速發展的形勢下，我國的化工企業正在進行積極的創新發展。為了保證化工企業的正常運行，其中的電氣設備和供電系統運行維護作為企業生產的重中之重，需要企業管理人員加強對電氣設備和供電系統的關注，維護供電系統，保證企業電氣設備的正常運行。本文對化工企業電氣設備與供電系統的重要性進行了探討，根據化工企業電氣設備與供電系統的運行維護原則，提出了化工企業電氣設備與供電系統的運行維護措施分析。

【關鍵詞】化工企業；電氣設備；供電系統；維護

1引言

化工企業的生產效率和未來的發展，離不開企業內供電系統和機電設備的良好運行。相較于其它行業，化工企業內的危險性較高，常常涉及到多種易燃易爆物品的存放，嚴重時甚至可引發安全事故的發生。化工企業內的電氣設備和供電系統需要具備一定的規范性，降低安全隱患，避免發生爆炸等危險事故。從選擇防爆電氣設備入手，根據企業的實際情況和經濟條件需求選用電氣設備，加強對供電系統的運行管理，保證化工企業的安全生產和發展。

2化工企業電氣設備與供電系統的重要性

電氣設備與供電系統是化工企業生產和運行中的關鍵部分，提高化工企業供電過程的連續性、可靠性和安全性，才能保證企業的穩定安全運行。在實際的化工企業生產過程中，保證設備的安全運轉和人員安全，應消除設備損壞等安全隱患，降低企業經濟層面受到影響的可能性，提高企業的經濟收益。電氣設備與供電系統占據著化工企業生產中的重要位置，搭建起良好的供電系統，是保證電氣設備運行、實現自主供電的必要手段。針對電氣設備與供電系統運行中涉及到的基本技術，以及可能發生的問題故障，需要工作人員加強對電氣設備與供電系統相關資料的探究，結合企業的實際情況，排除電氣設備與供電系統的故障，保證企業用電設備的穩定運行[1]。

3化工企業電氣設備與供電系統的運行維護原則

摘要：高速公路是指專供汽車高速行駛的公路，其主要為專供汽車分向行駛、分車道行駛、全部控制出入的多車道公路，高速公路的建立極大地改善了跨區域、跨國家之間的交通問題，助推了區域及國家經濟的高速發展。本文將圍繞智慧供電在高速公路中的應用效果進行研究討論。

關鍵詞：智慧供電；高速公路；應用效果

高速公路智慧供電是指在高速公路上建立雙向集成化通訊網絡為基礎，通過各項現代化的信息技術和控制方案來實現電網傳輸安全、高效和經濟的目的，同時也允許各種能夠滿足高速公路使用需求的不同發電形式接入，以提高高速公路用電的穩定性。

1智慧供電的特點

高速公路具有與外界城市中各個區域緊密相連的交通和信息網絡，能夠快速、高效地到達城市其它區域，實現各區域間經濟發展的緊密結合和相互補充從而形成一個完整的經濟體系。智慧供電是一種全新的高速公路供電模式，其主要作用是隧道監控和隧道照明供電的控制，該供電方式是通過上下端電源來實現供電系統的智能監控和控制，在現場部分設備不需要運行或降低光照度時，可以通過關閉部分回路或調節電壓的方式來實現，達到改善設備功率因數及降低無用功損耗的目的。該供電系統是通過在隧道口設置智慧供電上端電源柜輸出3300V和1000V電壓至隧道內各下端電源柜，下端電源柜再將3300V和1000V的輸入電壓進行減壓處理，使其轉變為單項220V電壓從而為監控設備、照明設備、動力設備系統供電，分布式智慧供電比起傳統供電能夠通過穩定電壓和按需供電的方式來達到減少設備損耗、降低維護費用和提高設備使用壽命的目的。

2智慧供電與高速公路相結合的方式

2.1建立智慧供電方案

[摘要]在科學技術高度發展的當下，人們對電源的依賴性也越來越強。電力是我們正常生活的必要保障，電力的發展直接影響著我們的生產生活的質量。人們用電需求的增加對于供電企業來說就是一把雙刃劍，既是機遇，也是挑戰。供電企業為了獲得更好的發展，必須滿足人們的用電需求。這就需要供電企業不加強電力配網運行的管理，優化企業的供電配方案，提高企業供電的可靠性。

[關鍵詞]企業；電力配網；現狀；安全管理；改善措施

1供電配網可靠性的指標

供電配網可靠性是用戶對企業供電能力的最直接的反饋。供電配網系統的可靠性高，表明電力企業對用戶連續性供電的能力越強。所以，供電可靠性也是衡量一個電力企業供電質量的重要指標。想要加強供電配網的可靠性，需要國家和電力企業的雙重管控。電力企業需要加強對供電配網系統的管理，設計合理的管理方案；國家相關部門也需要增強對電力企業供電配網系統運行可靠性的監測。隨著人們對供電配網可靠性關注度的不斷增加，人們創造了許多評估電力配網系統運行可靠性的指標。所以，電力企業以及政府相關工作人員可以根據不同的指標衡量供電配網系統運行的可靠性，增強檢測結果的可信度。

2當下電力配網運行系統的現狀

電力配網結構設計的不合理：隨著我國人民對電力需求的增加，電力企業舊有的電力配網系統已經不能滿足人們對電力的需求。用電客戶的增加使得企業需要不停地調整電力配網系統的結構，使之能夠為新用戶輸送電力，滿足各用戶的電力需求。但是電力企業在發展的過程中，不能很好的結合用戶的實際用電需求，設計的電力系統的結構十分混亂。城市的不斷發展增加了供電企業的供電壓力，舊有的電力配網系統由于結構紊亂，經常會出現短路斷電的情況。供電企業供電配網系統結構設計的不合理，對后期電力配網體系的改善工作造成了很大的阻礙。電力配網結構的紊亂會使得電力工作人員在對配網體系進行整改或者維修時難以理清線路，降低工作效率。特別是電力配網體系出現故障時，維修人員如果不能快速找到故障點，可能會出現大面積長時間的斷電現象，嚴重的影響人們的正常生產生活質量。供電配網結構紊亂，不僅會影響企業的正常供電，還會迫使企業增加一部分用于維修清理供電配網結構的經費，這對企業的長期發展是十分不利的。供電企業相關部門之間的聯系不夠緊密：一般來說，電力企業的供電配網體系的建設，維修以及正常運行是由不同的部門來負責的。但是，這些工作都不是相互獨立的，都和供電配網運行的可靠性息息相關。這就要求供電企業的相關部門加強聯系，遇到問題要及時溝通，尋找最適的解決方案。事實上，許多供電企業的不同部門之間的聯系十分薄弱。不僅各部門的團隊合作意識不到位，遇到問題不能及時的溝通解決，有時候供電系統出現問題時，各部門的第一反應居然不是尋找解決辦法，而是互相推諉責任。長此以往，會對供電企業的發展產生極大的影響。所以，供電企業不僅要明晰各部門的相關責任，還要鼓勵各部門之間進行積極的溝通，增強大家的集體意識和團隊合作意識。供電設施老舊：電力資源的市場需求不斷的擴大，但是部分企業卻沒有順應市場的變化及時提升電力配網系統的質量。電力企業電力配網設施老舊會使得配網體系的質量下降，對供電系統的穩定性產生很大的影響。所以企業一定要加強電力配網體系的管理，聘請專業人員對電力配網系統進行定期維修質檢，及時維修或者更換質量不符合標準的供電設備。供電設備如果不能負荷用戶的用電需求，很有可能會出現短路或斷電的情況，給企業和用戶造成巨大的經濟損失。

3提高供電配網運行安全管理的有效措施

摘要:電力是保障煤礦正常生產的動力來源，煤礦生產環境比較惡劣，一旦在正常生產過程中發生供電故障，輕者影響生產進度，重者可能會造成安全事故。文章分析了兼并重組煤礦供電系統運行管理現狀，并結合煤礦供電實際工作經驗，對該類重組煤礦供電管理與維護工作提出了針對性的改進對策，希望以安全、高效的供電質量來保障煤礦生產設備的安全運行，進而促進煤礦生產效益的穩定增長。

關鍵詞:煤礦供電;安全;技術管理

煤炭資源是支承我國國民經濟飛速發展的基石，改革開放40多年來，煤礦企業伴隨國民經濟的發展同步得到了壯大。尤其是2005年到2015年的十年間，煤礦經過大規模的兼并重組在產能方面得到了擴展、壯大，生產裝備的技術水平和管理水平也得到了較大的提高。作為煤炭生產動力來源的煤礦電力系統，是實現煤礦供電安全及安全生產的重要保障條件。因此，加強煤礦企業供電電網、變電站(所)系統及井下采區生產供電安全管理，是煤礦實現正常生產與取得較大經濟效益的堅實基礎。

1煤礦供電系統運行管理現狀分析

改革開發以來，我國煤礦電力輸送和供電安全管理逐步得到了加強，國有大型煤礦的電力輸送和井下供電基本達到了國家相關規定要求。本世紀初，2005年開始的10a里，由于煤礦大力開展兼并重組，不少個體和私有體制的煤礦被國有煤礦兼并，一方面重組后國有煤礦產能得到了擴展，另一方面這類煤礦在電力輸送和井下供電上又顯示出諸多缺陷和問題［1－5］。1)兼并重組煤礦供電電源、線路的設計不盡合理。依據《煤礦安全規程》的要求，無論煤礦設計產能多大，都必須實行兩回路電源線路供電。部分兼并重組煤礦由于與另一個供電電源線路較遠，存在采用同一電源線路供電問題;或者雖然是兩回路電源線路供電，但是備用電源供電能力不能按照規定滿足相應產能的負荷要求。2)設備性能落后安裝水平跟不上要求。要保證井下供電安全必須采用技術性能好的供電裝備，目前部分重組煤礦的井下供電設備技術落后，跟不上日新月異的技術更新要求，必須從設備購置和安裝的源頭抓起，才可能防止后期發生供電事故。3)井下安全供電管理制度存在缺失。隨著國民經濟高速發展對煤炭需求的有增無減，煤礦井下供電系統裝備水平不斷提高的同時，煤礦供電管理仍采用常規的本礦、本系統內的監督管理制度，很多影響安全供電的問題容易因見慣不怪而處理的不徹底，顯然從制度上講跟不上當前供電技術管理發展的要求。4)供電系統調峰、限電存在作業不規范問題。個別煤礦供電系統調峰、限電時，在憑票作業環節仍存在執行不嚴格問題，工作票“誰簽字誰負責、誰操作誰負責”的規定執行的不嚴格。5)井下供電系統從業人員技能素質較低。要保障供電系統運行安全，作業人員的技能素質是關鍵。由于某些煤礦供電系統從業人員的人機配合能力相對較差，技能素質沒有隨著裝備水平的提高而提高，操作、駕馭新裝備的技能存在欠缺，加之供電系統屬于二線崗位工資收入較一線低，因此人員流動性大、高技能人才留崗少，造成技能較高、操作熟練的人才不夠用。

2提高煤礦供電系統運行管理水平的對策

國有大型煤礦歷來是我國煤炭生產的支柱，也是煤炭行業實現安全生產的表率，解決兼并重組煤礦當前存在的電力輸送和井下供電方面的缺陷和問題，必須從抓好供電設備的購置、安裝及管理，提高作業人員的技能培養，嚴格執行電氣工作票制度，做好管理變電站(所)的安全、技術管理工作入手，才能提高重組煤礦的供電裝備與管理水平，進而保障重組煤礦實現安全生產。1)從源頭調整供電電源、線路的設計。在供電系統電網結構設計時，要依據《煤礦安全規程》的要求，認真做好電源的選擇與電路的設計，無論礦井的設計產能多大，都要依據生產實際確定備用電源的負荷，采用兩回路電源線路傳輸電力，確保煤礦生產的供電安全。同時備用電源要按照規定滿足相應產能的負荷要求，并保證在十分鐘以內能可靠地啟動。2)從源頭抓好供電設備購置和安裝管理。隨著我國科技水平的不斷提升，供電系統技術裝備也不斷進入技術更新階段。為了防止正常生產過程中發生供電事故，一是要采用自動化程度高且具有本安性能的新裝備，從源頭起抓好設備購置和安裝工作;二是要培養一支高技能的設備安裝隊伍及操作人才，才能高水平地保障煤礦井下的供電安全。3)健全供電管理體外(礦外)監督制度。除保持本礦、本系統內的監督管理制度外，行業安全監察部門和煤礦的上級技術主管部門，應該建立井下安全供電監督機制和制度，定期和不定期地對井下現場供電安全進行檢查與整改督察，要盯住“五定問題”的整改不放，促進井下供電系統安全問題的有效整改。4)嚴格執行電氣工作票制度。供電系統調峰、限電時憑票作業不嚴格，容易造成觸電事故，因此工作票應由帶班負責人親自把關受理，一是要保證停電任務和執行范圍完全一致;二是要按照安全措施的規定斷開相應的開關設備，保證停電檢修設備的電源能可靠地斷開;三是要確保所裝設的接地線合格有效，保證工作地點操作人員免受意外供電的侵害。5)提高從業人員的待遇留住技能人才。待遇是每個煤礦職工不得不考慮的因素，出于養家糊口的原因職工總是想選擇工資相對高的崗位從業，這是現行工資分配制度造成的問題。解決這類問題還必須從改革分配制度入手，一是根據井下供電系統從業人員服務場所位置，比照采掘隊組劃分一二線崗位，用提高崗位津貼來穩定隊伍。二是吐故納新，吸納具有較高學歷的年青大學畢業生從業，用制度化的人才晉升機制吸引和穩定隊伍。

［摘要］針對煤礦井下安全監控、人員定位等系統采用分散式供電方式存在供電可靠性低、續航時間有限、抗干擾能力差等問題，設計了集中供電系統。該系統以智能化電源為基礎，抗電磁干擾能力強，具有過流過壓保護、電池智能充放電和電源管理信息等功能，以電池箱為后備電池對被供電系統不間斷供電，被供電系統運行可在外接交流電無電的情況下持續工作，提高了供電的可靠性。

［關鍵詞］煤礦井下；冗余管理；集中供電；電池管理系統

0引言

為提高礦山安全生產保障能力，國家強制要求全國煤礦及非煤礦礦山都必須建立和完善監測監控、人員定位、供水施救、壓風自救、通訊聯絡、緊急避險等安全避險六大系統。“六大系統”設備布置比較分散，采用分散式供電模式，設備取電比較混亂，取自不同的饋電開關，無統一的規劃，當外接電源發生故障后無法保證持續、可靠地為各個系統供電，影響煤礦安全生產。本文提出的集中供電系統可有效解決分散式供電的各種問題，可為煤礦井下各系統提供可靠、經濟、安全的不間斷供電。

1集中供電系統組成及工作原理

集中供電管理系統所接交流電電壓等級為AC1140V或者AC660V，系統設備輸出AC127V、本安DC24V、本安18V等。該系統由系統管理軟件、電源主機、電池箱、隔爆兼本安電源等設備組成，可以根據現場實際需要實現各類被供電系統不間斷供電時間的擴展，實現1臺電源主機與多臺電池箱配接。電池箱可以物理堆疊，靈活組合，系統連接框架如圖1所示。正常工作時，AC660V/1140V輸入到電源主機，經過隔離工頻變壓器、雙冗余逆變電路板和切換裝置輸出AC127V為隔爆兼本安電源、PLC、交換機等設備供電；同時AC660V/1140V輸入到電池箱，經過隔離工頻變壓器、開關電源及電池充放電管理電路給電池充電。當外接交流電斷電時，多組電池箱的直流輸出電壓經電源主機的逆變電路板輸出AC127V給外接設備供電，保證各類系統設備的不間斷供電，隔爆兼本安電源輸出本安18V給各系統本安設備供電。

1.1電源主機