强风引起煤矿大面积停电事故的原因分析与预防措施

摘 要 煤矿供电采用双回路供电线路，以保证供电的连续性和可靠性。正常情况下双回供电线路采用分列运行方式，一回路运行时另一回路带电备用。当工作回路发生故障中断供电时，备用回路应能立即投入运行。但在煤矿生产过程中，由于极端的气候异常会导致双回路同时停电。本文通过强风引起煤矿双回路同时停电事故的原因分析，提出了预防同类大面积停电事故的措施。

关键词 风载荷；全矿停电；原因分析；防范措施

中图分类号TD 82 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）90-0093-02

0 引言

2009年12月24日下午14时08分，陕北地区一煤矿发生了一起全矿停电事故，导致全矿停电6小时32分。该煤矿设计能力1.50Mt/a，为低瓦斯矿井，位于陕西神木县的最北部，处在陕蒙边界附近。属西北Ⅲ区气象条件，地面沙丘连绵，波状起伏，相对高差较小，秋冬季干旱风沙大。

1 煤矿供电系统概况

该矿地面35kV变电站，位于地面工业广场北部，变电站分上下两层，全户内布置。二台S9-6300kVA/35/10kV主变、10kV系统KYN28-12开关柜及主控室设在一层，35kV系统KYN60A-40.5开关柜设在二层。变电站担负全矿井上下生产用电和生活用电，总用电负荷6090.48kW。其中井下负荷包括4台主排水泵、1个综采工作面、3个掘进工作面和大巷运输皮带等，地面负荷包括2台185kW/10kV主通风机、4台采暖蒸汽锅炉、主斜井运输皮带、地面生产系统、污水处理站、行政生活区用电等。变电站采用综合自动化监测控制，SVG动态无功补偿装置，补偿后功率因数为0.96。变电站进线35kV电源采用双回路钢芯铝绞线LGJ-95架空线路供电，一路引自前石畔110kV变电站，线路长度6.276km，另一路引自石圪台35KV变电站，线路长度5.123km。全部采用铁塔架设，线路经过地区地形复杂，沟壑较多。两路35kV架空进线通过穿墙套管引入变电站二层户内的两台高压进线柜，35kV系统采用单母线分段供电方式，供电系统见图1。两路进线北邻沙坡，南邻变电站，处于工业广场的风道位置。

2 事故情况介绍

当天下午，突然刮起一阵强风，正在运行的35kV架空线路（前石畔线）三相A、B、C和备用回路的石圪台架空线路C相突然断线，地面35kV变电站全站失压，造成全矿停电。经全力抢修，到当晚20时40分全矿恢复正常供电。事故造成全矿井停电6小时32分。

3 事故经过

2009年12月24日14时左右，天气突变，该煤矿地面工业广场突然刮起一阵强风。此时35kV变电站值班员从控制室终端显示屏上发现35kV高压系统突然失压，便立即汇报矿调度室，与此同时另一值班员迅速到35kV高压室检查，发现处于备用状态的35kV石圪台线进线柜是同一问题，便随即对35kV架空进线检查，发现两回架空线路均在入户穿墙套管处断裂，断裂部位见图2。值班员向供电局调度进行了电话汇报。矿长立即启动《煤矿大面积停电专项应急预案》，按照预案规定的发生紧急停电情况时的处理程序和措施，组织所有井下人员迅速升井，机电科组织相关人员进行事故抢修。两回35kV架空线路停电后，抢修人员作完安全措施（验电、放电、挂接地线、悬挂安全警示牌）后，经过更换穿墙套管瓷瓶和穿芯母排，重新固定线端，进行电气试验合格后，于20时40分全矿恢复正常供电。此次突发性的停电事故造成全矿井停电6小时32分。

4 事故原因分析

经对现场情况及所损坏的穿墙套管和穿芯母排检查，穿芯母排与架空线螺栓连接处均紧固可靠，未有松动现象，断裂处均为穿芯母排同一部位，见图2。事故分析认为：35kV架空线路设计时没有充分考虑强风情况下的风载荷对架空线路的影响，穿墙套管穿芯母排的选择机械强度不够。事发当日刮起的强风引起35kV进户线来回摆动，导致穿墙套管的穿芯母排（铜排40×4）在与架空线螺栓连接处反复弯曲，疲劳断裂，造成全矿井停电。

5 防范措施

1）设计单位应根据当地的气象条件，严格按照标准规范进行设计；

2）将双回路35KV架空线路现用穿墙套管内的穿芯铜排（40×4）更换为加强型的穿芯铜排（40×8），以增强其机械强度和抗弯曲性能，提高线路抗风载荷的能力；

3）增强人为的防风意识，如变电站应选择合理的地理位置，考虑设置防风屏障等。

6 结论

由于煤矿所处的地理位置和外界强风、暴雨、雷电等自然因素的影响，决定了煤矿发生大面积停电事故是不可避免的。在煤矿生产中，如何应对煤矿电网大面积停电事故，做好停电事故应急处置的组织协调，编制有针对性的煤矿大面积停电事故应急预案，保证停电事故发生时及时、迅速、有效地开展事故应急救援工作，加强对大面积停电事故的控制，及时采取有效措施，控制和减小停电事故的影响，提高处置突发停电事故的应变能力，最大限度的降低事故危害程度和减少停电时间，保障人员安全和矿井安全，在事故后尽快恢复正常的生产秩序，是煤矿安全管理和机电管理的一项重要工作。

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京：煤炭工业出版社，2011.

[2]AQ/T 9002-2006.生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则.

[3]国家水利电力部，电气事故处理规程[S].

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