周建军

（山西焦煤集团有限责任公司，山西 太原 030024）

引言

矿用供电系统主要包括地面变电所、井下中央变电所与采区变电所，满足井下生产与运输等系统的用电需求。井下地质环境复杂，供电系统多处于瓦斯、煤尘与潮湿等恶劣环境下，影响供电系统的可靠性，所以矿井供电系统故障时有发生，如不能及时做出诊断与处理，通常会引发严重的安全事故，影响煤矿正常的生产运营，甚至造成人员伤亡。随着技术革新，矿井供电系统愈发复杂，故障信息难以及时有效识别，无法及时做出诊断与决策，导致了事故进一步扩大。因此，研究矿井系统故障模型与诊断方法，实现故障点的精准识别与故障类型的快速诊断对煤矿安全供电具有重要意义。

1 矿井供电系统故障

矿井供电系统一般由地面变电所、井下中央变电所与采区移动变电所组成。井下供电系统主要的故障类型包括电气设备故障、电缆及连接器故障、采区移动变电所故障与控制柜故障。

电气设备故障包括：漏电故障，由于材料绝缘老化、高压击穿等，设备内部线路或部件发生绝缘破损，材料表面出现爬电现象；短路故障，内部部件绝缘失效导致电弧放电，设备过载内部线路异常发热，导致设备短路。电缆及连接器故障主要由环境因素、自身质量与外部应力导致。井下环境潮湿，电缆外部绝缘层遭到腐蚀老化，导致线路漏电。电缆遭到外部钢架或其他重物挤压磨损，导致绝缘层脱落引发线路故障。……