浅谈不间断电源系统在煤矿工作中的设计与管理
煤矿安全供电系统的设计与优化
煤矿安全供电系统的设计与优化煤矿是中国经济发展中不可或缺的重要资源，然而煤矿安全问题一直是困扰我国煤矿行业的一个难题。
为了确保煤矿作业安全，提高供电系统的可靠性和稳定性，设计和优化煤矿安全供电系统是至关重要的。
一、煤矿供电系统的重要性煤矿供电系统是煤矿生产运行的基础设施，其稳定性和可靠性直接影响到煤矿作业的安全性和效率。
煤矿供电系统主要包括变电所、高压配电、中压配电和低压配电等组成部分。
在煤矿作业中，供电系统需要满足大电流、大功率的要求，并同时保证系统的灵活性和安全性。
二、煤矿供电系统的设计原则1. 可靠性原则：供电系统应具备高可靠性，确保煤矿作业的持续供电，避免因供电故障造成生产中断和安全事故的发生。
2. 安全性原则：供电系统应具备良好的安全保护措施，确保供电设备和供电线路的正常运行，防止因短路、过载等问题引发火灾和人身伤害。
3. 灵活性原则：供电系统应具备良好的扩展性和适应性，能够满足煤矿作业的需求变化，随时扩容或优化配置。
三、煤矿供电系统的设计要点1. 变电所设计：变电所是供电系统的核心部分，应选用可靠的高压开关设备和变压器，确保电网的稳定电压和电流。
2. 配电线路设计：根据煤矿作业的需要，明确高压、中压和低压配电线路的布置和回路结构，确保各个回路的负荷均衡。
3. 供电设备选型：根据煤矿作业的需求，合理选择高压断路器、开关柜等设备，确保其负载能力和过载保护功能。
4. 地线系统设计：建立完善的地线系统，确保供电设备和线路的良好接地，提高系统的安全性。
5. 系统监控与保护：配置相应的监测设备和保护装置，实时监测供电系统的电压、电流、温度等参数，及时发现故障并采取相应措施。
四、煤矿供电系统的优化方法1. 负载管理：合理规划负载分布，避免负荷集中和电网负荷不平衡导致的供电故障。
2. 能效优化：使用高效节能的供电设备和节能措施，如采用变频调速技术等，减少能耗和能源浪费。
3. 故障预防：建立完善的故障预警机制，通过数据监测和分析，提前发现潜在的故障隐患，进行预防维护和设备更换。
煤矿井下供电系统的设计与管理
煤矿井下供电系统的设计与管理在煤矿生产中，井下供电系统是保障生产正常进行的重要环节。
良好的供电系统设计与管理能够确保矿工的安全以及设备的稳定运行。
本文将从供电系统的设计和管理两个方面来探讨煤矿井下供电系统的重要性和要点。
一、供电系统的设计井下供电系统设计的目标是提供稳定、安全、高效的电力，确保矿井正常运行。
以下是煤矿井下供电系统设计的要点：1. 电力设备选择：在选择电力设备时，应考虑其性能、质量和稳定性。
例如，变压器应具备过载能力强、容量合适、耐腐蚀等特点。
需要注意的是，井下环境复杂而恶劣，设备应具备防爆、防尘、防湿等特性。
2. 电缆敷设：井下电缆的敷设应符合安全、可靠、经济的原则。
根据不同区域、作业条件和电气负荷的要求选择合适的电缆型号，并确保良好的绝缘性能。
此外，电缆应保持良好的揭露长度，方便维修和更换。
3. 电气设备间距与布置：为了防止电气设备间的相互干扰和可能发生的事故，合理的设备距离和布局非常重要。
各电气设备应具备足够的间距，同时应与通风系统、水灾防治系统等设备相协调。
4. 保护与监控装置：供电系统需要装备足够的保护与监控装置来确保设备的安全运行。
例如，差动保护装置、短路保护装置和过流保护装置等，用于防止电气设备受损或发生火灾事故。
二、供电系统的管理供电系统的管理涉及供电设备的检修、维护以及人员的培训等方面。
以下是煤矿井下供电系统管理的要点：1. 设备维护：供电设备定期进行检修和维护，保持设备的正常运行状态。
定期检查电气设备的绝缘性能、接地装置以及防护措施等，并及时发现并处理异常情况。
2. 安全操作规程：制定并执行供电系统的安全操作规程，包括供电设备的使用、维修、更换等操作。
确保操作人员严格按照规程进行操作，避免不必要的事故发生。
3. 人员培训：提供供电系统操作和维护的培训，使操作人员熟悉并掌握相关知识和技能。
培训内容应包括设备操作、常见故障处理和应急处置等方面，提高操作人员的应变能力。
浅谈煤矿井下备用电源管理系统
浅谈煤矿井下备用电源管理系统【摘要】煤矿井下备用电源是矿井发生断电或安全事故后保障安全监控系统和生命保障系统正常工作的保障。
其中备用电源管理系统运行的可靠性对整个备用供电系统尤为重要。
【关键词】备用电源；能量均衡；监测1 前言近年来，国家对煤矿井下避难硐室和救生仓建设的重视度逐渐加强，做为其配套设备，备用电源的可靠性直接影响着救生效果。
本文将介召一种基于BMS 的矿井备用电源管理系统的功能及组成，分析其电池组能量均衡的原理和方法。
2 备用电源管理系统现状早期的备用电源管理系统较为简单。
由于技术条件所限，为保证使用安全可靠，专用设备供电系统与蓄电池相互隔离，备用电源管理系统仅起充电和电源分配的作用，即主要负责正常供电情况下的充电和故障情况下的蓄电池向各用电设备的供配电。
随着锂电池在煤矿备用电源中越来越多的使用，锂电池管理系统的功能也越来越完善。
《矿用隔爆兼本安锂离子蓄电池电源安全技术要求》中规定：锂离子电池管理系统应具有以下功能--电池组外部参数检测、与外部设备通讯功能、电池组充放电控制功能、电池状况判断和剩余电量的估计及电量均衡功能。
这些功能主要是基于以下方面的考虑：2.1 安全需要电池（尤其是锂离子电池）工作时有一定条件限制，如充电电流限制、放电电流限制、工作温度限制、单体电压限制等。
电池工作条件分“合理区域”和“临界区域”，如下图所示。
当电池工作条件越过“临界区域”时，事故概率就会大增。
这时，电源管理系统就必须果断采取措施，以避免事故的发生。
2.2 延长电池使用寿命当电池工作状态位于“合理区域”时，电池寿命最大。
进入“临界区域”寿命会显著降低，越过了“临界区域”有安全隐患。
为了提高电池的使用寿命尽量让电池工作在“合理区域”，当电池越过“合理区域”后要给使用者报警提示，让电池回归“合理区域”。
2.3 提高电池组有效储能在电池组中，由于单个电池间总是存在差异，储存的能量有差异。
而电池的过放和过充是电池的两种极度危险状态。
浅谈不间断电源系统在煤矿工作中的设计与管理
浅谈不间断电源系统在煤矿工作中的设计与管理[摘要]煤矿开采中的安全生产是煤矿企业发展的基本保证，而安全技术保障是避免矿难发生的重要措施。
煤矿风机的不间断电源的应用对提高电量的稳定性、可靠性，保障煤矿开采中的人身财产安全具有重要意义。
本文介绍了不间断电源系统的内容以及类型，着重介绍了线式不间断电源系统，并对煤矿开采作业中不间断电源系统的核心—蓄电池的管理提出了相关建议。
【关键词】煤矿；不间断电源系统；在线式；蓄电池；可编程序控制器1、不间断电源系统概介不间断电源系统Uinterruptible Power System（简称UPS），是一种含有储能装置，并以整流器、逆变器为主要组成部分，稳压、稳频地输出的一种保护设备，可以解决当电力系统断电、电压不稳定等现象出现而造成的故障。
它是随着计算机的诞生而出现，并在微型计算机发展的基础得到迅速地发展，主要应用在对供电质量要求高、可靠性强、连续性高的行业，如供电行业的电力系统、信息处理系统、通讯系统等。
煤矿是一个用电大户，而其开采中的电力保障主要是用双路或多路供电来保证供电安全，但随着电量负荷增大，会影响供电质量。
而煤矿开采中，产生大量的瓦斯等易燃易爆气体，而保证井下风量通畅则可以在短时间内减少爆炸的危险，为人员的撤离争取到时间。
UPS的发展经历了旋转式和静态变换式两个阶段。
现阶段，常见的不间断电源静态变换式电源有三类：离线式（也称后备式）、在线式、在线互动式。
在线式的核心部件是逆变器，也包含有蓄电池、充电器、整流器、稳压装置等。
而逆变器一直处于工作状态，输出电压总是由逆变器提供。
在线互动式电源控制约在15-～260v范围内，它向用户提供经过稳压器或经过变压器抽头调压处理的一般市电电源。
而离线式电源平时处于冷备状态，它向用户提供经变压器抽头调压处理的一般市电电源。
2、不间断电源系统在煤矿工作中的设计与管理2.1可编程序控制器的设计2.1.2可编程序控制器可编程序控制器的英文缩写是PC，为了不与个人计算机混淆，通常简称为PLC。
煤矿井下供电自动设计系统的实现
煤矿井下供电自动设计系统的实现随着现代煤矿井下工作条件的改善，电气设备在矿井井下的使用也越来越普遍，煤矿井下供电自动设计系统的实现成为了亟需解决的问题。
本文将从煤矿井下供电自动设计系统实现的需求分析、系统设计、关键技术和实现方案等方面进行探讨。
一、需求分析1. 井下供电系统的安全性要求高，因此需要设计一套能够实时监测电气设备运行状态的系统，及时发现并处理异常情况。
2. 井下供电系统需要能够根据井下用电负荷实时调整供电设备的运行状态，保证系统的稳定性和可靠性。
3. 井下供电系统需要具备自诊断和自动报警功能，能够快速发现设备故障并采取相应措施排除故障。
4. 井下供电系统需要具备远程监控和控制功能，以便工程师可以在地面随时对井下供电系统进行监控和调节。
二、系统设计1. 井下供电自动设计系统需要包括控制器、传感器、执行器、监控终端等核心组成部分。
控制器负责对井下供电设备进行控制和监测，传感器负责采集各种参数数据，执行器负责实际控制电气设备运行，在地面的监控终端用于远程监控和控制井下供电系统。
2. 对于井下供电系统的控制器，需要选择具备良好稳定性和实时性的PLC或者微处理器作为核心控制单元，结合专门的控制软件进行系统编程。
3. 传感器的选择需要考虑井下的严苛工作环境，需要具备防爆、防水和耐高温等特性。
4. 执行器需要根据具体的供电设备选择相应的驱动器和控制器进行控制。
三、关键技术1. 数据采集技术：井下供电自动设计系统需要能够实时采集各种传感器的参数数据，传输到地面监控终端进行分析和处理，因此需要采用可靠的传输技术，如RS485、以太网等。
2. 监测和控制技术：井下供电系统的监测和控制需要具备良好的实时性和灵活性，可以采用各种控制算法和技术，如PID控制、模糊控制等。
3. 远程监控技术：由于井下供电系统的工作环境十分恶劣，因此需要具备远程监控功能，可以通过互联网进行远程监控和控制。
四、实现方案1. 针对需求分析和系统设计，可以选择相应的硬件设备和软件技术进行井下供电自动设计系统的实现。
浅析UPS电源在煤矿供电系统运行安全中的保障作用
浅析UPS电源在煤矿供电系统运行安全中的保障作用淮北矿业集团公司朔里煤矿刘建黄儒林【摘要】浅析UPS电源在煤矿电力控制中的发展趋势、工作原理，以及使用过程中的维护和应注意的问题。
【关键词】UPS电源煤矿电力控制发展与使用注意事项大家知，电能自从发出来以后，它是通过电网、变电站、输电线路、配电系统，传输到各个用电终端的，其传输过程就象人的血液一样流动。
血来自心脏，通向人体血管流流向各个器官、肢体，以至到人体的每个角落。
电力电源的产生与传输过程显然与之类似。
煤矿为了保障用电设备的可靠运行，一些地点除了使用双回路供电以外，也局部使用了UPS电源。
电源的供给在煤矿是十分重要的。
因此，我们很有必要进一步了解UPS电源。
对于数字电力来讲，它也为发电厂的建设、生产、管理和运行提供了现代化的手段，但是动力的基础归根还是电源。
1UPS在电力控制中的发展趋势1.1普通电力控制中的UPS在通常的用电动力设备中，可分成线性负载和非线性负载两大类型。
对供电要求较严格的苛性负载，通常都是由不间断电源UPS系统来供电的。
由于UPS 可提供高精度、高稳定性的电压波形与频率，具有承受电网波动或扰动（浪涌、跌落、谐波）、间断甚至短时停电的能力，所以无论是线性或非线性负载，UPS 都具有低阻抗输出的特性。
因此UPS电源系统在煤炭、电力等工业生产中得到广泛的应用，特别是在智能化仪表方面应用的更加广泛。
由于电力应用技术的不断发展，UPS的负载也发生了多种变化，主要表现为：①负载类型的变化。
自动化仪器仪表从“模拟化”发展到当前的“智能化、电子化”。
这种区别是：模拟仪表高功耗、复杂、数量大、模拟量传送、线性负载；智能化电子化仪表低功耗、简单化、数字化传输、非线性负载。
②负载容量的变化。
从中大功率UPS为主，发展到现在的中小功率UPS为主。
③供电需求的变化。
从单机型供电发展到1＋1冗余并联型供电，提高了供电可靠性。
④供电质量的变化。
趋于输入大范围、输出高精度、低失真度。
不间断电源系统管理规定
XX煤矿不间断电源系统（UPS）管理规定
1、一类供电负荷（主扇风机房、主提升机房、调度监控中心等）的控制回路及部分附属设备，应经在线式不间断供电系统供电（“Uninterruptible Power System”的缩写，简称UPS），并确保正常时运行在UPS供电方式下。
2、UPS电源及电池箱要有可靠合格的接地保护，每季度检测一次接地极的接地电阻值（不得超过2欧姆）。
3、UPS电源侧或电源柜内要有合格的浪涌保护器，每月巡检一次（雷雨过后检查一次）浪涌保护器无动作、失效或烧损。
4、每月利用停机检修时间（主扇风机房利用倒换风机前）对UPS电源进行一次切换及放电试验，放电到剩余电池量的30%-40%之间（切断电源后带负荷逆变运行不小于30分钟无异常，否则应更换电池）。
5、每年对UPS电源及电池箱进行一次停机打开检修，新更换或检修后的UPS电源带负荷试运行不小于4小时无异常方可投入运行。
6、在每一台UPS电源上（不影响美观、安全且便于检查填写的地方）张贴一张《XX煤矿不间断电源系统（UPS）现场检查试验确认表》（彩纸打印），检查人员每次按照上述规定检查完毕后现场填写该表。
7、4月13日前各单位对所有在用UPS电源进行一次切换及放电试验，UPS 电源逆变失败会造成主系统停机的要编制安全技术措施经审批后执行，以后按照规定进行试验，确保雷雨季节期间主要机房的供电安全，近期机电科将组织专项检查。
8、对UPS电源的检查、维护及试验要填入检修记录。
附：XX煤矿不间断电源系统（UPS）现场检查试验确认表
机电科
2012年4月11日
XX煤矿不间断电源系统（UPS ）现场检查试验确认表。
不间断电源设备中的电力管理和效率优化技术
不间断电源设备中的电力管理和效率优化技术在不间断电源设备中，电力管理和效率优化技术是至关重要的。
在当今数字化时代，电力供应的可靠性和高效性对于各个行业的运营和发展至关重要。
电力管理和效率优化技术旨在确保不间断电源系统的有效运行和最大程度地利用电能资源。
首先，电力管理技术在不间断电源设备中起到关键作用。
电力管理技术包括对电流、电压和功率等电力参数的监测和控制。
通过对不间断电源设备输入和输出电力参数的精确测量和分析，可以实现对设备运行状态的实时监测和管理，从而提高设备的安全性和可靠性。
例如，通过对输入电压进行监测和控制，可以确保输入电压的稳定性，从而保护设备免受电压波动和干扰的影响。
此外，电力管理技术还可以对不间断电源的充电和放电过程进行优化，提高电池的使用寿命和性能。
其次，效率优化技术是提高不间断电源设备性能和减少能源消耗的重要手段。
不间断电源设备在长时间运行中，需要消耗大量的电能，因此提高设备的能源利用效率对于降低企业的运营成本和减少能源浪费至关重要。
效率优化技术可以通过多种途径实现，如优化不间断电源设备的电路设计、提高设备的转换效率和降低设备的功耗等。
通过电路设计的优化，可以减少能源在不间断电源系统中的损耗，提高能源的利用效率。
而提高设备的转换效率可以减少不间断电源设备在电力转换过程中的能量损耗，从而降低不间断电源设备的能耗。
此外，降低设备的功耗也是提高不间断电源设备效率的重要手段。
通过采用低功耗的元件和控制策略，可以减少不间断电源设备在待机状态下的能量消耗。
另外，随着信息技术的发展，不间断电源设备也面临着更高的效能需求。
数据中心等高能耗领域对于不间断电源设备的电力管理和效率优化技术提出了更高的要求。
数据中心需要长时间提供稳定的电力供应，以保证服务器和网络设备的正常运行。
因此，电力管理技术需要实时监测和管理设备的电力参数，保证电力供应的稳定性。
同时，效率优化技术可以降低设备的能耗，减少数据中心的运营成本。
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浅谈不间断电源系统在煤矿工作中的设计与管理【摘要】煤矿开采中的安全生产是煤矿企业发展的基本保证，而安全技术保障是避免矿难发生的重要措施。
煤矿风机的不间断电源的应用对提高电量的稳定性、可靠性，保障煤矿开采中的人身财产安全具有重要意义。
本文介绍了不间断电源系统的内容以及类型，着重介绍了线式不间断电源系统，并对煤矿开采作业中不间断电源系统的核心—蓄电池的管理提出了相关建议。
【关键词】煤矿；不间断电源系统；在线式；蓄电池；可编程序控制器
1、不间断电源系统概介
不间断电源系统uinterruptible power system（简称ups），是一种含有储能装置，并以整流器、逆变器为主要组成部分，稳压、稳频地输出的一种保护设备，可以解决当电力系统断电、电压不稳定等现象出现而造成的故障。
它是随着计算机的诞生而出现，并在微型计算机发展的基础得到迅速地发展，主要应用在对供电质量要求高、可靠性强、连续性高的行业，如供电行业的电力系统、信息处理系统、通讯系统等。
煤矿是一个用电大户，而其开采中的电力保障主要是用双路或多路供电来保证供电安全，但随着电量负荷增大，会影响供电质量。
而煤矿开采中，产生大量的瓦斯等易燃易爆气体，而保证井下风量通畅则可以在短时间内减少爆炸的危险，为人员的撤离争取到时间。
ups的发展经历了旋转式和静态变换式两个阶段。
现阶段，常见的不间断电源静态变换式电源有三类：离线式（也称后备式）、在线式、在线互动式。
在线式的核心部件是逆变器，也包含有蓄电池、充电器、整流器、稳压装置等。
而逆变器一直处于工作状态，输出电压总是由逆变器提供。
在线互动式电源控制约在15-～260v范围内，它向用户提供经过稳压器或经过变压器抽头调压处理的一般市电电源。
而离线式电源平时处于冷备状态，它向用户提供经变压器抽头调压处理的一般市电电源。
2、不间断电源系统在煤矿工作中的设计与管理
2.1可编程序控制器的设计
2.1.2可编程序控制器
可编程序控制器的英文缩写是pc，为了不与个人计算机混淆，通常简称为plc。
它是以微处理器为基础，综合了计算机、半导体、自动控制、数字以及通信网络技术而发展起来的一种工业自动控制装置，已成为自动化系统的基本装置。
它具有数字量控制、模拟量控制、数量计算控制、实时监测、闭环过程控制、数据处理、通信及互联网等功能。
可靠性高、抗干扰性能强；灵活性好、功能齐全；模块化结构、使用方便；安装方便、调试方便；体积小、能耗低是其具有的特点。
使用plc进行故障检测，可以简单、准确地对电源模块、输入与输出模块进行检测。
目前，煤矿机电系统控制的主流控制设备就是plc。
2.1.2plc在提升机电控系统中的设计
矿用提升机被称为煤矿开采工作的咽喉，在井上与井下的联系中有着非常重要的作用。
由于工作性质和特殊的环境性，在设计中应考虑抗干扰性、结构组成等因素，一般采用冗余机构形式和模块结构。
前者，一旦发生故障，备用装置可以立即投入使用；后者能在故障出现的时候，做到及时更换，并使系统恢复正常化。
提升机电控系统由主控系统、辅助控制系统、调速系统、上位机监控系统等组成。
主控系统砸控制过程中，可以将速度、电流大小等情况与其它控制子系统进行相互交换，共同完成控制工作。
辅控系统属于模拟量控制，由各种回路如深度指示器回路、各种电路回路、测速回路等组成。
上位机监控系统可以将风机等运行状态直接显示出来。
关于主控系统，使用plc继承高速计数输入口，安装编码器在电机主轴进行采集信息，同时监视速度与深度。
通过对井筒、深度指示器的各阶段进行行程开关和磁开关，来确定罐笼位置，以实现精确的停车位。
对于上位机监控系统，采用工业控制计算机与plc，并配备打印机与显示器共同来完成智能化的后台运行和管理，并显示运行信息等监视功能；下位机要承担信号、数据采集和控制任务。
提升机的信号如运行状态、参数、操作信号、保护信号等来自于不同环节，将这些信号引入到主控系统中，通过逻辑运算和闭锁，产生控制指令。
这些信号分为轻、中、送回安全回路与plc，有系统进行运算与判断，最后通过机械结构，如施闸、电气制动等来执
行不同类型的故障处理。
2.2蓄电池的管理
蓄电池作为一种储能设备，具有稳定、可靠、方便等多种特点，广泛用在煤矿、不间断电源等国民经济的各个部门。
蓄电池的作用是通过数据采集而实行实时监测，并尽量保证各个监测点所采集的数据的准确性。
目常使用的蓄电池有三种，它们能在短时间内输出大流量：经济型hs蓄电池、长时间放电型的cs型、小型密封式m 型电池。
蓄电池故障或失效一般表现为内电阻增大、端电压不够、容量不足、瞬间放电电流不满足负载启动要求等，而这些失效是造成不间断电源系统故障的最重要的原因，它工作的可靠性直接影响到整个系统的可靠性，因此，对蓄电池的管理至关重要。
2.2.1充电、放电要有规律。
蓄电池长期闲置或者是使用不当会造成蓄电池长期不放电而处于浮充状态，会造成“硫酸盐化”（大量的硫酸铅吸附到电池的阴极表面），这些对电池的充电、放电造成不好的影响而导致电池“活性”下降，缩短电池的使用寿命。
要想保持一个良好的电池使用度，应该每隔3～4个月就应该进行一次充电、放电。
2.2.2控制放电的深度。
放电深度是指在蓄电池的使用中，电池放电的安时数占标称容量安时数的百分比。
蓄电池的使用寿命与电池放电的深度有着密切的关系。
深度放电会使内阻增大，这是蓄电池内部极板表面硫酸盐化的结果，甚至会造成“反极“现象和电池的永久性损坏。
所以，在电池放电过程中，一定要控制电池放电的
程度，切勿进行深度放电。
2.2.3保持一个合适的温度。
蓄电池的最佳使用温度是摄氏20～25度，这个温度可以延长电池的使用寿命。
当温度较高的时候，电池的容量会下降，会造成永久性的损坏。
同时，过高的环境温度又会加速电池内部化学活性的活动，产生大量的热能；热能过高的排放，又会让周围的环境温度上升，如此循环反复会加速缩短电池的寿命。
而当温度较低时，铅板容易粉化而失去蓄电性能。
2.2.4禁止新、旧电池的混用，避免过电流、过电压充电。
新电池电阻比较小，旧电池的电阻相对增大，如果混合使用，不同的电阻会造成不同的电压，而不同的电压又会对影响电流：电阻大，分压大，会有过压充电现象发生；电阻小，分压小，容易造成过流问题出现。
过流充电是由于电池内部正负极板弯曲，表面的活性物质脱落，电池可使用容量下降；过压充电会造成电解液中的水被分解而变成气体，所以，要提高电池的使用寿命，切勿新旧电池混用。
参考文献
[1]孔祥波，李严，周浩等.浅谈矿井提升机电器传动系统[j].工程技术，2008，（7）：132
[2]张延聪.ups电源蓄电池的正确使用与维护[j].煤炭科技，2006，（3）：31～32
[3]王其英，何春华.浅ups工作原理与使用技术[m].北京：人民邮电出版社，2006。