前言：为了降低企业的用电成本、提高电网系统中电能的利用率和使用效果，人们开始在供电设备中采用无功补偿装置，目前普遍使用的煤矿电网无功补偿装置是机械投切式无功补偿装置，但是因其本身的技术限制，也存在着过电压和过电流问题，已经逐渐不能满足煤矿井下机械设备对稳定电能的需求，因此提出了一种基于相控投切技术的全新供电设备供电方式。
1、煤矿供电设备无功补偿的原理
煤矿供电设备中同时存在着确保系统中用电设备正常工作所需功率的有功功率和用于在用电设备中建立并维持磁场的无功功率，这些无功功率在用电设备的电网、电容及电感中运行，增加了电压损失以及电流功率损耗，严重地影响了煤矿供电设备的供电稳定性和电能的质量。在通常情况下用电的各种设备不仅需要从电网中获得维持其正常运行的有功功率，同时还需要从电源处取得无功功率，此时若系统中的无功功率无法满足井下用电设备的正常需求，这些设备便无法正常的建立工作电磁场，造成其无法维持在额定情况下的工作，这时用电设备的电压就会出现下降，从而影响设备的正常工作。因此为保证煤矿井下所有用电设备的正常运行，需要设置无功补偿装置。通过实践发现，在煤矿供电设备中增加无功补偿装置后，供电设备的工作时的功率损耗有所降低，设备在运行中从电网中获取的无功功率也有所减少，因此极大地提高了系统的供电效率。
2、煤矿供电设备目前存在的缺陷和问题
2.1电源设计有待进一步完善和改进
当前，绝大多数煤矿企业都处在扩大生产规模的阶段，往往忽视了电源设计问题，从而使电源在实际应用过程中存在很多安全漏洞，同时埋下了巨大的安全隐患。在电力设备不断增多的同时，煤矿生产过程中消耗的电能越来越多，只有在安全用电环境下，才能在巨大用电压力的情况下，保持正常运作，而电源设备的不科学合理，将无法保障供电安全。在矿井下使用最频繁的电源就是双回路式线路，可以切实保障煤矿用电安全，但是，一部分企业由于抗拒不了巨大利益诱惑，在实际生产过程中，没有严格按照相关要求安装双回路式线路电源，这样一来，将给煤矿生产构成极大的威胁，直接危及矿上工人的人身安全以及企业的社会地位、威望。
2.2矿井下超远距离供电存在很大危险
在煤炭开采作业线不断拉长的背景下，供电距离也随之变得越来越长，因此，矿井环境很容易影响到超远距离供电效果，同时存在诸多不利因素。这种超远距离供电，严重影响了电压的供电水平，不但增加了电能损耗成本，而且还容易影响电力供电设备的运行效率，同时很容易损伤电力设备，让企业蒙受巨大经济损失。矿井下超远距离供电，使电极不能够达到长久稳定工作。同时，既不能满足电力设备的实际运行需求，又不能真正保障电力运行安全。此外，还加大了煤矿安全生产的风险。
3、煤矿供电设备供电稳定性优化措施
3.1采用可靠性较高的网架结构
如果在煤矿的供电设备中采用安全、可靠性高的网架结构，一方面可以隔离故障发生的位置，另一方面还能使得负荷转供技术得到有效实践。运用网架结构的SCADA设备进行供电，以实现为信息传输、故障监测和系统开关提供支持的效果。在供电系统运行故障的定位中，要有效结合SCADA系统和GIS技术，确保隔离故障和系统的恢复与处理，从而提高故障定位的精确度。所以，相关人员要以实际情况为主，制定科学的方案，确保电压质量和容量约束等在供电设备电气保护中的需求。
3.2改善继电保护设备的技术水平
在进行供电线路设计的时候，应该根据供电的实际情况，进一步完善供电继电器保护的具体技术要求，并制定出整体的机电保护系统方案，从全局到细节都要把握到位，提高机电保护的相关设备对故障的反应速度，并通过全局性设计增强继电保护系统对供电线路的保护和恢复。对于一些高电压的煤矿设备应该设计相应的超负荷运行、线路短路和低电压运行的保护功能，从而保证机器设备运行过程的安全性，也提高了整个供电系统的安全系统。矿区供电线路上应该具备常规的短路、漏电和超负荷等供电保护功能。
3.3提高煤矿供电系统的技术和设备投入
煤矿工作的特殊性和危险性，要求煤矿企业要尽可能的提高煤炭工作的安全系数，煤矿企业应该在企业条件许可的情况下尽可能的引进先进供电技术和设备。通过引进更为先进的技术和设备，保证了供电的稳定性和煤矿产的安全性，也在可以帮助煤矿企业减少不必要的经济损失和降低生产事故发生的次数。煤矿企业应该随着煤矿中的设别用电量的提升不断的提升相关的供电技术和升级供电设备，以保证供电系统的供电能力，提高供电的稳定性和安全性。另外煤矿企业还应该加强供电系统技术人员的相关技术培训，提高他们解决供电中出现故障的能力，从而为供电系统提供人力资源保障，确保供电系统正常运行，推动煤矿企业的稳步发展。
3.4排查故障
在煤矿电气系统的保护过程中，企业应加强对煤矿电气系统和供电系统的管理力度，做好电气设备的维护与管理工作。对于部分煤矿企业而言，在煤矿活动实际开展过程中，较多的大功率设备往往呈现出超负荷运转状态，在这种情况下，设备自身的使用寿命会大大缩减，其内部零件也会出现不同程度的损坏。基于此，想要提高煤矿供电设备运行的稳定性，应定期对设备故障进行排查，通过对以往常出现的设备故障问题进行分析，总结工作经验，找出设备故障的发生规律，以此来提高抢修人员自身工作水平。
3.5其他措施
1）统一使用聚乙烯交联电缆，该类电缆具有高绝缘性，寿命较长，维护成本低，可以提高使用安全性以降低事故发生率。在进行电缆管理时，需要制定规范的管理制度，以保障供电安全。
2）统一使用干式变压器。严禁使用油浸变压器和油断路器。油浸变压器和油断路器绝缘程度较低，容易引发爆炸。干式变压器绝缘程度高、质量可靠，具有完善的功能，可以有效避免爆炸事故的发生。为了保障供电安全性和人员的人身安全，采用干式变压器非常必要。
3）井下配备有多种类型的配电系统时，应当具体明显地标注各类配电系统的电压额定值。
4）注意配电系统图的完整性。对于有变化的配电系统应及时更新配电系统图，使用变压器、电动机等的需要在配电系统图上进行明确标注。同时应注意配电系统图的制作规范性。
5）注意电气设备的验收程序。所有要使用的电气设备都需要经过相关部门的检验验收。
6）注意防爆设备的合格性，下井前需严格检查防爆设备的手续完整性，是否具备合格证书等。
7）注意检验维护工作的专业性。所有电气设备的检验工作和维护工作都应该由专业人员处理。
结束语：綜上所述，在煤矿供电设备电气保护技术的具体运行中，要将技术创新作为优化建设的重中之重。通过网架结构的可靠性和供电系统的智能监控，来促进供电设备环境的运行安全。因此，只有保障煤矿建设不受到技术的制约，才能确保其工作的稳定性和安全性。故相关技术人员要综合分析煤矿供电设备的稳定性，最大程度上优化技术，从而提高煤炭行业发展的速度，进一步促进其建设的安全发展。
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