摘 要：隨著我國煤炭工業(yè)的高速發(fā)展，目前煤炭行業(yè)礦井井下供電的損失不可忽視，本文介紹了井下供電存在的問題及解決的途徑。

關(guān)鍵詞：井下供電 低壓供電系統(tǒng)

隨著我國煤炭工業(yè)的高速發(fā)展，采掘工作面機(jī)械化程度越來越高，綜采、綜掘的供電系統(tǒng)必須解決電壓損失過大的問題，從經(jīng)濟(jì)上考慮，一般采用提高供電電壓和縮短低壓供電距離的這兩種行之有效的方法。

我礦井下供電系統(tǒng)的電壓等級有高壓6000V、3300V兩種，低壓有1140V、660V兩種，隨著綜采、綜掘大型機(jī)械的不斷投入，井下供電系統(tǒng)逐年擴(kuò)展，負(fù)荷大、負(fù)荷點(diǎn)多、損耗多，造成電壓質(zhì)量降低，電能損耗加大，供電系統(tǒng)越來越制約礦井生產(chǎn)，有的綜采、綜掘機(jī)巷需要1140V和660V兩種電壓等級供電，這就要投入多臺移變和不同電壓等級的電纜，造成綜采、綜掘供電系統(tǒng)比較復(fù)雜，投入大量的人力和物力，因此，如何解決好礦井下供電問題在礦井生產(chǎn)中顯得非常重要，為此，我們認(rèn)為選擇采用提高供電電壓的辦法可以解決供電系統(tǒng)復(fù)雜的問題。

將現(xiàn)行的井下低壓供電電壓等級由660V電壓升為1140V電壓，可有效的增加輸電距離，提高輸電能力；可減少變壓器數(shù)量，簡化煤礦井下配電系統(tǒng)，提高供電可靠性；可縮小電纜截面，節(jié)省有色金屬；可降低功率損耗及短路電流值，因而是有效的節(jié)電手段之一。提高配電電壓，這在世界各國已成為發(fā)展趨勢。目前在我國，煤礦井下660V等級電壓在礦井中廣泛使用，并已正式列入國家標(biāo)準(zhǔn)《額定電壓》(GB 156-80)，又規(guī)定了1140V等級電壓也要在煤礦井下及特殊場合使用。目前，礦井中使用的1140V等級電壓的電動機(jī)、變壓器、電纜、開關(guān)、接觸器等，國內(nèi)技術(shù)都已相當(dāng)成熟。

一、提出優(yōu)化我礦井下低壓供電系統(tǒng)的方案；

目前，我礦井下低壓供電系統(tǒng)的電壓等級有1140V、660V兩種，小綜采及新型綜掘機(jī)施工采用的電壓等級為1140V，綜采機(jī)巷皮帶機(jī)及煤電鉆、絞車、水泵、鉆機(jī)需要電壓等級為660V，綜掘機(jī)巷配套使用的皮帶機(jī)、絞車及水泵等需要的電壓等級為660V，炮采及炮掘施工采用的電壓等級為660V，井下變電所提供的低壓均為660V，井下低壓供電系統(tǒng)比復(fù)雜，因此我們提出簡化低壓供電的系統(tǒng)將井下低壓電壓等級升高為1140V，下面主要從以下幾個方面分析選擇1140V的原因；

1.1 所選擇的新的電壓等級，必須要保證使原有電氣設(shè)備能夠正常工作。為了證實(shí)原660V電氣設(shè)備可以派生到1140V電壓下使用，我們對井下的電氣設(shè)備進(jìn)行了全面的統(tǒng)計，證明現(xiàn)有660V電氣設(shè)備大多數(shù)可以用于1140V。目前，我礦井下使用的電氣設(shè)備如：皮帶機(jī)、局扇、饋電開關(guān)等均可以在660V和1140V兩種電壓等級下使用，但是在實(shí)際使用時需要通過調(diào)節(jié)，如變壓器需要調(diào)臺步，電動機(jī)需要將接線方式由調(diào)整為等，因此，選擇1140V不需要大量的新的設(shè)備的投入。

1.2 所選擇的新的電壓等級，必須能滿足發(fā)展的需要。提高電壓等級供電就是為了滿足我礦井下不斷增加的設(shè)備容量和供電范圍的需要，將我礦低壓電壓等級從660V升高到1140V后，低壓電網(wǎng)的輸電能力提高3倍，可以有效的提高最大變壓器容量、最大單臺電動機(jī)功率以及增加電纜的輸送距離，完全可以滿足我礦井下不斷發(fā)展的供電需求。

1.3 所選擇的電壓等級，應(yīng)與現(xiàn)在使用的電壓等級有一變換關(guān)系。將井下低壓供電電壓有660V提高到1140V，不是短時間內(nèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)的，需要一段比較長的時間來逐步實(shí)現(xiàn)，在一定時期內(nèi)肯定需要兩種電壓等級同時存在，因為660V和1140V是倍的關(guān)系，可以相互倒換使用。

從上面三個方面可以看出，我們選擇將井下低壓供電電壓有660V提高到1140V，可以在幾乎不增加投入的情況下，能較好地解決采區(qū)低壓供電中的難題，不僅為煤礦節(jié)約了成本，而且增加了供電系統(tǒng)的安全可靠性。

二、通過比較分析1140伏與660伏電網(wǎng)的輸電能力；

電網(wǎng)的輸電能力與其電壓成正比。當(dāng)通過電纜中的電流為I，電網(wǎng)的輸送能力，可按照下面公式計算：

電網(wǎng)輸電能力

為了便于分析對比，可以認(rèn)為輸電質(zhì)量不變，則上述公式中輸電能力與電壓平方成正比，即

如果電網(wǎng)供電電壓為660V時，則電網(wǎng)的輸電能力為

如果供電電壓為1140V時，電網(wǎng)的輸電能力為

從兩式比較可知：，即電網(wǎng)電壓由660V提高到1140V后，電壓提高倍，輸電能力提高3倍。

通過分析可見，煤礦低壓電壓等級從660V升高到1140V后，煤礦井下低壓電網(wǎng)的輸電能力提高了3倍，針對目前我礦井下的生產(chǎn)、進(jìn)尺情況，當(dāng)電壓等級升高后，可以有效的簡化低壓供電系統(tǒng)，減少電纜和設(shè)備投入，降低勞動強(qiáng)度。

三、優(yōu)化電壓等級時存在的問題及解決的途徑；

電壓等級升高后，供電電纜的電壓等級也要相應(yīng)升高，目前我礦的低壓電纜大部分電壓等級都是660V，因此，升高電壓等級需要投入大量的1140V電壓等級的電纜，這就需要大量的材料費(fèi)投入。從前幾年開始，我們新進(jìn)低壓電纜，在選型時，就只選擇1140V的電壓等級，到現(xiàn)在我礦的1140V電壓等級的電纜已占了不小的比例，只要以后我們新在進(jìn)低壓電纜時，只選擇1140V的電壓等級，通過不斷的補(bǔ)充，就不需要再另外投入大量材料費(fèi)。

另外，電壓等級升高后，井下低壓供電系統(tǒng)相應(yīng)簡化，但由于電壓等級的提高，對設(shè)備的絕緣及電纜的絕緣要求有所提高，這就要求采、掘機(jī)電維修工在安裝及平時的維修，加強(qiáng)對設(shè)備及電纜的絕緣性能的檢查檢修，以保證人身與設(shè)備的安全。

作者簡介：張正權(quán)（1981.3.15），男，安徽省巢湖市人，畢業(yè)于安徽工程科技學(xué)院電氣自動化專業(yè)，安徽淮北礦業(yè)集團(tuán)朱仙莊煤礦助理工程師。