國洪平

（同煤集團(tuán)大斗溝煤業(yè)公司機(jī)電科，山西 大同 037003）

1 3812工作面供電設(shè)計方案及技術(shù)要點研究

同煤集團(tuán)大斗溝煤業(yè)隨著煤礦礦井開采力度的增大，工作面供電距離也在增大，供電距離的增加會降低供電系統(tǒng)的電壓，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備無法正常工作。當(dāng)前綜采工作面的長度逐漸超過300m，工作面最大推進(jìn)度高達(dá)5000m，工作面最大采高已達(dá)7m，這都對供電系統(tǒng)提出了更高的要求。論文以大斗溝煤業(yè)3812工作面為研究對象，對其供電設(shè)計方案及技術(shù)要點進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化辦法。

1.1 井下采區(qū)供電方案分析

大斗溝煤業(yè)3812綜采工作面供電為采區(qū)變電所10kV高壓，工作面電源為采區(qū)變電所DG-810高防開關(guān)，經(jīng)高壓電纜260m至1604運順溜煤眼電站、泵站安裝處，再經(jīng)高壓軟橡套電纜至電站串車處。經(jīng)過移動變電站分別向用電設(shè)備供電，移動變電站至各用電設(shè)備供電距離為1400m，工作面低壓分兩種電壓等級供電，分別為660V和1140V，其中1140V電源由三臺變壓器供電，其供電設(shè)備單獨計算。

1.2 工作面負(fù)荷分布情況

1#變壓器（KBZGZY-1000/10/1.14kV）供16中07綜采工作面煤機(jī)及破碎機(jī)總負(fù)荷為811kW；2#變壓器（KBZGZY-800/10/ 1.14kV）供16中07綜采工作面刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)，總裝負(fù)荷為600kW；3#變壓器（KBZGZY-1000/10/1.14kV）輸出1140V電壓供16中07綜采工作面，兩臺（1#、2#）乳化泵、兩臺（1#、2#）清水泵、皮帶機(jī)、張緊絞車，總裝負(fù)荷為1027.5kW。

1.3 工作面供電設(shè)備選型

3812工作面供電設(shè)備如表1所示。

表1 大斗溝煤業(yè)3812工作面設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計表

1.4 變壓器選擇

（1）負(fù)荷分組

根據(jù)3812綜采工作面巷道布置，結(jié)合礦上現(xiàn)有綜采設(shè)備的負(fù)荷大小及移動變電站的容量以及控制開關(guān)的類型（選用三套六組式組合開關(guān)），從操作、維護(hù)、檢修和管理的可操作性出發(fā)，綜采工作面設(shè)備共選擇4臺移動變電站進(jìn)行供電。

（2）3812工作面高防開關(guān)選型

∑Ρe=2441.5kW，Ue=10000V，cosΦ=0.7，容量計算公式：Ie=Kx×ΣΡe/UecosΦ

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Ie=0.54×2441.5/（1.732×10×0.7）≈ 109A，根據(jù)該礦現(xiàn)有設(shè)備選用BGP.9L-10KV/200A高防開關(guān)作饋電開關(guān)，容量滿足要求。

（3）各組移動變電站容量選擇

工作面共選擇3臺移動變電站，另外因相應(yīng)機(jī)械設(shè)備的單機(jī)容量大，增加1臺專用移動變電站來供電。

1號移動變電站擬向采煤機(jī)、破碎機(jī)供電，其計算負(fù)荷為：

式中：

Kr-需用系數(shù)，取

cosΦ1-加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.85。

選取 1臺 KBSGZY-1000/10，10000V/1140V，額定容量為1000kVA＞804.4kVA，滿足供電的要求。

1.5 電纜型號及長度的選擇

10kV高壓電纜的選擇，經(jīng)計算選用MYJV22-10kV電纜，其Ip=185A，滿足要求。

根據(jù)煤礦井下電纜選擇及安裝細(xì)則的相關(guān)要求，再細(xì)化各個階段的電纜型號及長度的選擇。

（2） 乳化泵開關(guān)至電機(jī)段電纜選擇：

（5） 1#變壓器至煤機(jī)、破碎機(jī)開關(guān)段：

（6） 煤機(jī)開關(guān)至煤機(jī)段：

（7） 2#變壓器至運輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)開關(guān)段：

（9） 運輸機(jī)開關(guān)至運輸機(jī)頭、機(jī)尾電機(jī)段低速電機(jī)：

針對該礦設(shè)備的實際情況，選用BGP.9L-10kV/200A高防開關(guān)作為10kV電壓等級電源開關(guān)，同時1140V電壓等級選用三臺六組式組合開關(guān)作為負(fù)荷開關(guān)，組合開關(guān)主要參數(shù)為：裝機(jī)最大電流：1400A；真空接觸器額定電流：400A。

2 供電設(shè)計工作中遇到的問題及解決對策

大斗溝煤業(yè)3812工作面當(dāng)中的設(shè)備都是采用的直接啟動，啟動時的電壓會有大幅度波動，從而會導(dǎo)致供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障，影響供電質(zhì)量。例如：工作面SGZ--764/400刮板輸送機(jī)使用的是1140V電壓供電。當(dāng)電動機(jī)通過工頻交流直接起動時，它的起動電流突然增大5～8倍，無法正常工作。另外在3812工作面當(dāng)中因為是遠(yuǎn)距離供電，到了電纜末端電壓降低無法負(fù)荷工作。一般利用軟起動器連接電源與被控電動機(jī)，靠控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，交流斬波調(diào)壓，使電動機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動結(jié)束，可以達(dá)到解決問題的目的。

3 總結(jié)

在大斗溝煤業(yè)3812綜采工作面的供電方案當(dāng)中，采用了優(yōu)化設(shè)計、使用變頻調(diào)速等方法用來保障供電質(zhì)量，另外還降低了電網(wǎng)輸電損耗。論文對3812綜采工作面供電方案及相關(guān)技術(shù)要點做了詳細(xì)的分析研究，期待能對同類工作面的供電設(shè)計提供參考。