淺議需用系數(shù)法在煤礦地面電力變壓器選擇中的應(yīng)用

陳德印

【摘 要】本文主要分析了需用系數(shù)法在煤礦地面電力變壓器選擇中的應(yīng)用，通過需用系數(shù)法確定設(shè)備負(fù)荷，同時(shí)，按照一定類型對(duì)設(shè)備負(fù)荷進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，通過一系列的分析、統(tǒng)計(jì)和核算，最終確定電力變壓器的容量和類型。完整地、系統(tǒng)地、科學(xué)地對(duì)煤礦地面電力變壓器所承擔(dān)的負(fù)荷進(jìn)行核算，成功地解決了原有變壓器容量核算混亂的問題，增強(qiáng)了礦井地面供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，保證了礦井的安全運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】需用系數(shù)法；電力變壓器選擇；應(yīng)用

0.前言

禹州神火昌平礦業(yè)有限公司地面電力變壓器所承擔(dān)的負(fù)荷有地面提升機(jī)、地面輔助生產(chǎn)、地面辦公、地面生活、地面煤場原煤運(yùn)輸?shù)扔秒娯?fù)荷，直接影響著礦井的原煤生產(chǎn)、地面辦公和生活用電，對(duì)于整個(gè)礦井的安全生產(chǎn)、平穩(wěn)運(yùn)行起著十分重要的作用。

和其他大多數(shù)整合煤礦普遍存在的問題一樣，昌平煤礦原有的地面電力變壓器容量不足，能耗大，滿足不了礦井整合后所承擔(dān)負(fù)荷的需要，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備負(fù)荷不足，變壓器發(fā)熱等不良現(xiàn)象，需要根據(jù)新的設(shè)計(jì)、算法確定變壓器所承擔(dān)負(fù)荷的容量大小，并根據(jù)新的要求進(jìn)行選型。

1.地面電力變壓器所承擔(dān)負(fù)荷計(jì)算方法

礦井地面負(fù)荷計(jì)算方法主要有三種：

第一種是類似礦井估算法，是利用地面生產(chǎn)條件大致相同、已生產(chǎn)礦井的實(shí)際地面負(fù)荷為根據(jù)來估算礦井地面的用電負(fù)荷。如地面條件相同（或相似），應(yīng)優(yōu)先采用這種方法。

第二種是已知條件估算法，是利用礦區(qū)地面總體設(shè)計(jì)（或可行性研究）的已知條件來估算用電負(fù)荷。這種算法可作為類似礦井估算法的一個(gè)補(bǔ)充，即將某些生產(chǎn)條件出入較大的環(huán)節(jié)，按此方法進(jìn)行調(diào)整。

第三種是需用系數(shù)法，是目前我國礦井地面負(fù)荷計(jì)算中最常用的一種方法，它是將用電負(fù)荷的功率乘以需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，然后直接求出計(jì)算負(fù)荷。這種方法計(jì)算簡便，計(jì)算結(jié)果基本上符合實(shí)際。

2.需用系數(shù)法計(jì)算變壓器承擔(dān)負(fù)荷

2.1負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

地面電力變壓器用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見下表。

地面電力變壓器用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表

2.2負(fù)荷計(jì)算

2.2.1 1#地面電力變壓器承擔(dān)負(fù)荷功率

（1）連續(xù)工作電動(dòng)機(jī)的功率，等于額定功率。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，連續(xù)工作電動(dòng)機(jī)的功率為26.622kW。

（2）短時(shí)或周期工作電動(dòng)機(jī)的功率，是指將額定功率換算為統(tǒng)一負(fù)載持續(xù)率下的有功功率。當(dāng)采用需用系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)統(tǒng)一換算到負(fù)載持續(xù)率為25%下的有功功率。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，為106.1kW。

（5）整流變壓器的設(shè)備功率，等于額定直流功率。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，為72.754kW。

（6）季節(jié)性用電負(fù)荷設(shè)備功率，擇其最大者計(jì)入總?cè)萘拷?jīng)統(tǒng)計(jì)，為234.4kW。

（7）擴(kuò)充設(shè)備經(jīng)計(jì)算，為55kW。

2.2.2 2#地面電力變壓器承擔(dān)負(fù)荷功率

（1）連續(xù)工作電動(dòng)機(jī)的功率，按統(tǒng)一負(fù)載持續(xù)率下的有功功率計(jì)算（含擴(kuò)充設(shè)備負(fù)荷）經(jīng)統(tǒng)計(jì)，為251.5kW。

（2）整流變壓器的設(shè)備功率等于額定直流功率經(jīng)統(tǒng)計(jì)，為8kW。

2.2.3總負(fù)荷的計(jì)算：

根據(jù)電力變壓器技術(shù)參數(shù)選擇，考慮到將來適當(dāng)負(fù)荷余量，選擇容量為630kV·A的電力變壓器。

3.2類型選擇

根據(jù)煤礦生產(chǎn)特點(diǎn)，電力變壓器應(yīng)當(dāng)具有承受熱沖擊能力強(qiáng)，過負(fù)載能力大，阻燃、防火性能高，局部放電小，噪聲低，不產(chǎn)生有害氣體，不污染環(huán)境，對(duì)濕度、灰塵不敏感，體積小，不開裂，維護(hù)簡便等特點(diǎn)，應(yīng)選擇SG11型卷鐵芯無勵(lì)磁調(diào)壓電力變壓器。

根據(jù)以上計(jì)算，將原有已不能滿足生產(chǎn)及生活需要的S9-315/10型無勵(lì)磁油浸式電力變壓器，更換為SG11-630/10型卷鐵芯無勵(lì)磁調(diào)壓電力變壓器。

4.結(jié)論

通過地面電力變壓器用電負(fù)荷的計(jì)算，確定了所需變壓器的容量大小，并根據(jù)煤礦實(shí)際負(fù)荷狀況，選擇了合適的變壓器類型，提高了用電經(jīng)濟(jì)效率，減少了供電不安全因素，大大增強(qiáng)了礦井供電的可靠性；不僅達(dá)到了滿足負(fù)荷使用的目的，還大大提高了礦井供電的安全性和合理性。通過使用需用系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算容量，是煤礦選擇地面電力變壓器的一種比較具有科學(xué)性的模式。

【參考文獻(xiàn)】

[1]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.國家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.

[2]顧永輝，范廷瓚.煤礦電工手冊（修訂版）[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1994.

[3]煤礦總工程師技術(shù)手冊.編委會(huì).煤礦總工程師技術(shù)手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2010.