掘進(jìn)機(jī)供電系統(tǒng)電力變壓器的選用研究

翟海波++谷曉黎

摘 要：文章介紹了掘進(jìn)機(jī)用電力變壓器容量選擇的重要性以及選用不當(dāng)引起的相關(guān)危害；闡述了電力變壓器驅(qū)動(dòng)負(fù)荷的能力和計(jì)算方法，并以三一重裝EBZ200H掘進(jìn)機(jī)為例，詳盡說明了其選用供電變壓器容量的分析、計(jì)算、驗(yàn)證等全過程；結(jié)尾處說明了影響變壓器容量選用的其他因素。對(duì)電力設(shè)備的供電設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)機(jī) 變壓器選用 配電系統(tǒng) 電力設(shè)備

中圖分類號(hào)：TD632.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）01（a）-0036-02

掘進(jìn)機(jī)用電力變壓器的選擇，是井下綜掘供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)；變壓器容量的選用得當(dāng)與否，關(guān)系著巷道的掘進(jìn)尺度和綜掘工作面的用電安全。如果變壓器的容量選擇過大，不僅使設(shè)備投資費(fèi)用增加，還會(huì)帶來過大的變壓器空載損耗，導(dǎo)致供電系統(tǒng)中功率因數(shù)值減小，引起沒有必要的浪費(fèi)；如果變壓器的容量選擇過小，在長期過負(fù)荷運(yùn)行的情況下，銅損耗將增大，使線圈過熱加速老化，引起安全隱患并縮短變壓器的壽命，大功率掘進(jìn)機(jī)的截割電機(jī)啟動(dòng)和過載時(shí)，會(huì)頻繁引起供電系統(tǒng)的壓降，電機(jī)輸出的扭矩與電壓的平方成正比，即會(huì)導(dǎo)致扭矩急劇下降，導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)不能正常運(yùn)行，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度。因此，正確計(jì)算負(fù)荷和選用變壓器是井下供電設(shè)計(jì)的重要組成部分，必須予以足夠重視。

1 變壓器供電負(fù)荷的計(jì)算

變壓器容量的選擇，首先要準(zhǔn)確的計(jì)算出該變壓器所帶的負(fù)荷。計(jì)算公式如下：

S=k×P/cos

S為視在功率；K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，額定范圍內(nèi)工作的一般取1，頻繁過載的一般取2～3；

P為額定功率；為功率因數(shù)。

下面以該公司EBZ200H型掘進(jìn)機(jī)為例，來詳細(xì)介紹其供電變壓器容量選用的計(jì)算。

EBZ200H型掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)的主要負(fù)荷為截割電機(jī)200 kW、油泵電機(jī)132 kW、除塵風(fēng)機(jī)2×11 kW和二運(yùn)電機(jī)15 kW。

首先根據(jù)S=k×P/cos，計(jì)算每個(gè)電機(jī)的視在功率，

（1）S截割=K截割×P截割/cos截割， kVA，

為截割電機(jī)的視在功率；為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取2.5（截割電機(jī)頻繁處于過載狀態(tài)）；為截割電機(jī)的額定功率；截割為0.86。

（2）P油泵/cos油泵，，

為油泵電機(jī)的視在功率；為油泵電機(jī)的額定功率；

為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取1（油泵電機(jī)很少處于過載狀態(tài)）；油泵：0.86。

（3）P風(fēng)機(jī)/cos風(fēng)機(jī)，，

為風(fēng)機(jī)電機(jī)的視在功率；為風(fēng)機(jī)電機(jī)的額定功率；

為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取1（風(fēng)機(jī)電機(jī)負(fù)荷穩(wěn)定，極少過載）；風(fēng)機(jī)為0.83。

（4）P二運(yùn)/cos二運(yùn)，，

為二運(yùn)電機(jī)的視在功率；為二運(yùn)電機(jī)的額定功率；

為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取1（二運(yùn)電機(jī)負(fù)荷穩(wěn)定，極少過載）；為0.84。

581+154+26.5+18=

779.5 kVA

將779.5 kVA進(jìn)行向上取整處理，故初步選擇變壓器容量為800 kVA。

2 變壓器容量選擇的可行性和現(xiàn)場適用性

，

Ie變壓器為變壓器的額定負(fù)荷電流；為變壓器二次側(cè)電壓。

掘進(jìn)機(jī)各電機(jī)逐一起動(dòng)工作時(shí)，其負(fù)荷總電流為：

=2.5×118.6+79.4+10.1+2×7.9=401.8 A

Ie變壓器

故選擇800kVA變壓器作為EBZ200H掘進(jìn)機(jī)的供電電源是非常合理的。同時(shí)通過現(xiàn)場長時(shí)間應(yīng)用觀察，800kVA變壓器作為EBZ200H掘進(jìn)機(jī)的供電電源完全能確保其穩(wěn)定工作。

3 結(jié)語

為了使掘進(jìn)機(jī)能夠正常工作，正確選擇供電電力變壓器至關(guān)重要，除此之外，電源電纜的線徑選擇、掘進(jìn)機(jī)距電力變壓器的距離等都是影響電力變壓器供電質(zhì)量的重要因素，這些在設(shè)計(jì)供電時(shí)，都應(yīng)加以考慮。

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