綜采工作面3 300 V供電技術(shù)在煤礦的應(yīng)用

陳濤，韓超

(河南能源化工集團(tuán) 永煤公司，河南 商丘 476000)

0 引言

陳四樓煤礦21212工作面位于礦井北翼十二采區(qū)，工作面切眼長度為281～326 m，推進(jìn)長度685～889 m，可采儲量80.5萬t，工作面供電列車一次安裝在下順槽車場，最遠(yuǎn)供電距離1 300 m(刮板輸送機(jī)機(jī)尾電動機(jī))。

工作面安裝一部SGZ764/2×400型刮板機(jī)作為運輸設(shè)備，由于設(shè)備功率大，供電距離遠(yuǎn)，若采用常規(guī)1 140 V電壓供電，其電流大、壓降大，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)只能低速運轉(zhuǎn)，不能滿足生產(chǎn)需求。經(jīng)反復(fù)研究決定，采用3 300 V高壓供電技術(shù)為該套重型刮板輸送機(jī)遠(yuǎn)距離供電，取得了較好的效果。

1 3 300 V高壓供電與1 140 V電壓供電的比較

陳四樓煤礦21212工作面最大采長時達(dá)到326 m，采用1 140 V電壓為大功率的刮板運輸機(jī)供電時，供電設(shè)備難以適應(yīng)電流和壓降的需求。首先，1 140 V供電需要增加電纜線的長度，這會使供電線路的壓降超過了允許值，啟動電流大，使得刮板輸送機(jī)只能在低速運轉(zhuǎn)，極大地影響了生產(chǎn)的需求。其次，大功率刮板運輸機(jī)在低速運行時，造成減速器和鏈條、接鏈環(huán)等在大扭矩、大負(fù)荷下長期工作，會給設(shè)備帶來了機(jī)械壽命降低、鏈條、接鏈環(huán)受損破斷等問題。而采用3 300 V高壓供電技術(shù)對大功率刮板輸送機(jī)進(jìn)行供電時，在同樣的電動機(jī)功率之下，電動機(jī)的電流值則會下降，這樣也能促使供電電纜的壓降值減小，移動變電站接收更高的電壓值，能有效地消除刮板輸送機(jī)由低速轉(zhuǎn)高速時電流增大所引起的壓降增大問題，減少或者避免斷電事故的發(fā)生。

2 3 300 V高壓供電技術(shù)設(shè)計及計算

3 300 V高壓供電主要為工作面SGZ764/2×400型刮板輸送機(jī)提供電源，該套刮板輸送機(jī)通過BPJV-2×855型變頻器拖動，配套變頻專用移動變電站。

2.1 3 300 V高壓供電負(fù)荷統(tǒng)計

負(fù)荷統(tǒng)計見表1。

表1 3 300 V高壓供電負(fù)荷統(tǒng)計

2.2 移動變電站選型

該移動變電站作為工作面刮板輸送機(jī)專用變電站，所帶負(fù)荷共計2×400 kW=800 kW。故變電站容量的計算為：

Sca=Kx·∑P/cosΦ

最后，移動變電站(電壓為6 kV/3.3 kV)容量的確定:

Sca=Kx·∑P/cosΦ=1 000 kVA

根據(jù)礦井設(shè)備現(xiàn)有情況及設(shè)備使用需求，移動變電站均選擇KBZSGZY-1600型變流移動變電站，根據(jù)上述計算結(jié)果，移動變電站選型滿足使用需求。

2.3 移動變電站至刮板輸送機(jī)之間3.3kV變頻電纜選擇

1) 按允許電壓損失校驗電纜截面，電壓損失計算公式如下：

式中：ΔUr為導(dǎo)線電阻上的電壓損失，V；UN為線路的額定電壓，3 300 V；∑PN為該段線路的用電設(shè)備額定功率之和，400 kW；L為該段線路電纜的長度,1 300 m；A為截面積，50 mm2；rSC為電導(dǎo)率，m/(Ω·mm2),查表，取rSC=53；Kde取1。

線路電壓損失允許值為額定電壓的5%，即3 300×5%=165 V>59.5 V,電纜選擇符合要求。

2) 工作面遠(yuǎn)距離高壓供電的刮板輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾電動機(jī)額定電流均為88.5 A。選擇2根MVFP-1.9/3.3 kV-3×50+3×25/3-1 300 m型煤礦移動變頻裝置用屏蔽橡套軟電纜作為刮板輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾電動機(jī)電纜。經(jīng)查表，該電纜的長時負(fù)荷載流量為175 A，符合使用要求。

3 3 300 V高壓供電技術(shù)優(yōu)點

1)采用3 300 V高壓供電技術(shù)，會使大功率電動機(jī)的電流值下降，促使供電電纜的壓降值減小，移變接收更高的電壓值。能有效消除刮板輸送機(jī)由低速轉(zhuǎn)高速時電流增大所引起的壓降增大問題，減少或者避免斷電事故的發(fā)生。大功率刮板輸送機(jī)高速運行時極大地提高了工作效率，減少了運輸過程中原料的浪費。

2)該工作面大功率刮板運輸機(jī)采用3 300 V供電距離比較短，從而有效地降低了由于供電距離較長而引發(fā)的壓降問題，減少了電纜的投入，而且采用3 300 V高壓供電技術(shù)，大大降低了刮板輸送機(jī)啟動時的電流和正常運行中的工作電流，可大大降低控制系統(tǒng)故障，減少檢修班的維護(hù)量。

3)采用3 300 V高壓供電技術(shù)，設(shè)備啟動電流相對1 140 V低壓供電大大減小，減小了對井下供電網(wǎng)絡(luò)的沖擊，有效保障電網(wǎng)穩(wěn)定，提高了井下供電的安全性、穩(wěn)定性。

4 結(jié)論

通過供電電壓的升級改造，既提高了供電質(zhì)量，又減少了電纜的投入，降低控制系統(tǒng)故障，減少檢修維護(hù)的工作量，滿足了生產(chǎn)需求。