淺談煤礦井下掘進機的遠距離供電策略分析

李振宇

摘要：隨著煤礦井下巷道開挖的不斷擴展，大量的長距離掘進工作面不斷涌現，對傳統(tǒng)的掘進供電方式提出了挑戰(zhàn)。本文先對井下掘進機遠距離供電的意義進行簡析，然后在運輸、維護以及節(jié)能相關基礎上，詳細分析與闡述煤礦井下掘進機的遠距離供電策略。

關鍵詞：煤礦;井下掘進機;供電策略

在煤礦井下開采中，掘進機是一個十分關鍵的機械設備，其是一種行走式的機構。在機械前行之下，機構中的切割頭能夠不斷將周圍的巖石破碎，并且把碎巖石運走，在煤礦井下開采中占據了十分重要的地位。而在機械設備運行中，供電是十分重要的一個環(huán)節(jié)。

1 井下掘進機遠距離供電的意義

在掘進機長時間工作中，切割電機在啟動時，油泵電機會自己停止。這種現象在井下綜掘中時有發(fā)生，經過相關的調查與分析，其主要原因在于供電線路過長，所以導致掘進機終端電壓較低，進而致使切割電機無法正常啟動。若是無法保障供電質量，確保供電安全性與穩(wěn)定性，則會導致井下開采工作無法正常進行。在大部分的煤礦開采中，掘進機主要負荷是感性負載，若是使用無功率自補償裝置中的電容器，能夠保障切割電機的正常啟動。并且還能夠實現就地無功補償，減少線損，節(jié)省電力資源。為了促使井下掘進機能夠在煤礦開采工作中穩(wěn)定工作，需要對其進行遠距離供電，這樣才能夠保障井下掘進機的正常工作，為地下工程的順利開展奠定了堅實的基礎。

2 煤礦井下掘進機的遠距離供電策略

2.1 運輸

由于煤礦井下掘進工作面條件惡劣，配電點和控制設備需要頻繁搬遷，因此在檢修電氣設備時，部分操作人員誤操作或違章作業(yè)時有發(fā)生，它不僅造成人身傷害，還可能引起煤塵和瓦斯爆炸。分級閉鎖技術的應用，實現了開啟接線腔蓋斷電、分級閉鎖。防止因違規(guī)誤操作、上層送電錯誤而打開開關連接腔蓋后帶電運行。從根本上消除了由此產生的事故，具有良好的推廣價值。

礦用隔離型的無功補償自動補償裝置重量有300kg，將其使用掘進機的遠距離供電中時，可以在一個班的時間中就可以從外面將其運輸到井下，然后再讓幾個工人使用小平車將其運輸到掘進機附近。在這其中為了保障安全，需要讓檢修電工使用檢修施工接完電纜。在電纜連接完成之后，這個掘進面的工作班組就能夠繼續(xù)工作，掘進機也可以持續(xù)運行，并且運行過程極為穩(wěn)定，不會出現斷電導致切割電機無法啟動的問題。

2.2 維護

掘進工作面供電距離較長時，由于電壓低，掘進機可能無法正常啟動。除并聯(lián)電纜外，還可采用礦用無功補償裝置。由于掘進機主電機為感性負載，采用無功補償裝置的電容電流補償電感電流，實現局部無功補償，降低線路電壓降，提高終端電壓。

為了保障供電的安全與穩(wěn)定，在掘進機運行過程中，相關的工作人員要觀察總饋電開關上顯示的電流值。在沒有使用自動補償裝置之前，總饋電開關處現實的電流值相對較高，而使用了自動補償裝置之后，其電流值有一定下降，且終端電流也有一定程度的提升。當掘進機處的兩相短路電流值掘進機啟動電流之下時，饋電開關短路保護比較可靠，同時也讓供電工作更加可靠。在這其中需要注意的是，因為是對掘進機進行遠距離供電的端電壓補償，所以不能夠使用一些饋電開關中的相敏短路保護功能，而是使用供電線路的短路保護功能。還有一個原因是，相敏保護是對功率因素進行判斷的，因此使用在這其中不太合理。

2.3 節(jié)能與相敏高保護器的運用

使用礦用隔爆型無功功率自動補償裝置，還能夠對煤礦井下中低壓供電系統(tǒng)變化的無功量進行及時追蹤，自動投切電容器組，有著安裝簡單以及隔爆性能好，保護完善與安全可靠，以及智能化程度高等相關特點。同時還可以讓所控制補償網絡線電流下降30%以上，提升功率因素，提升線路端電壓，減少因為感性負載啟動時浪涌電流沖擊。通過這種方式保障電壓波動穩(wěn)定性，降低供電系統(tǒng)線路耗損，加強節(jié)能效果。除了使用自動補償裝置之外，相敏保護器也可以使用在遠距離供電中。相敏保護器是保護插件、底座以及電流互感器等構成，在保護插件中裝置了電流分檔調節(jié)開關，能夠調節(jié)高低檔電流。整定電流調節(jié)開關為整定電流所用，短路倍數撥碼開關供整定用。在三相供電系統(tǒng)中，因為三相電力與電壓大小一致，相位差距為120°，所以使用一相電流與電壓可以反映出三相對稱性系統(tǒng)電氣參數變化情況。在遠距離供電系統(tǒng)中，功能的系統(tǒng)遠端短路電流和電動機的啟動電流差別不大。電動機啟動時功率因素為0.5左右，因此在短路時維持電壓大于電動機啟動保持電壓，這樣可以把系統(tǒng)正常峰值與短路電路分開，若是保持電壓超出短路動作電流整定值，保護器會向開關發(fā)送跳閘信號，讓開關起到保護作用。

3 結束語

遠距離供電是煤礦井下掘進機運行中必需的，通過遠距離供電，可以保障掘進機的正常啟動與工作。在遠距離供電中，可以使用礦用隔爆型無功功率自動補償裝置，在實際工作中要做好裝置的運輸、維護以及節(jié)能等相關工作，提升掘進機工作效率，保障井下綜采工作的順利進行。

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