掘進機供電系統電力變壓器的選用研究

翟海波++谷曉黎

摘 要：文章介紹了掘進機用電力變壓器容量選擇的重要性以及選用不當引起的相關危害；闡述了電力變壓器驅動負荷的能力和計算方法，并以三一重裝EBZ200H掘進機為例，詳盡說明了其選用供電變壓器容量的分析、計算、驗證等全過程；結尾處說明了影響變壓器容量選用的其他因素。對電力設備的供電設計有一定的參考價值。

關鍵詞：掘進機 變壓器選用 配電系統 電力設備

中圖分類號：TD632.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（a）-0036-02

掘進機用電力變壓器的選擇，是井下綜掘供電系統設計的首要環節；變壓器容量的選用得當與否，關系著巷道的掘進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，不僅使設備投資費用增加，還會帶來過大的變壓器空載損耗，導致供電系統中功率因數值減小，引起沒有必要的浪費；如果變壓器的容量選擇過小，在長期過負荷運行的情況下，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，大功率掘進機的截割電機啟動和過載時，會頻繁引起供電系統的壓降，電機輸出的扭矩與電壓的平方成正比，即會導致扭矩急劇下降，導致掘進機不能正常運行，嚴重影響生產進度。因此，正確計算負荷和選用變壓器是井下供電設計的重要組成部分，必須予以足夠重視。

1 變壓器供電負荷的計算

變壓器容量的選擇，首先要準確的計算出該變壓器所帶的負荷。計算公式如下：

S=k×P/cos

S為視在功率；K為經驗系數，額定范圍內工作的一般取1，頻繁過載的一般取2～3；

P為額定功率；為功率因數。

下面以該公司EBZ200H型掘進機為例，來詳細介紹其供電變壓器容量選用的計算。

EBZ200H型掘進機電氣系統的主要負荷為截割電機200 kW、油泵電機132 kW、除塵風機2×11 kW和二運電機15 kW。

首先根據S=k×P/cos，計算每個電機的視在功率，

（1）S截割=K截割×P截割/cos截割， kVA，

為截割電機的視在功率；為經驗系數取2.5（截割電機頻繁處于過載狀態）；為截割電機的額定功率；截割為0.86。

（2）P油泵/cos油泵，，

為油泵電機的視在功率；為油泵電機的額定功率；

為經驗系數取1（油泵電機很少處于過載狀態）；油泵：0.86。

（3）P風機/cos風機，，

為風機電機的視在功率；為風機電機的額定功率；

為經驗系數取1（風機電機負荷穩定，極少過載）；風機為0.83。

（4）P二運/cos二運，，

為二運電機的視在功率；為二運電機的額定功率；

為經驗系數取1（二運電機負荷穩定，極少過載）；為0.84。

581+154+26.5+18=

779.5 kVA

將779.5 kVA進行向上取整處理，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場適用性

，

Ie變壓器為變壓器的額定負荷電流；為變壓器二次側電壓。

掘進機各電機逐一起動工作時，其負荷總電流為：

=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掘進機的供電電源是非常合理的。同時通過現場長時間應用觀察，800kVA變壓器作為EBZ200H掘進機的供電電源完全能確保其穩定工作。

3 結語

為了使掘進機能夠正常工作，正確選擇供電電力變壓器至關重要，除此之外，電源電纜的線徑選擇、掘進機距電力變壓器的距離等都是影響電力變壓器供電質量的重要因素，這些在設計供電時，都應加以考慮。

參考文獻

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[2] 吳希再.電力工程[M].武漢：華中科技大學出版社，1997.

[3] 唐志平.供配電技術[M].武漢：電子工業出版社，2005.