星村煤礦3306工作面供電系統設計

邵 振 楊 光 張 蘇

（星村煤礦運轉工區，山東 曲阜 272000）

1 設備配備及布置

星村煤礦3306工作面采用MG170/410-WD型采煤機、SGZ-630/400型前部刮板輸送機和SGZ-764/500后部刮板輸送機各一部，運輸順槽布置一部SZZ-764/200型轉載機，一部PCM-110型破碎機，一部DSJ100/63/2×132型帶式輸送機和一部DTL100/63/75S型帶式輸送機。運輸順槽布置兩臺乳化液泵，其型號為BRW-315/31.5；一個乳化液箱，其型號為RX400/25；兩臺噴霧泵，其型號為BPW320/10M；一個噴霧泵箱，其型號為QX320/20A。

2 供電系統設計

供電方式由五采區變電所2#高壓開關沿巷道鋪設的高壓電纜送至工作面三臺移動變電站。其中一臺移動變電站，經變電站降為660V電壓供運輸、回風巷的調度絞車、水泵、兩臺照明綜保等輔助設施，并供給運輸順槽內的可伸縮帶式輸送機、給煤機及煤庫斜巷帶式輸送機。工作面兩臺移動變電站，一臺降壓為1140V供給采煤機、前刮板輸送機、破碎機；另一臺降壓為1140V供給乳化泵、噴霧泵、轉載機、后刮板輸送機。兩臺局部通風機分別由集中皮帶巷聯絡巷處兩臺風機專用移動變壓器專供，供電電壓為660V。監控分站電源由五采區變電所兩臺專用自動切換開關供給，供電電壓為660V。

2.1 負荷統計及變壓器的選擇

針對3306工作面的負荷進行了統計，如表1、表2和表3，并對其變壓器的選擇進行了分析研究。

表1 3306回采工作面負荷統計表一

以上負荷選用一臺變壓器，其型號確定如下：

變壓器的容量：

ST=Kdc·PN/cosφ=0.67×920/0.7=880kVA。

需用系數：

Kdc=0.4+0.6PN·M/PN=0.4+0.6×411/920=0.67。

所有用電設備的額定功率之和PN=920kW，功率因數為cosφ，綜放工作面取0.7，式中PN·M為容量最大的一臺電機額定功率。查礦用變壓器技術資料表，選擇一臺容量為1250kVA、變壓比為6/1.14kV的KBSGZ2-T-1250/1.14的變壓器。SN·T=1250＞ST，符合要求。

表2 3306回采工作面負荷統計表二

以上負荷選用一臺變壓器，其型號確定如下：

變壓器的容量：

ST=Kdc·PN/cosφ=0.71×975/0.7=990kVA。

需用系數：

Kdc=0.4+0.6PN·M/PN=0.4+0.6×500/975=0.71。

所有用電設備的額定功率之和PN=975kW，功率因數為cosφ，綜放工作面取0.7，式中PN·M為容量最大的一臺電機額定功率。查礦用變壓器技術資料表，選擇一臺容量為1250kVA、變壓比為6/1.14kV的KBSGZ2-T-1250/1.14的變壓器。SN·T=1250＞ST，符合要求。

表3 3306回采工作面負荷統計表三

以上負荷選用一臺變壓器，其型號確定如下：

變壓器的容量：

ST=Kdc·PN/cosφ=0.82×377/0.7=441kVA。

需用系數：

Kdc=0.4+0.6PN·M/PN=0.4+0.6×264/377=0.82。

所有用電設備的額定功率之和PN=377kW，功率因數為cosφ，綜放工作面取0.7，式中PN·M為容量最大的一臺電機額定功率。查礦用變壓器技術資料表，選擇一臺容量為630kVA、變壓比為6/0.69kV的KBSGZY-630/0.69的變壓器。SN·T=630＞ST，符合要求。

2.2 設備選型

運輸、回風順槽等低壓設備采用660V電壓供電，選用KBZ-400型礦用隔爆型饋電開關；調度絞車選用QBZ-30N/660V型可逆磁力起動器控制；帶式輸送機選用QJR-400/660型真空磁力起動器控制；照明選用ZBZ-4.0型綜合照明保護裝置。工作面選用三臺組合開關為采煤機、刮板機、轉載破碎機、乳化泵、噴霧泵使用。井下電壓等級為6kV、1140V、 660V，照明用電為127V。

2.3 電纜的選型

按長時允許電流選擇電纜截面，高壓電纜的最大長時間工作電流：

式中：

S-變壓器的計算容量；

UN-一次側電壓，選擇煤礦用移動金屬屏蔽監視型橡膠軟電纜MYPTJ 3×70＋3×25/3+3×2.5mm2的電纜，查表得電纜的長時允許電流為大于210A，符合要求。

高壓配電線路允許電壓損失取5%，得：

△U=6000×5%=300V

△U1=1.732IStRb1cosφSt

=1.732×210×0.42×0.7=104V

Rb1=Lr0=1.4×0.294=0.42

式中：

△U-允許電壓損失；

△U1-實際電壓損失；

ISt-線路所帶負荷的額定電流；

Rb1-電纜的實際電阻；

cosφSt-線路所帶負荷的功率因數；

L-線路電纜的長度；

r0-每千米電纜的電阻，查表得70mm2為0.294Ω/km。

2.4 高壓配電開關的選擇

根據采區電氣設備的選擇原則，變電所的高壓配電開關選用PJG-300型礦用隔爆型高壓配電裝置。該配電裝置具有短路、過載、漏電、失壓和監控保護。

2.5 低壓電氣設備的選擇

采煤機的額定電壓為1140V，額定電流為274.4A。由型號確定原則，選QJZ-1600-8的組合開關。其他開關的選擇同上。

3 設備列車的布置

3.1 布置設備列車

設備列車布置在工作面運輸順槽距工作面200m范圍內。從工作面往外排列順序依次為：八組合開關兩臺、乳化液箱、乳化液泵、噴霧泵箱、噴霧泵、四組合開關、移動變電站。另外設備列車由11.4kW調度絞車逐漸向外牽引。牽引過程中，絞車要選擇合理牢固的固定點，與設備列車連接要牢固可靠。

3.2 牽引設備列車

牽引工作由檢修班負責實施，牽引距離必須滿足工作面的推進度要求。

4 應用效果及分析

通過科學的計算和合理的選型，對星村煤礦3306工作面的設備和供電系統進行了設計。通過近2年的實踐應用效果表明，該供電系統的設計方案能適應該工作面開采設備的供電要求，滿足了設備在啟動、維護和運行中的供電能力。同時該系統供電質量良好，在各類設備頻繁啟動的狀態下對供電系統的沖擊不大，有效地保障了井下煤礦的供電安全。