綜采工作面3 300 V供電技術在煤礦的應用

陳濤，韓超

(河南能源化工集團 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，工作面切眼長度為281～326 m，推進長度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，最遠供電距離1 300 m(刮板輸送機機尾電動機)。

工作面安裝一部SGZ764/2×400型刮板機作為運輸設備，由于設備功率大，供電距離遠，若采用常規1 140 V電壓供電，其電流大、壓降大，導致刮板輸送機只能低速運轉，不能滿足生產需求。經反復研究決定，采用3 300 V高壓供電技術為該套重型刮板輸送機遠距離供電，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到326 m，采用1 140 V電壓為大功率的刮板運輸機供電時，供電設備難以適應電流和壓降的需求。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，使得刮板輸送機只能在低速運轉，極大地影響了生產的需求。其次，大功率刮板運輸機在低速運行時，造成減速器和鏈條、接鏈環等在大扭矩、大負荷下長期工作，會給設備帶來了機械壽命降低、鏈條、接鏈環受損破斷等問題。而采用3 300 V高壓供電技術對大功率刮板輸送機進行供電時，在同樣的電動機功率之下，電動機的電流值則會下降，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由低速轉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生。

2 3 300 V高壓供電技術設計及計算

3 300 V高壓供電主要為工作面SGZ764/2×400型刮板輸送機提供電源，該套刮板輸送機通過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高壓供電負荷統計

負荷統計見表1。

表1 3 300 V高壓供電負荷統計

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專用變電站，所帶負荷共計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

根據礦井設備現有情況及設備使用需求，移動變電站均選擇KBZSGZY-1600型變流移動變電站，根據上述計算結果，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) 工作面遠距離高壓供電的刮板輸送機機頭、機尾電動機額定電流均為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機頭、機尾電動機電纜。經查表，該電纜的長時負荷載流量為175 A，符合使用要求。

3 3 300 V高壓供電技術優點

1)采用3 300 V高壓供電技術，會使大功率電動機的電流值下降，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由低速轉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生。大功率刮板輸送機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，大大降低了刮板輸送機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故障，減少檢修班的維護量。

3)采用3 300 V高壓供電技術，設備啟動電流相對1 140 V低壓供電大大減小，減小了對井下供電網絡的沖擊，有效保障電網穩定，提高了井下供電的安全性、穩定性。

4 結論

通過供電電壓的升級改造，既提高了供電質量，又減少了電纜的投入，降低控制系統故障，減少檢修維護的工作量，滿足了生產需求。