淺談煤礦井下掘進(jìn)機(jī)的遠(yuǎn)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(kuò)展，大量的長(zhǎng)距離掘進(jìn)工作面不斷涌現(xiàn)，對(duì)傳統(tǒng)的掘進(jìn)供電方式提出了挑戰(zhàn)。本文先對(duì)井下掘進(jìn)機(jī)遠(yuǎn)距離供電的意義進(jìn)行簡(jiǎn)析，然后在運(yùn)輸、維護(hù)以及節(jié)能相關(guān)基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析與闡述煤礦井下掘進(jìn)機(jī)的遠(yuǎn)距離供電策略。

關(guān)鍵詞：煤礦;井下掘進(jìn)機(jī);供電策略

在煤礦井下開采中，掘進(jìn)機(jī)是一個(gè)十分關(guān)鍵的機(jī)械設(shè)備，其是一種行走式的機(jī)構(gòu)。在機(jī)械前行之下，機(jī)構(gòu)中的切割頭能夠不斷將周圍的巖石破碎，并且把碎巖石運(yùn)走，在煤礦井下開采中占據(jù)了十分重要的地位。而在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中，供電是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

1 井下掘進(jìn)機(jī)遠(yuǎn)距離供電的意義

在掘進(jìn)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作中，切割電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，油泵電機(jī)會(huì)自己停止。這種現(xiàn)象在井下綜掘中時(shí)有發(fā)生，經(jīng)過相關(guān)的調(diào)查與分析，其主要原因在于供電線路過長(zhǎng)，所以導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)終端電壓較低，進(jìn)而致使切割電機(jī)無法正常啟動(dòng)。若是無法保障供電質(zhì)量，確保供電安全性與穩(wěn)定性，則會(huì)導(dǎo)致井下開采工作無法正常進(jìn)行。在大部分的煤礦開采中，掘進(jìn)機(jī)主要負(fù)荷是感性負(fù)載，若是使用無功率自補(bǔ)償裝置中的電容器，能夠保障切割電機(jī)的正常啟動(dòng)。并且還能夠?qū)崿F(xiàn)就地?zé)o功補(bǔ)償，減少線損，節(jié)省電力資源。為了促使井下掘進(jìn)機(jī)能夠在煤礦開采工作中穩(wěn)定工作，需要對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)距離供電，這樣才能夠保障井下掘進(jìn)機(jī)的正常工作，為地下工程的順利開展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 煤礦井下掘進(jìn)機(jī)的遠(yuǎn)距離供電策略

2.1 運(yùn)輸

由于煤礦井下掘進(jìn)工作面條件惡劣，配電點(diǎn)和控制設(shè)備需要頻繁搬遷，因此在檢修電氣設(shè)備時(shí)，部分操作人員誤操作或違章作業(yè)時(shí)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(jí)閉鎖技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了開啟接線腔蓋斷電、分級(jí)閉鎖。防止因違規(guī)誤操作、上層送電錯(cuò)誤而打開開關(guān)連接腔蓋后帶電運(yùn)行。從根本上消除了由此產(chǎn)生的事故，具有良好的推廣價(jià)值。

礦用隔離型的無功補(bǔ)償自動(dòng)補(bǔ)償裝置重量有300kg，將其使用掘進(jìn)機(jī)的遠(yuǎn)距離供電中時(shí)，可以在一個(gè)班的時(shí)間中就可以從外面將其運(yùn)輸?shù)骄拢缓笤僮寧讉€(gè)工人使用小平車將其運(yùn)輸?shù)骄蜻M(jìn)機(jī)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(gè)掘進(jìn)面的工作班組就能夠繼續(xù)工作，掘進(jìn)機(jī)也可以持續(xù)運(yùn)行，并且運(yùn)行過程極為穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)斷電導(dǎo)致切割電機(jī)無法啟動(dòng)的問題。

2.2 維護(hù)

掘進(jìn)工作面供電距離較長(zhǎng)時(shí)，由于電壓低，掘進(jìn)機(jī)可能無法正常啟動(dòng)。除并聯(lián)電纜外，還可采用礦用無功補(bǔ)償裝置。由于掘進(jìn)機(jī)主電機(jī)為感性負(fù)載，采用無功補(bǔ)償裝置的電容電流補(bǔ)償電感電流，實(shí)現(xiàn)局部無功補(bǔ)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(jìn)機(jī)運(yùn)行過程中，相關(guān)的工作人員要觀察總饋電開關(guān)上顯示的電流值。在沒有使用自動(dòng)補(bǔ)償裝置之前，總饋電開關(guān)處現(xiàn)實(shí)的電流值相對(duì)較高，而使用了自動(dòng)補(bǔ)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(dāng)掘進(jìn)機(jī)處的兩相短路電流值掘進(jìn)機(jī)啟動(dòng)電流之下時(shí)，饋電開關(guān)短路保護(hù)比較可靠，同時(shí)也讓供電工作更加可靠。在這其中需要注意的是，因?yàn)槭菍?duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離供電的端電壓補(bǔ)償，所以不能夠使用一些饋電開關(guān)中的相敏短路保護(hù)功能，而是使用供電線路的短路保護(hù)功能。還有一個(gè)原因是，相敏保護(hù)是對(duì)功率因素進(jìn)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(hù)器的運(yùn)用

使用礦用隔爆型無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置，還能夠?qū)γ旱V井下中低壓供電系統(tǒng)變化的無功量進(jìn)行及時(shí)追蹤，自動(dòng)投切電容器組，有著安裝簡(jiǎn)單以及隔爆性能好，保護(hù)完善與安全可靠，以及智能化程度高等相關(guān)特點(diǎn)。同時(shí)還可以讓所控制補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)線電流下降30%以上，提升功率因素，提升線路端電壓，減少因?yàn)楦行载?fù)載啟動(dòng)時(shí)浪涌電流沖擊。通過這種方式保障電壓波動(dòng)穩(wěn)定性，降低供電系統(tǒng)線路耗損，加強(qiáng)節(jié)能效果。除了使用自動(dòng)補(bǔ)償裝置之外，相敏保護(hù)器也可以使用在遠(yuǎn)距離供電中。相敏保護(hù)器是保護(hù)插件、底座以及電流互感器等構(gòu)成，在保護(hù)插件中裝置了電流分檔調(diào)節(jié)開關(guān)，能夠調(diào)節(jié)高低檔電流。整定電流調(diào)節(jié)開關(guān)為整定電流所用，短路倍數(shù)撥碼開關(guān)供整定用。在三相供電系統(tǒng)中，因?yàn)槿嚯娏εc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(duì)稱性系統(tǒng)電氣參數(shù)變化情況。在遠(yuǎn)距離供電系統(tǒng)中，功能的系統(tǒng)遠(yuǎn)端短路電流和電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流差別不大。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)功率因素為0.5左右，因此在短路時(shí)維持電壓大于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)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(dòng)作電流整定值，保護(hù)器會(huì)向開關(guān)發(fā)送跳閘信號(hào)，讓開關(guān)起到保護(hù)作用。

3 結(jié)束語

遠(yuǎn)距離供電是煤礦井下掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行中必需的，通過遠(yuǎn)距離供電，可以保障掘進(jìn)機(jī)的正常啟動(dòng)與工作。在遠(yuǎn)距離供電中，可以使用礦用隔爆型無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置，在實(shí)際工作中要做好裝置的運(yùn)輸、維護(hù)以及節(jié)能等相關(guān)工作，提升掘進(jìn)機(jī)工作效率，保障井下綜采工作的順利進(jìn)行。

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