斜 论坛 民营科技２０１４年第１期 综采工作面供电设计方案 张述峰张强 （龙煤控股集团鸡西分公司杏花煤矿，黑龙江鸡西１５８１７３） 摘要：杏花煤矿３１３５综采工作面，由于大功率三相交流电动机的使用，设备起动时的大电流，经常造成继电保护误动作、电气设 备温度高绝缘老化等问题，严重影响了供电质量。因此，在供电系统设计时我们采用变频技术、提高电压等级、采用移动变电列的方法 来解决这些问题，在实际使用中达到了理想的效果，保证了供电的安全性、可靠性，满足了企业全安生产的要求。 关键词：综采工作面；电气设备；供电电压；软起动；变频技术 随着煤矿现代化的进程，综采工作面机械化程度越来越高，电气 设备的单机负荷容量也越来越大。采煤工作面走向长度加长，供电距 离远，电网的末端压降就损耗大，电动机端电压就越低，影响电气设备 正常工作。由于电机功率增大，它对电网的冲击就越来越大，特别是在 煤矿使用的三相交流鼠笼型异步电动机，它的起动电流大（起动流电 板输送机使用的是１１４０Ｖ电压供电，它的额定电流是功率的０．６７倍， 也就是４２２Ａ。当电动机通过工频交流直接起动时，它的起动电流是额 定电流的４～７倍左右，一般为２５３０Ａ。２）在实际生产工作中，供电距离 远，供电电压等级低，电缆截面积小，造成供电线路末端压降损耗大， 末端电压降低，电动机无法正常起动；或是电动机转矩小，无法带动负 流为额定电流的４～７倍），对整个电网供电影响非常大。 荷工作。 １工作面概况 ３．２解决办法。１）对于工作面和下巷１０８０皮带机直接起动电流大的 杏花煤矿３１３５综采综采队现回采西二二区２８＃右二采面，该工 原因，我们选用了矿用隔爆兼本质安全型真空交流软起动器。利用软 作面走向长度为９００ｍ，工作面长为２２０ｍ，设备总负荷为２８４０ｋＷ，共 起动器把电源与被控电动机连接起来，靠控制其内部晶闸管的导通 使用６台中性点不接的变压器供电，通过计算６台变压器都能满足要 角，交流斩波调压，使电动机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升， 求。工作面使用的生产电压等级分别为Ｉ １４０Ｖ和６６０Ｖ。工作面最大 直至起动结束，赋予电机全电压。在软起动过程中，电机起动转矩逐渐 功率为刮板输送机２ Ｘ ３１５ｋＷ，采煤机７３０ｋｗ；上巷５５型调度绞车２ 增加，转速也逐渐增加。也就是靠控制电动机起动电流大小来降压或 台Ｘ５５ｋＷ，２５型调度绞车１台Ｘ ２５ｋＷ，钻机２台Ｘ２２ｋＷ，潜水泵２ 降流起动，以缓解对电网的冲击，保证电网其他设备的供电，保证了刮 台Ｘ５．５ｋＷ；下巷破碎机１６０ｋＷ，转载机２００ｋＷ，１｝｝乳化液泵 板输送机或皮带机起动的平稳。对于皮带机使用软起动，跟椐实际工 ２００ｋＷ，２＃乳化液泵２００ｋＷ，１＃皮带机１５０ｋＷ，２＃皮带机１５０ｋＷ，３＃ 作隋况调整，从而减小起动时皮带的张力，降低对皮带带强的要求，延 皮带机２００ｋＷ，回柱绞车３０ｋＷ。 长皮带的使用寿命。 ２工作面供电方式 该软起动器采用全中文显示、具有漏电闭锁、断相、过压、欠压、过 该工作面的供电方式为：６０００Ｖ高压一条ＭＹＪＶ２２—３ Ｘ ７０高压 流、过载、三相不平衡、短路等保护功能，并能储存相应的故障信息，以 交联电缆由二区变电所向２８＃右二巷移动变电站供电；１ １４０Ｖ二条 及运行电流，电压故障等工作状态信息。２）采煤机采用变频调速的方 ＭＹＰ一３×９５＋１×２屏蔽橡套电缆供工作面采煤机组和工作刮板输送 法。变频技术只改变频率，而电流电压不发生大的变化。采用变频技术 机及下巷破碎机、转载机；６６０Ｖ一条ＭＹ一３ Ｘ ７０＋１ Ｘ ２５橡套电缆供 后，起动时牵引电动机的起动电流非常小，通过频率的变化，来改变采 下巷连续化运输皮机带及回柱绞；６６０Ｖ一条ＭＹ一３ Ｘ ５０＋１×２５橡套 煤机割煤作业时的牵弓Ｉ速度。３）由于该采面走向长度较长，达到了 电缆供上巷调度绞、钻机、潜水泵及备用瓦斯抽排泵。由于上巷供电线 ９５０ｍ，为缩短供电距离，减小线路末端压损失，采用回柱绞车拉变电 路较远，真空馈电开关无法保护到供电末端，所以在上巷距移动变电 列供电方式。同时，工作面采煤机和刮板输送机使用１ １４０Ｖ电压并选 站出口４００ｍ（上巷第一台５５ ｋＷ调度绞车）前加设一台ＫＢＺ一４００型 用截面积９５ｒａｍ 的屏蔽电缆给采煤机和刮板输送机供电，有效的保 真空馈电开关，以增加保护装置动作的灵敏度。 证了供电质量。对于功率相对较小对电网冲击不大的设备采用直接起 动方式。如工作面破碎机１６０ｋＷ就采用带延时直接起 动的方式。直接起动即全压起动是一种简单的起动方 法，起动时不需特殊的装置，直接起动操作简单经济实 用，在煤炭生产中多数异步电动机一般采用这种方式 起动。４）供电系统的完善。对于供电系统，针对３１３５工 作面可采储量８５万吨设备特点，选用双回路电源供 电，电源由二区变电所供电。二区变电所电源来自井下 中央变电所６ｋＶ高压开关柜２０８＃生产电源和６ｋＶ高 压开关柜１０８＃生产电源供电，正常情况下分列运行， 确保了供电可靠。 ４实际效果 ３１３５工作面自２０１２年７月份正式投产以来，在 各种设备频繁起动的情况下供电质量仍保持良好，对 ３１３５综采工作面设备布置示图 整个供电系统冲击不大，没有波及到同一线路中的其 它设备。每天产量保持在５５００ｔ水平。 ３工作中遇到的问题及解决办法 在杏花矿３１３５综采工作面的供电优化设计中，采用软起动技 ３．１工作中遇到的问题。１）在实际的工作中，工作面设备全部采用直 术、提高供电电压等级、变频调速等方法，不仅保证了供电质量，而且 接起动，电动机启动电流剧增加的同时，电压也会大幅度波动，电网电 还降低了电网输电损耗。随着煤炭事业的发展，设备越来越趋于大型 压会急剧下降，导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作 化，根据设备的使用地点、具体参数、供电系统的情况，只有选择合理 异常，严重影响工作面的供电质量。例如：工作面ＳＧＺ－－７６４／６３０型刮 的供电方案及电气设备，才能满足煤矿生产的需要。 作者简介：张述峰（１９７９一）男，黑龙江呼玛人，毕业于黑龙江省煤炭工业学校机电专业，现在鸡西矿业集团杏花煤矿从事机电运输专业 技术管理工作。
