煤炭連采工作面供電系統設計

陳虎成

摘要：近些年來，我國的高產高效礦井的數量逐漸增加，工作面的裝備日益更新。總體來說，整個的連采系統的先進性不僅僅取決于單機設備和設備的合理選擇和配型，連采工作面上的供電系統也是至關重要的。因此，符合國家條件和要求，設計好適合現代化礦井連采條件的供電系統是實現安全高產高效現代化礦井的關鍵。本文就結合煤礦供電系統的現狀，提出了連采工作面供電系統的設計方案，對連采工作面的供電系統進行設計和改進，以提高供電系統的可靠性和安全性，保證礦井的高產高效。希望通過連采工作面的可靠，安全，經濟合理的供電系統設計提高煤礦的產出效益，從而提高經濟效益，保證安全生產。

關鍵詞：連采工作面；供電系統設計

一、研究意義

目前，我國的礦井生產工作面不斷地延伸和擴大。在礦井中，高壓供電電纜和設備不斷地深入末端，低壓系統也一直不斷地發展，密密麻麻的電網，高低壓開關和磁力啟動器隨處可見，那么這些供電設備的安全性如何就成為大家最為關心的問題，因為供電設備的安全性直接關系著礦井的生產是否可以安全進行。眾所周知，煤礦的環境很特殊，瓦斯爆炸經常在煤炭的采掘過程中發生，而長期處于溫度和濕度較高環境中的供電設備內部容易產生凝露現象。據有關資料顯示，在眾多的礦井事故中，由于供電設備引發的事故占據50%，觸電的死亡率為64%。如此可見，為了確保礦井生產可靠、安全，設計合理的供電系統是十分必要的。

第二章，負荷統計和移動變電站的選擇。

二、負荷統計

在實際的供電工作中，供電設備不可以滿負荷運行，實際的負荷容量往往小于額定的容量；況且生產需要的不同決定所有的設備不能同時工作。筆者為了對負荷進行準確的計算和統計需要合理的計算方法，采用的計算方法主要是系數法，二項式法，等等，系數法是最為主要的方法。

三、連采工作面移動變電站數量的確定

經過分析調查，連采工作面供電電源的電壓為10kV。 依據供電設備的容量及其布置，分別采用三種電壓等級10kv、1140v、660v來供電，此外，照明及其保護的控制電壓則為127V通過以上的負荷計算以及礦井工作平臺的大小來確定移動變電站的數量。

四、選擇高低壓電纜

根據《煤礦安全規程》的相關規定，在移動變電站供電的高壓電纜應該選取煤礦專用的監視型高壓雙屏蔽的橡套電纜。眾所周知，電纜會因為電流的通過而發熱使其溫度升高，而且當時間過長時電纜就會加速老化，受到嚴重損害，甚至引起火災及爆炸，因此在選取截面時要根據電流大小合理選擇。同時由于線路存在電阻和電抗的問題，電壓的損失會影響設備的運轉，因此應該按電網允許電壓進行校對，保證設備的正常運行。

對于低壓電纜的選擇也要在符合《煤礦安全規程》的前提下，以實際用電設備的要求為依據，結合電纜的用途和鋪設場所的情況進行確定。但需要注意的是固定鋪設的動力電纜要選用鎧裝鉛包紙的絕緣電纜或不燃性橡膠電纜，此外，接地的橡膠電纜只能用作接地回路。

五、選擇低壓開關

在進行低壓饋電開關的選擇時，設備應該遵循額定電流大于等于其控制的設備額定電流的要求，以免發生事故。此外，饋電應該具備短路，過負荷，漏電跳閘及閉鎖等功效，以起到保護的作用。對于電子式磁力啟動器，則遵循額定電流小于等于其控制的設備額定電流的要求，應該具備短路，過負荷，漏電閉鎖，斷相等保護和遠程控制的功能。

經過對供電設備參數的對比，開關應該選取煤礦專用的隔爆型真空饋電開關KBZ-630/1140（660）、KBZ-400/1140（660），磁力啟動器用QJZ-315/1140（660）系列。

六、確定接地方案設計

煤礦所創造的的經濟效益應該是建立在安全生產的基礎之上的，安全可靠的工作面供電系統是煤礦獲得更好的經濟效益的堅實基礎。眾所周知，礦區存在大量的供電設備，在連采的工作面如果沒有良好的接地就會產生較大的雜散電流，不然很容易產生危險事故。

在接地方案中，每個需要接地的設備都要用專用的連接導線直接與接地或鎧裝電纜的裝層及鉛護套相互連接，禁止設備串聯接地；此外，輔助接地和主接地之間保持5米以上的距離；每個單獨的高壓電氣設備設置一個局部的接地極。

七、工作展望

1、在煤礦連采工作面供電系統的設計中，電力負荷是重要的依據和參考系數，這對于設備的合理選擇和系統的安全運行至關重要。但是設計過程中設備參數的測量不會十分準確，況且電氣設備的繼電保護在實際的運行過程中和理論中的計算也存在著偏差，這些存在的問題要求在供電設備的安裝調試過程中不斷地完善，以達到最為優化的狀態。

2、現代的科學技術飛速發展，供電系統中存在的瑕疵將在以后的新產品的研發中得到克服，供電系統會朝著先進和不斷完善的方向發展。

3、在工作面的供電工作中，結合先進的計算機技術、電子技術、通信技術和信號處理技術可以實現對工作面主要的設備的監控、控制，此外還可以與局部或上級的計算機兼容，實現供電系統的自動化，以提高電網的安全性和供電的持續性。

八、結語

隨著科學技術的不斷發展，礦井的采煤設備不斷增加，機械化的程度大幅度提高，供電系統的安全性就顯得尤為重要。

參考文獻

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