淺談煤礦井下掘進機的遠距離供電策略分析

李振宇

摘要：隨著煤礦井下巷道開挖的不斷擴展，大量的長距離掘進工作面不斷涌現，對傳統的掘進供電方式提出了挑戰。本文先對井下掘進機遠距離供電的意義進行簡析，然后在運輸、維護以及節能相關基礎上，詳細分析與闡述煤礦井下掘進機的遠距離供電策略。

關鍵詞：煤礦;井下掘進機;供電策略

在煤礦井下開采中，掘進機是一個十分關鍵的機械設備，其是一種行走式的機構。在機械前行之下，機構中的切割頭能夠不斷將周圍的巖石破碎，并且把碎巖石運走，在煤礦井下開采中占據了十分重要的地位。而在機械設備運行中，供電是十分重要的一個環節。

1 井下掘進機遠距離供電的意義

在掘進機長時間工作中，切割電機在啟動時，油泵電機會自己停止。這種現象在井下綜掘中時有發生，經過相關的調查與分析，其主要原因在于供電線路過長，所以導致掘進機終端電壓較低，進而致使切割電機無法正常啟動。若是無法保障供電質量，確保供電安全性與穩定性，則會導致井下開采工作無法正常進行。在大部分的煤礦開采中，掘進機主要負荷是感性負載，若是使用無功率自補償裝置中的電容器，能夠保障切割電機的正常啟動。并且還能夠實現就地無功補償，減少線損，節省電力資源。為了促使井下掘進機能夠在煤礦開采工作中穩定工作，需要對其進行遠距離供電，這樣才能夠保障井下掘進機的正常工作，為地下工程的順利開展奠定了堅實的基礎。

2 煤礦井下掘進機的遠距離供電策略

2.1 運輸

由于煤礦井下掘進工作面條件惡劣，配電點和控制設備需要頻繁搬遷，因此在檢修電氣設備時，部分操作人員誤操作或違章作業時有發生，它不僅造成人身傷害，還可能引起煤塵和瓦斯爆炸。分級閉鎖技術的應用，實現了開啟接線腔蓋斷電、分級閉鎖。防止因違規誤操作、上層送電錯誤而打開開關連接腔蓋后帶電運行。從根本上消除了由此產生的事故，具有良好的推廣價值。

礦用隔離型的無功補償自動補償裝置重量有300kg，將其使用掘進機的遠距離供電中時，可以在一個班的時間中就可以從外面將其運輸到井下，然后再讓幾個工人使用小平車將其運輸到掘進機附近。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，這個掘進面的工作班組就能夠繼續工作，掘進機也可以持續運行，并且運行過程極為穩定，不會出現斷電導致切割電機無法啟動的問題。

2.2 維護

掘進工作面供電距離較長時，由于電壓低，掘進機可能無法正常啟動。除并聯電纜外，還可采用礦用無功補償裝置。由于掘進機主電機為感性負載，采用無功補償裝置的電容電流補償電感電流，實現局部無功補償，降低線路電壓降，提高終端電壓。

為了保障供電的安全與穩定，在掘進機運行過程中，相關的工作人員要觀察總饋電開關上顯示的電流值。在沒有使用自動補償裝置之前，總饋電開關處現實的電流值相對較高，而使用了自動補償裝置之后，其電流值有一定下降，且終端電流也有一定程度的提升。當掘進機處的兩相短路電流值掘進機啟動電流之下時，饋電開關短路保護比較可靠，同時也讓供電工作更加可靠。在這其中需要注意的是，因為是對掘進機進行遠距離供電的端電壓補償，所以不能夠使用一些饋電開關中的相敏短路保護功能，而是使用供電線路的短路保護功能。還有一個原因是，相敏保護是對功率因素進行判斷的，因此使用在這其中不太合理。

2.3 節能與相敏高保護器的運用

使用礦用隔爆型無功功率自動補償裝置，還能夠對煤礦井下中低壓供電系統變化的無功量進行及時追蹤，自動投切電容器組，有著安裝簡單以及隔爆性能好，保護完善與安全可靠，以及智能化程度高等相關特點。同時還可以讓所控制補償網絡線電流下降30%以上，提升功率因素，提升線路端電壓，減少因為感性負載啟動時浪涌電流沖擊。通過這種方式保障電壓波動穩定性，降低供電系統線路耗損，加強節能效果。除了使用自動補償裝置之外，相敏保護器也可以使用在遠距離供電中。相敏保護器是保護插件、底座以及電流互感器等構成，在保護插件中裝置了電流分檔調節開關，能夠調節高低檔電流。整定電流調節開關為整定電流所用，短路倍數撥碼開關供整定用。在三相供電系統中，因為三相電力與電壓大小一致，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稱性系統電氣參數變化情況。在遠距離供電系統中，功能的系統遠端短路電流和電動機的啟動電流差別不大。電動機啟動時功率因素為0.5左右，因此在短路時維持電壓大于電動機啟動保持電壓，這樣可以把系統正常峰值與短路電路分開，若是保持電壓超出短路動作電流整定值，保護器會向開關發送跳閘信號，讓開關起到保護作用。

3 結束語

遠距離供電是煤礦井下掘進機運行中必需的，通過遠距離供電，可以保障掘進機的正常啟動與工作。在遠距離供電中，可以使用礦用隔爆型無功功率自動補償裝置，在實際工作中要做好裝置的運輸、維護以及節能等相關工作，提升掘進機工作效率，保障井下綜采工作的順利進行。

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