耿村煤矿13190综采工作面3.3KV电路设计及设备技术配套

2013-04-11宋钦一

河南科技 2013年12期

宋钦一

(河南大有能源股份有限公司生产技术处，河南三门峡 472000)

1 前言

随着耿村煤矿(以下简称该矿)井下工作面综采机械化水平的大幅度提高，煤矿采区的采煤机、刮板输送机、破碎机、转载机的装机容量不断增大，对设备控制的自动化程度和容量的要求不断越高，1.14KV电动机驱动的综采设备已经不能满足该矿生产的需要，针对该矿综采产量不断提升，综采电气设备故障率高的现状，为保证综采工作面设备更好的运转，因此该矿对东区(2－3)煤13190综采工作面采用3.3KV的供电等级。

2 耿村煤矿综采工作面电路设计现状

耿村煤矿13190工作面采长207m，走向长度为1100m，煤层厚度为12m，煤质硬度f=2.3，采用综采放顶煤方法开采。工作面总装机容量为4075kw，其中3.3kv电气设备的容量为3230kw，绞车、水泵、巷道照明为0.66kv电气设备，皮带机及切眼照明采用1.14kv电气设备。该工作面2009年12月份投产，工作面平均月产20万吨，现对其工作面的供电系统和电气设备选型归纳如下。

2.1 供电电路

采区供电由东区变电所将6KV电压送到工作面的4台移动变电站，由移动变电站负责整个采区的供电。工作面供电系统图如下:

2.2 设备选型配套

KBSGZY－2500/3300移动变电站两台;QJZ—1200/3300－6矿用隔爆兼本质安全型组合式真空电磁起动器两台;QJZ—2×400/3300矿用隔爆兼本质安全型组合开关;MG730/3300－WD型电牵引采煤机一台，额定功率为:730KW;SGZ800/800(3300)型刮板输送机一套，额定功率为:2×400=800KW，共1600KW;SZZ800/400(3300)型转载机一台，额定功率为:400KW;PCM250(3300)型破碎机一台，额定功率为:250KW;BRW400/31.5(3300)乳化液泵站两台(其中一台为备用)，额定功率:250kw。

3 电气控制设备

工作面电气控制设备主要选用的是QJZ—1200/3300－6真空电磁六路组合磁力起动器，该起动器采用内部无接线腔、单片微处理器嵌入的结构形式，具有过流、过载、断相、相不平衡、漏电闭锁、电机过热、过压和防止先导回路短路误起动等各种保护，通过液晶汉字显示，可对回路负荷、回路状态－故障、运行方式、电压、温度和自检状况进行显示。对电动机得控制可实现:3台双速电动机控制;6台单速电动机控制;各种单双速输送设备的组合控制。其主要性能及特点如下:

首先，起动器运用先进的微电子和微处理技术，将控制、保护和显示融为一体，是电气结构大大简化，同时通过液晶汉字显示，方便了人员的操作使用。其次，分断能力请，有效分断能力可达3.2KA，自身带有绝缘分断功能，所以变压器的二次侧的3.3KV主回路可直接作为控制电机的开关来使用，而不需要在变压器和开关之间再接一台馈电开关，使供电配置更加简单。再次，结构设计紧凑合理，每一回内路都是可抽出的独立模块，集动力馈送、电机换向、所有保护为一体，起动器壳体采用快开门机构，电源组件和接触器组件采用插接结构，维修方便。不仅如此，起动器设计有闭锁功能，当起动器停止时，外部关联设备闭锁，起动器不能起动电机;当电机运行时，外部关联设备闭锁，起动器控制电动机停止运行;只有外部关联设备解除闭锁，起动器才能正常控制。除此之外，起动器还设有电动机过热保护。当电动机运行过程中，由于环境条件，冷却水路不畅和长期过载运行(如过载保护某些单元出错，不能真实进行过载保护)等原因，都会造成电动机温升过高。当电机过热时，起动器通过电动机的热元件反馈给起动器的过热漏闭插件，经起动器的主机板CPU分析判断后发出故障指令，停止电动机的运行，同时显示故障信息。最后，起动器对电机的控制可有近控、远控、继电器控制、远控和继电器联合控制，通过串行口的集控及停上级控制多种控制方式。

4 使用效果

4.1 减少电压损失，提高了设备的运转效率，保证了设备的正常运转

由于该矿工作面巷道长度长，一般为1000m左右，综采设备供电距离远，电压降大。采用3.3kv电压后，工作面的电机启动压降损失可由1.14KV的20%下降到3.3KV的9%，运行时的电压损失由8%下降到5%，提高了电动机的启动力矩，大大减小了电动机的发电动势对电网的冲击。

4.2 减少电缆数量，降低电缆截面

由于工作面电压由原来的1.14KV提高到3.3KV，使相同截面的电缆比原来的供电容量提高了3倍，根据电缆的正常工作负荷电流应等于或小于电缆允许持续工作电流的原则，原需选用95mm2的电缆，采用3.3KV供电时，选用70mm2的电缆即可，同时由原来的8路电缆线路减少为4路即可满足供电需求，刮板机、转载机的负载电缆由原来的75mm2电缆变为35mm2，采煤机电缆截面由原来的一根95mm2和一根70mm2电缆都变位70mm2电缆，大大降低设备材料成本和维护成本，减少了工人的劳动工时和劳动强度，即安全又可靠。