煤礦采區供電系統設計研究
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采區供電系統的電壓具有不穩定性，波動的次數也較為頻繁，使得設備起動和日常作業、工作供電方面的可靠性降低。多數的采煤機械設備在煤礦采區供電系統中應用都是以電力電子為核心的，并且具有非線性電力負荷的特點，在這些設備的運作過程當中就會產生眾多的諧波分量。這種情況同樣會威脅到供電系統的可靠性，降低工作人員對此供電系統的信心。供電系統在設計的過程中也會有考慮不周全，忽略了煤礦采區生產量增大的情況。由于產量增大，那么原來設計的供電系統已經不能滿足這時的煤礦采區，其中的變壓器的容量不能滿足數量在增加的電動拖動系統所需要的起動容量，造成系統不能起動，拖慢采區作業的進度與降低效率，造成采區工作人員再一次地對供電系統的可靠性增添了懷疑。
2煤礦采區供電系統的設計要點
2.1采區漏電保護
現在的設備多數是智能化高科技產品，具有漏電保護功能，所以出現漏電的可能性的高低是取決于安裝系統的可靠性。在變電所、運輸巷、井底車場和其他配電點的用電設備的外殼連上橡膠電纜。另外，必須可靠地進行主接地極，在水溝處或者潮濕的地方可以有針對性地采用局部接地的埋設，但采用的鋼板的面積和厚度都需要多加注意。
2.2設備的保護
除了漏電之外，在采區的變電所、配電點和移動變電站都需要安裝短路、過負荷的保護裝置以及遠程控制裝置，提高供電系統的可靠性。在高壓電線區域必須裝上具有選擇性的單向接地的保護裝置。
2.3提高供電系統電壓
在正常情況下，動力線路的電壓變動范圍只能在5%以內，不得超過。這是電業規程的規定要求，也是為了保證采區電器設備能夠正常運轉，高效穩定所提高的硬性要求。為了保證采區供電系統的供電質量，在選擇電纜截面的時候往往會偏向于大型。雖然這會增加供電系統的成本，但是采區kV級電壓設計供電系統，除了提高供電的可靠性和供電質量水平之外，還能降低供電的電流，減少電能在線路運行過程中的損失，大大提高供電電路中的電能傳輸效率。
2.4控制電機拖動系統
對于運作功率較大、可以空載啟動和對起動沒有特殊要求的機電設備，可以采取降壓起動式；而對于功率小、在運作過程總對供電系統影響不大的機電設備，可以采取直接起動式；對于功率大、負荷又集中并且要求重載起動的點擊拖動系統就要求使用變極調速的方式。針對不同的機電設備，采取不同的起動方式，這樣才能保證供電系統的高效運轉，增強其中的可靠性。
2.5設計電纜截面及型號
在供電系統設計的過程中，電纜選型的設計方法的依據有：電壓的損失、電流密度、機械強度和短路熱穩定條件等。而采區的機電設備的電纜大部分為動力電纜，所以電纜選型的設計方法應采用按照電壓損失來對電纜截面和型號進行設計，再用按長期運行的條件來進行檢驗，確保電纜工作穩定性。
3結語
總結以上的論述，在進行設計煤礦采區供電系統的時候，無可厚非的是需要根據煤礦采區的實際情況：產量多少、規模、實際用電情況、地勢特點等方面，再思考需要的系數、配電點的確定、電纜類型、長度以及機電設備的選擇等多方面的因素。除此之外，還要顧及供電系統的后期的維護工作以及采區規模發生變化后所做的應對措施。這樣才能設計出科學可持續、合理規范、節能、經濟的采區供電系統，保證礦工人員的生命安全和煤礦采取工作的正常運作、高效進行。
作者：張海超 單位：開灤能源股份有限公司范各莊礦業分公司
