煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)設計研究
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采區(qū)供電系統(tǒng)的電壓具有不穩(wěn)定性，波動的次數(shù)也較為頻繁，使得設備起動和日常作業(yè)、工作供電方面的可靠性降低。多數(shù)的采煤機械設備在煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)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(tǒng)的可靠性，降低工作人員對此供電系統(tǒng)的信心。供電系統(tǒng)在設計的過程中也會有考慮不周全，忽略了煤礦采區(qū)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(tǒng)已經不能滿足這時的煤礦采區(qū)，其中的變壓器的容量不能滿足數(shù)量在增加的電動拖動系統(tǒng)所需要的起動容量，造成系統(tǒng)不能起動，拖慢采區(qū)作業(yè)的進度與降低效率，造成采區(qū)工作人員再一次地對供電系統(tǒng)的可靠性增添了懷疑。
2煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)的設計要點
2.1采區(qū)漏電保護
現(xiàn)在的設備多數(shù)是智能化高科技產品，具有漏電保護功能，所以出現(xiàn)漏電的可能性的高低是取決于安裝系統(tǒng)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(qū)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(tǒng)的可靠性。在高壓電線區(qū)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(tǒng)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(yè)規(guī)程的規(guī)定要求，也是為了保證采區(qū)電器設備能夠正常運轉，高效穩(wěn)定所提高的硬性要求。為了保證采區(qū)供電系統(tǒng)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(tǒng)的成本，但是采區(qū)kV級電壓設計供電系統(tǒng)，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(tǒng)
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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)設計的過程中，電纜選型的設計方法的依據(jù)有：電壓的損失、電流密度、機械強度和短路熱穩(wěn)定條件等。而采區(qū)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(wěn)定性。
3結語
總結以上的論述，在進行設計煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)的時候，無可厚非的是需要根據(jù)煤礦采區(qū)的實際情況：產量多少、規(guī)模、實際用電情況、地勢特點等方面，再思考需要的系數(shù)、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(tǒng)的后期的維護工作以及采區(qū)規(guī)模發(fā)生變化后所做的應對措施。這樣才能設計出科學可持續(xù)、合理規(guī)范、節(jié)能、經濟的采區(qū)供電系統(tǒng)，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(yè)分公司
