煤矿远距单独负荷供电

煤矿远距单独负荷供电

李博

陕西华彬煤业股份有限公司   陕西  咸阳   713500

摘要：在煤矿行业快速发展的背景下，远距离供电体系也得到了较好的应用，同时直接关系着煤矿井下开采的综合效益。但是部分煤矿企业在设计远距离单独负荷供电体系的时候，还存在一定的问题，导致供电体系的整体质量无法得到有效保证。本文先阐述了煤矿远距离单独负荷供电存在的问题，接着结合的实际情况提出了远距离单独负荷供电的有效改善措施。最后本文还引入了井下采煤机远距离供电的案例，进一步探索了远距离单独负荷供电的细节举措。

关键词：煤矿企业；远距离供电；单独负荷；电压偏差

在煤矿企业生产技术不断提升的背景下，井下开采设备的功率越来越大，给煤矿远距离供电体系带来了较大负荷压力。与此同时，随着煤矿开采深度的增加，远距离供电线路也变得越来越长，使得供电线损进一步提升。在这种情况下，煤矿远距离单独负荷供电的质量就无法得到保证，使得部分设备总是因为电压偏差等问题无法正常运作。在这种情况下，就有必要结合井下设备的实际情况，探索远距离供电体系的优化措施。

一、煤矿远距离单独负荷供电存在的问题

在煤矿企业远距离单独负荷供电过程中，会发生较多问题导致供电质量无法得到较好保证，这里也结合实际情况进行综合阐述。第一，电压偏差。电压偏差是大部分单独负荷供电工作中经常遇到的问题，主要体现在负荷额定电压与实际电压之间存在显著偏差，导致设备性能无法得到正常发挥，直接影响了煤矿采煤等各项工作。目前煤矿企业大部分负荷设备都使用了三相异步电动机，如果在运行过程中发生电压偏差问题，就会直接影响电动机的运作效率。比如电动机末端出现了负偏差问题，就会显著提高设备负荷电流，影响设备最大转矩和启动转矩的负荷能力，最终对联轴器等构件带来一定的安全威胁。第二，供电失效。煤矿远距离单独负荷供电的整体环境相对来说比较复杂，供电体系很容易遭受内外部环境因素的影响，出现供电线路故障等问题，最终导致供电失效，无法给远距离负荷设备提供稳定的电能资源。这也使得煤矿负荷设备无法正常运作，不仅影响了井下开采效率，同时还有可能会引发不必要的安全事故。

二、煤矿远距离单独负荷供电的改善对策

（一）结合单独负荷实际情况设计供电方案

对于煤矿企业来说，在远距离单独负荷供电过程中应该充分重视电压偏差问题，保证负荷设备可以在额定电压环境下运作，充分提高设备的性能水平。这也要求技术人员可以结合单独负荷设备的实际情况展开深入全面的分析与探索，同时还要计算远距离供电传输产生的电压损失。单独负荷的线损计算过程中，需要结合电缆情况进行详细分析，同时还要根据地面主变和井下变电所的负荷情况进行精细化计算，明确变压器电压损失和线路电压损失，明确负荷设备端子电压偏差，并基于此设计供电方案。除此之外，煤矿井下变电所最好使用单母线接线方式，可以显著降低单独负荷的供电压力，最终提高整个矿区的供电稳定性与安全性。

（二）做好供电线路的优化设计

煤矿企业在设计远距离单独负荷供电体系的时候，也应该做好供电线路的优化设计。事实上，在远距离单独负荷供电中，供电线路设计工作是非常关键的，不仅决定了电能的稳定性与使用效率，同时还关系着单独负荷的电压偏差水平。第一，适当增加电缆的横截面积。当电缆的横截面积增加的时候，电缆的电阻将会变小，因此这种方式也能够显著降低线损水平。但这种方式会显著增加煤矿企业的投资成本，在具体使用这种方式的时候也要结合电缆敷设距离、企业成本费用限额等要素进行优化设计。第二，优化供电线路的布局。煤矿远距离单独负荷供电中，供电线路的布局也是非常关键的。因此技术人员也要结合单独负荷的井下环境进行分析，同时还要结合周围环境和其他设备的用电情况，进行供电线路的优化设计，保证供电线路在距离上具有较强的合理性，同时也不会对其他设备带来不必要的影响。

（三）进行供电设备的有效调节

煤矿远距离单独负荷供电过程中，也要积极更新供电设备，给供电工作提供基础的支撑。第一，在资金充足的情况下，煤矿企业应该逐步淘汰异步电机，积极使用同步电机。这样以后，煤矿企业就可以通过同步电机励磁电流调整来增加运作效率，有效控制单独负荷设备出现的电压偏差问题。第二，对于那些功率较大的单独负荷设备，可以考虑使用变频拖动的方式进行启动，改变传统的直接启动方式。通过这种设计，不仅仅可以较好提高供电设备的启动性能，同时也可以优化供电系统的功率因数，有效降低远距离供电的能源损耗率。

三、煤矿远距离单独负荷供电的案例分析

为了更好明确煤矿远距离单独负荷供电的设计与应用，这里也引入了煤矿井下采煤机远距离供电的案例进行深入探索，明确煤矿远距离单独负荷供电的细节内容，保证供电体系的综合水平。

（一）井下采煤机远距离供电分析

井下采煤机在运作过程中，容易出现多种的问题。第一，因为供电线路过长等情况而导致设备终端电压过低，出现了电压偏差情况，致使设备无法正常工作。第二，因为线路布设和操作问题而出现运行电流欠缺、线路漏电等问题，不仅影响了采煤机的运行效率，同时还会引发一些不必要的安全事故。这种情况在很多煤矿企业中都普遍存在，这也说明了煤矿井下采煤机远距离供电体系还存在较多欠缺，应该在后续时间里引起充分重视，积极进行供电体系的优化与调整。

（二）井下采煤机远距离供电的改善策略

第一，井下采煤机的工作环境比较恶劣，同时配电点与控制设备的位置转移，给远距离供电的稳定性带来影响。在这种情况下，煤矿企业也可以考虑引入分级闭锁技术，避免部分人员的误操作、上层送电错误等原因而引发不必要的供电事故。除此之外，采煤机也要引入远方先导控制模式，并通过PLC控制模块实时显示运行电流与故障信息，可以进行针对性的控制。

第二，井下采煤机的供电距离较长的时候，很容易造成电压较低而采煤机无法正常运作的情况。基于这种问题，煤矿企业除了并联电缆以外，也可以考虑使用一些矿用无功补偿装置，实现局部无功补偿，提高采煤机的终端电压，降低电压偏差带来的影响。

第三，井下采煤机的电缆敷设过程中，可以考虑使用单轨吊和运输机电缆槽等方式，使得采煤机在工作面来回移动的时候，电缆可以在预设轨迹中进行移动，避免电缆出现不必要的漏电等事故。

结束语

综合来看，煤矿远距离单独负荷供电体系涉及了多个方面的要素，需要煤矿企业结合负荷设备的实际情况进行深入分析，设计一套较好契合负荷设备的供电方案。在具体进行远距离供电设计的时候，相关技术人员一定要重视电压偏差问题，考量负荷设备当前存在的电压偏差水平，同时还要通过优化供电线路、设计无功补偿等方式，切实提高远距离供电的整体水平。除此之外，技术人员还要在远距离单独负荷供电体系运作过程中搜集相关数据，并进行供电体系的动态维护与更新，使得远距离供电体系可以发挥更好的作用。

参考文献

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