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变电站构架煤矿井下工作面移动变电站

  变电站构架在煤矿设计中,除了地面变电站容量选型的设计是整个矿井的核心外,井下移动变电站也是矿井供电设计环节中非常重要的一个方面;而且,井下移动变电站要求防爆型,各种性能指标高于地面点电站。 设计人员在面临煤炭加快资源整合形势下,工作任务中,设计周期短,设计中往往根据自己的经验进行估算并选择,这样就存在所选移动变电站容量往往偏大,从主变电所或者盘区变电所引至移动变电站的电缆就偏大,不仅浪费电缆,增加建设投资,而且不能很好地发挥移动变电站的实际效率,保护装置起不到良好的保护性能,影响煤矿的安全生产;同时,也为那些管理不到位的矿井进行“超能力”“超负荷”开采生产埋下安全隐患。本文就以上存在问题对井下移动电站容量选择的问题进行粗浅的论述。

  GB50417-2007,回采工作面(即移动变电站)的电力负荷,可按下列公式计算:

  S=Kx×∑Pe/cosφ (1)综采、综掘工作面的需用系数可按下式计算:Kx=0.4+0.6×Pd/∑Pe (2)一般机采工作面的需用系数可按下式计算:Kx=0.286+0.714×Pd/∑Pe (3)

  工程设计人常常根据以上公式计算、确定移动变电站的容量。由于设计人没有注意到规范中提供的功率因数0.6~0.7,只是一个平均功率因数,显然是偏低的,这样选出的容量就是不合理的。尽管在地面10/0.4kV变电所进行高、低压集中无功补偿,但其作用只是有利于控制地面电网电压水平,减少地面电网内部、地面电网到井下高压线路以及地面变压器到上级供电(供电部门)线路的有功、无功负荷和电能损耗,真正解决不了井下电网内部各移动变电站低压侧各分支馈出线上的无功负荷和电能损耗,所以选择的移动变电站容量势必要偏大,而移动变电站的实际效率却偏小。

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