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《煤礦開采雜志》2014年第三期

1工作面概況

山西煤炭運銷集團有限公司王家嶺煤礦為新建礦井，采用“一井一面”的建礦模式，礦井設計生產能力為5Mt/a。為把該礦井建設成為“高水平、高質量、高效率、高效益”的現代化礦井，要求積極采用國內、外成熟技術和先進裝備，工作面采用科學的采煤方法及工藝，供電系統采用高等級化供電電壓、集成化供電設備、智能化控制系統等，力求簡化工作面供電系統。首采區4號煤層煤厚4.02～11.70m，平均7.69m，采用綜采放頂煤采煤法，工作面長度為230m，走向長度為2200m，運輸巷巷道斷面尺寸為5.5m(長)×3.5m(寬)。工作面設備配套及負荷統計如表1所示。3工作面負荷中心選型

1.1工作面負荷分配根據工作面設備配套及設備電壓等級，確定工作面主要采煤設備采用4臺負荷中心進行供電和保護，其負荷分配如下:(1)FH－1負荷中心(10kV/3.45kV)采煤機1630kW，破碎機375kW，噴霧泵Ⅰ2×160kW，額定功率合計2325kW。(2)FH－2負荷中心(10kV/3.45kV)前部刮板輸送機2×855kW，轉載機525kW，額定功率合計2235kW。(3)FH－3負荷中心(10kV/3.45kV)后部刮板輸送機2×855kW，噴霧泵Ⅱ2×160kW，額定功率合計2030kW。(4)FH－4負荷中心(10kV/3.45kV)乳化液泵4×315kW，額定功率合計1260kW，實際使用功率合計945kW。

1.2負荷中心干式變壓器容量計算根據以往的計算和應用經驗，10kV級干式變壓器的最佳負荷率約在67%～80%，在最佳負荷率范圍內運行效率較高，且有較大的容量利用率。因此，4臺負荷中心的容量在此范圍內選擇。為保證供電質量和安全，采用“需用系數法”來計算負荷中心變壓器容量。

1.3低壓側組合開關負荷中心用低壓側組合開關與一般獨立使用的組合開關不同，它必須具有饋電開關功能和完善的高低壓電氣聯鎖功能，當故障發生時動作靈敏但不越級跳閘。根據控制回路設備功率大小選擇合適的低壓側組合開關驅動單元及回路數，考慮設備的互換性，確定選用4臺配置相同的低壓側組合開關。要求其隔離換向開關總容量不小于1200A、驅動單元容量不小于400A、高壓電纜快速連接器額定電流不小于400A。

1.4負荷中心型號通過對負荷中心用干式變壓器容量的計算和壓側組合開關主要參數的確定，最終選用3臺KJZ－2400/3300－10D2500kVA型負荷中心和1臺KJZ－2400/3300－10D1250kVA型負荷中心，主要技術參數見表2。4臺負荷中心均須采用解體下井，最大件尺寸約為4400mm(長)×1300mm(寬)×1800mm(高)，重約15t，滿足王家嶺煤礦設備下井運輸要求;KJZ－2400/3300－10D2500kVA型負荷中心外形尺寸約為6760mm(長)×1300mm(寬)×1800mm(高)，滿足工作面近距離供電供液機軌合一的布置要求。

2工作面負荷中心應用分析

4臺礦用隔爆兼本質安全型負荷中心是在充分考慮了王家嶺煤礦井下4號煤層實際工況需要的情況下設計的，負荷中心的應用主要表現為以下幾個特點:一體化設計有效地簡化了供電系統;縮小了設備的占地面積，減少了低壓側電纜連接數量，降低了電纜連接的事故率，提高了工作面的推進速度;智能化的工作模式、完善可靠的綜合保護功能，滿足了工作面設備的雙速起動、順序起動等要求，提高了工作面的自動化程度;友好直觀的人機顯示界面，方便了操作人員的監控和管理;低壓側以太網通訊接口實現了工作面巷道監控中心對供電設備數據的采集，為工作面實現少人化生產管理提供了堅實的技術保障［7］。

3結論

從總體使用情況來看，負荷中心運行質量高，控制和保護靈敏可靠，故障率低，滿足了現代化礦井安全、高產高效綜采(放)工作面的供電要求，為工作面的順利推進提供了可靠的電氣設備保證，取得了很好的應用效果。

作者：李占平單位：天地科技股份有限公司開采設計事業部