采掘工作面使用移动变电站供电.pdf

卜 祝类酮室 机头响室 叨叨』 绍坦 姐丝 如碗 潮潮潮潮潮 侧矽‘ ‘ 乡则 轰腑, ,韧 韧理 理 丽丽厂 , , 决卿 ”” ‘ 、哪 矽“ ““ 爪爪爪爪爪爪尸 尸尸尸尸 四四四四四四四四四 日日日日日日 誊誊舅 景 一 冬勺 一工剖面 亚一 剖面 图二矿皮带巷机头恫室锚杆支护图 采掘工作面使用移动变电站供电 北京煤犷设计研究院顾永辉 随着采掘工作机械化的发展 , 采 区用电设 备的容量也在不断地增加 。 现在一个浅截机组 工作面的电气设备容量已达到既 , 如 用主机功率为冠的新机组 , 则一个工作面 的设备容量可达到施 。 由于采煤工作 面功率增长以及采区走向长度加大目前为 米 , 也有长达米的 , 给井下供电 提出了新的要求 , 如用原来的方法是不能解决 一一 的 。 目前解决这个问题有两个途径一是提高 采区供电电压二是用防爆的移动变电站 , 使 高压深入负荷 。 也有这两个措施同时并用的 , 既提高电压又使用移动变电站 。 在机械化程度 很高的采区 , 使用这一措施能大大发挥机械能 力 , 并可取得显著的经济效果 。 现仅就移动变 电站的试验情况作简略的介绍 。 目前有三台自国外引进的移动变 电站在井 下采煤工作面试验 。 由于参加平顶 山四矿的试 验时间较长 , 在此着重介绍该矿的运行经验 。 为了相互比较 , 对其它两处的试验也作一般介 绍 。 一 、 英国浅截机组所用的移动变电站 这台移动变电站在开滦范各庄矿英国机组 工作面使用 。 由英国舒克特 西门子工厂生 产 , 是防爆空气冷却型的 。 容量为千伏安 , 一次电压为伏 , 二次电压为伏一次 装有负荷开关可切断变压器空载电流 , 二次装 有馈电开关 。 移动变电站的外形及其放置地 廿从 分别见图及图 。 一一一一一一一一一一一 份 一一 尸尸‘尹犷 , , 蠢蠢 。 。。 。 ⋯⋯ 目 巨“一一一一一一 争争争 ’ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ , ⋯⋯⋯⋯ ’’, ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 呼呼呼呼呼呼呼呼呼呼呼呼呼呼呼呼呼呼呼呼 合合合合合合合合合合合合 比胜 生 娜娜 鹰鹰鹰鹰鹰鹰鹰鹰鹰鹰鹰鹰鹰沪沪缈缈 劝劝劝劝劝劝劝劝劝劝劝劝劝劝劝劝劝劝劝劝 厂川川川川川 入入入入尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸 多多多多多多多多多多多多多多多多多 卜考考巴三葺 葺 七七 书 ” ’ 干 。例 例例例例例例例例例例例例例例 阶阶功功 吧尹演」 」」」犷 丁丁气气 厂厂 。。 。 图英国移动变电站外形 图范各庄矿移动变电站位置图 移动变电站放置在一个还没有回采工作面 的回风巷内 , 伏的电缆 由设在运输巷道的 变电站供给 , 二次伏的电缆经连络眼供英 国机组〔主机 、 弯曲溜子及油泵等 。 放置地点 虽为回风巷 , 但 由于工作面还没有回采 , 连络 眼与机巷相通 , 因此移动变电站是在有新鲜风 流的地方 。 移动变电站沿着铺设有轨道的 回风巷移 动 , 移动间距一般 为一个连络眼间距离 米 , 伏橡胶电缆段间用伏插销连 接电缆和插销均为英国制造 。 二 、 苏联空气冷却的 一功 移动 变电站 开滦林西矿工作面使用了这台设备 。 厄举 工 骊书 林 日 曰曰曰日国囚 口们泪旧卜泪 日日日愉国国困口目曰曰曰日日 日 、、 灌灌 一一 由子 林 西 矿机 巷 与风 巷 不 在同 一 个 水平机巷站随 着 工作 面 推 进而 移 动是 有 一 定困 难 的 所 运输 机 等 负荷 由 八道 巷 变 电站 供 给 上 风 巷的以这 个 移动 变 电 站是 放 在七 道 巷 十道 石 门 口 回柱 绞 车 及主 机 等负 荷 是 由七 道 巷 变电 站 供实 际 上 只起 着 一个 固 定 变电 站 的 作用 对节 省 给移 动 变电 站 如要 接 近 采煤 工 作面必 须经电缆 及 提高 电 动机 的 起 动性 能 没有 什 么 好处 过一 个 坡 度较 大 的下 坡且巷 道 在 回采 时 有较而 只 是 节省 一 个 变电 恫 室的 费 用 其 外 形结 大压 力容易 变 形在 此 条件 下使 移 动 变电线 系 统 及放 置 位 置分 别 见图及 图 嘶翟鬓 图一山移动变 电站 外形 变压器高压 配电装 置低 压配电 装置 不 小 于 弓全 二丁二二 士二 一三二一‘ ‘ ‘ 一 一 一一一一一一 ‘ 气 图 一移动 变电站 结线 系统 高压 进线装 置低压进 线装 置高压 隔离 开关箱 干式动 力变压 器中 自 动馈电 开关及 漏电 继电器 一一 多道巷 太手 一 一一例乙 图林西矿移动变电站位置 三 、 苏联充石英砂的丁山 一 移动 变电站见 图及图 平顶 山四矿工作面使用了这合设备 。 工作面采区走向长达米 , 工作面长为 米左右 , 采 用浅截式机组 。 由于其上 工作面正在掘进 , 其下工作面还未掘 出 , 所以只得把移动 变电站放在的回风巷中 。 伏电源由在大巷变电站的油断路 器母线 侧未经开关弓出一条一电缆 , 接至放在风巷附近连络眼中的防爆高压油 断路器 。 自油断路器 引出一条伏橡胶电缆 一 , 接至移动变电站一次 进线侧 。 移动变电站最初放在距工作面米 处 , 最近已移过一次 , 移 动间 距为米 。 伏橡胶电缆的出厂长度每根为米 , 要 将米电缆连接起来 , 需在中间接五个电缆 接头 , 目前国内还不生产伏的电缆插销 , 也没有合适的接线盒现在只有恺装 电 缆用 的 。 当时有两个想法一个是热补另一 个 是用接线盒 。 热补方法对橡胶电缆 虽 较比可 靠 , 但也有问题 。 现在所使用的热补机压模不 够大 , 要改制后才能使用 , 其次是不能将 米电缆全部固接起来 , 否则搬运时很困难 , 所 以即使用热补方法 , 在回风巷还要用接线盒连 接 。 因此我们采用了平方毫米恺装电缆接线 盒 , 盒内充填物是石腊而不是沥青 , 因沥青的 浇注温度高 , 对橡胶有一定的破坏性 , 而石腊 浇注温度较低我们使用的是 。“。 盒内 芯线用高压胶带绝缘 , 每一芯线约缠绕层 , 高压胶带缠绕时要拉紧 , 然后在高压胶带外面 缠绕几层玻璃布带 , 芯线间用绝缘板隔开 。 电 缆头经泡水 、 耐压试验后 , 至今已运行半年多 时间 , 证明这一方法是可靠的 , 在没有防爆插 销以前 , 可使用这一方法 。 自自仁蓄蒙 娜 一 二节彗 睡睡睡噢噢 口口口口口口口口口 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一 刁尸“ “ 藻先向向萨〕寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸 鳄鳄鳄 卜 净‘‘‘ 撇撇撇撇撇 」」」」 】】】】】】 优二二二 二 沙沙 门冷 犷犷 。 。 川川 , , 黝黝 】】】勺口翻泌息角角 一 ’ 勺 ’ 漓漓掣鬓赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢 司司扣 口价川 ” 一 卜日 目 民 一闻 黔黔翔 川, 的的,,月月月 四四 图 一 川 一 移动变电站外形 变压器高压配电装置低压配电装置车架 一一 下编编 异异异异异异异异异异异异异异 俨俨俨 飞 二 飞飞 之之 川川 笠笠 刃刃 二 二勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺月月 』』 门门呐叫叫叫叫叫叫叫叫 , 一人人人人人人人人人人 」」〔 田田〕 〕 喻叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫 环环环环环环环环环环 丁丁 石石石石石叮己尹 卜奉叫叫 拐拐拐拐拐拐 度, , 一‘‘ 酬酬酬酬酬酬酬酬酬酬酬酬酬侧 侧厂 【, , 「「「「「「「「「 琶琶琶琶琶 「「「「 井斗 冲冲 尸尸 卜卜卜卜习习竺竺竺 犷犷 竺竺玉二门门 压压 下 爵爵爵诬诬诬诬诬诬诬诬诬 节节 「「「「「「「「「「「 毛毛 耀 加俩 愉切嗡 啼 不小于 州 闷 图一 一 电气结线系统 高压配 电装置变压器低压配电装置 一 型自动空气开关 高压隔离开关油断路器闭锁结点低压自动开关回路的闭锁结点 二二 二二二石如胜一一一一叫叫 形形体体 尽尽 抓巷巷 解解巧巧 图平顶山四矿移动变电站位置 口 一 与 一 相 同 , 在高压侧均为隔离开关 , 按其使用说明书 记载 , 隔离开关不能在变压器有电时开合 , 所以 在控制移动变电站的油断路器与移动变电站间 有一根二芯的闭锁用的电缆 。 在隔离开关操作 手柄机构中装有机械闭锁 , 即 当隔离开关在打 开的位置时 , 高低压开关均不能合闸 , 高低压 开关闭合时 , 隔离开关不能打开 。 目前移动变电站有两种基本型式一种是 空气冷却的 , 如在范各庄矿和林西矿使用的 另一 种是充石英砂的防爆结构 , 如在平顶山四 矿使用的 。 各国用空气冷却的较多 , 只有在法 国和苏联有充石砂防爆移动变电站 。 空气冷却 的与充石英砂的 , 在变压器本体结构铁芯与 绕组上没有什么区别 , 一般均用高级绝缘 级绝缘 , 铁芯 用高导磁率低损耗的优质冷轧 硅钢片 。 只是对防爆结构措施上有不同的处理 方法 。 空气冷却的变压器 , 在本体周围是依靠 空气介质冷却的 , 因此变压器空腔应可承受 个大气压力 。 充石英砂的可大大减少空腔的耐 爆压力 。 因为在变压器铁芯周围充填了石英 砂 , 在空腔 内就减少了大量爆炸 性 气 体的容 积 , 故充石英砂变压器的外壳只要能承 受 个大气压力就可以了 。 所以充石英砂变压器外 壳的厚度要比空气冷却的薄得多 。 为了减低变 压器上层石英砂的高度 , 在变压器腔内上部有 一块屏蔽钢板 , 钢板上钻有孔径为毫米等距 排列的小孔 。 当变压器内产生短路爆炸时 , 屏 蔽层能承受大部分爆炸压力 , 相对地增加了石 一一 英砂的重量 , 使爆炸气体不容易突破上部石英 砂层 , 这样就能减小上层石英砂的充填高度 , 因此也就减低了变压器高度 , 这是充石英砂的 好处 。 但也有其缺点充石英砂后变压器重量 加大冷却较困难石英砂要特殊处理要用 不吸潮的 , 粒度为毫米的石英砂 。 从平顶山的运行情况看 , 这台充石英砂变压器 运行是可靠的 。 但温度不均衡 , 两端较热 , 且 响声较空气和油冷的均大 。 根据上述移动变电站的使用情况 , 提出以 下几点意见供设计和使用中参考 应加快发展移动变电站的生产 。 大力 发展移动变电站有很大的经济意义 。 以平顶山 四矿工作面为例 , 采用移动变电站后 , 约 可节省投资元铜公斤橡胶 公斤 。 全面使用移动变电站则经济意义更大 , 非但在采煤工作面使用 , 而且在掘进上也要使 用 。 有很多供电距离较长的大巷掘进头公 里以上 , 是迫切需要使用移动变电 站 的 。 现 在有些矿井掘进供电将油浸变压器放在大巷临 时的壁完内 , 随着掘进头的推进而移动 , 是不 合保安规程要求的 。 有了移动变电站和干式防爆动力变压 器 , 可以完全改变 目前较落后的采区供电方 式 , 使高压深入负荷中心 , 取消采区变电酮室 开凿一个恫室约需元左右 。 因为目前采 区电气设备集中 , 只有矿用油浸变压器不是防 爆型的 , 采区机电恫室的各项要求 , 主要是由 此而提出的 。 如将变压器改为防爆型的 , 可以 将这些 电气设备放在连络眼或巷道中 , 不需要 专用峋室 。 使用移动变电站后 , 采区变电站布 置方式见图 。 电凉进生 千优裸套绝缘电笼 七七七七七七七七七七七七七七七七七 己己己己 主拍拍吃 夕女 畏畏畏畏 加桩形形阵 才‘阳内 内 聋聋聋聋曲理理卿 帐 干干干干乡乡冬 夕夕六 汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽 、 卜卜于月滓六咋咋 皮皮 带 ””””” 一 一一一 创丝一一 一一一一 上上山纤 勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿 水水 泵 摺 子 夕留留 照照明 滋滋滋滋滋 弩曲忍 扣丝丝 干干干干干干干干干干干干 冬 忍夕夕 总总 ‘ 封 成劲 油泵 ‘ 国国国国国国国国国国国 口口口 ⋯⋯⋯⋯⋯ 准、什 夕解六以 以 玻玻岩机 叨叨 局局扇公 千千 文 拥拥度料 , , 跳跳钎 忍乎叫 叫 固定变电站被移动变电站和干式变压器所 代替后 , 可以取消变电恫室和节省电缆用铜和 橡胶 , 且能提高电动机的力矩 。 图中叭变 电站供上风巷用电 , 高压侧由号开关控制 。 变电站供机巷用电 , 高压侧由号开关控 制 。 是干式变压器与高压防爆油断路器组 成的变电站供上山皮带及上山绞车用电 。 叭 变电站供一个双轨大巷掘进工作面用电 。 在配 电站中 , 除放置高压防爆油断路器外 , 还应设 小容量的干式变压器 , 以供给采区车场照明及 小型动力设备用电 。 移动变电站在巷道中的 放置形式 一一 见图 放在回风巷道中的移动变电站如图中 及 几 , 可按图中的形式布置 。 在内 侧距支架应不小于毫米 , 外侧为了检修方 便应有不小于毫米的人行宽度 。 图中撇 变电站是 用在单轨大巷掘进工作面供电 , 也可 按此布置 , 平顶山四矿及范各庄矿均采用此种 方式 。如 为双轨巷道 , 则可按图中的形式布 置 。 外侧 的挡板墙位置应不妨碍通车 。 移动变 电站放在空车道上 , 来车可经过渡线转向另一 线 。 太制档板 移动变电站位置选择 移动变电站应尽量设置在有新鲜风流的地 方 , 如 范各庄矿放的位置比较理想 。 一 、 二级 瓦斯矿井也可放在回风巷道中指允许敷设动 力电缆 的巷道 。 平顶山四矿为一级瓦斯矿 , 就 是放在回风巷道内 。 三 、 超级瓦斯矿井还无此 运行经验 , 应在实践后再确定 。 高压油断路器 可放在上山皮带与绞车的连络巷道中 。 移动变电站的移动间距 , 按低压橡胶 电缆的长度 、 巷道压力情况连络眼的间距 以及高压橡胶电缆的连接长度等因素考虑 , 一 般为米较合适 , 距工作面一般为 米 。 配 电点至高压油断路器间可用销装纸 绝缘电缆 , 断路器与变电站间应用橡套电缆 。 移动 变电站和干式变压器的系 列 容 量 。 按照 目前的机组容量 , 移动变电站定 为 、、、 千伏安是较合适的 。 但干 式变压器应增加千伏安一级较好 , 以满足采 区车场的供电需要 。 移动变电站结构上存在的问题 。 苏联 移动变电站外形和重量太大在高压侧应装设 空气断路器 , 至少要安装负荷开关 , 以减少往 复奔跑操作时间操作一次高压开关往往来回 要跑二三公里 , 给维护 、 运行带来不少麻烦 , 同时也可节省米左右的闭锁电缆移动 变 电站上的仪表都不是防震的 , 林西矿变电站的 仪表经几次移动后差不多都被 震坏空气冷却 与充石 英砂的防爆结构各有利弊 , 有必要进一 步研究改进 。 沈阳变压器厂 已试制出移动 变电站 , 估计 在明年即可小批生产 , 有了这种设备可为改变 目前较落后的供电方式提供物质基础 。 窄轨铁路道口架修的处理 沈降煤设计研究院方展谋 架线窄轨铁路与公路平面交叉 , 关系到正 常行车和安全生产 , 因此 , 平交道口的构造必 须力求合理 。 不少矿区已有各 种设置道口的经 验 。架线窄轨铁路与公路平交的道 口 , 其轨道附 近的构造一般都用护轨 , 铺入木板 、 砂 石 路 面 , 没有什么特殊措施 。 主要问题在于架线的 处理 , 在这方面我们作了一些调查 , 兹介绍 几种道口架线处理方式 , 供设计中参考 。 一一