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煤矿井下供电系统简介

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煤矿井下供电系统

煤矿井下供电系统

浅谈煤矿井下供电系统摘要：井下供电系统中高压多采用单母线分段结构、低压供电多采用辐射状网络结构。

因此井下供电系统结构复杂、路长短不一，供电网络复杂多变，点多、线长，面广，给运行维护检修带来很大的困难。

该文结合笔者所在煤炭企业（开滦集团公司东欢坨矿业分公司）实际情况，对矿山的供电系统做出阐释。

关键词：煤矿供电继电保护供电系统1 供电系统的现状电力是煤矿生产的主要能源。

对煤矿井下进行可靠、安全、经济合理的供电，对提高产品质量，提高经济效益及保证安全生产等方面都有十分重要的意义。

为确保安全和正常生产的需要，合理优化井下供电系统就显得更为重要。

当今，随着矿井供电电压等级的不断提高，井下低压供电系统的范围也在不断扩大。

对于供电路径而言，由地面110kv（或35kv）变电站到井下中央变电所，再由井下中央变电所到采区变电所，再由采区变电所到采掘工作面移动配电点。

对于高压来说，所用电压等级35kv/6kv。

井下供电高压采用10kv或6kv。

就高产高效综采工作面而言，若工作面供电电源引自采区变电所6000v分段母线上，则工作面就存在6000v，3300v，1140v 和660v等4种动力电压等级。

而对其他普通综采工作面，低压供电系统也有1140v和660v两种动力电压。

2煤矿高压供电系统由于低压电缆外径、线径等原因的限制，其低压供电半径一般在800～1200m（分660v和1140v），而工作面的长度已经达到1500～3000m，甚至更大范围。

因此煤矿高压供电线路已经深入采掘等工作面中心。

其高压供电的安全可靠性问题，不仅影响产量，也影响到工程进度。

如果遇上大水矿井，其用电量占矿井用电量的一半还多，高压排水设备的广泛应用，尤其显得高压供电的重要，因此煤矿高压供电在供电系统中有很重要的地位。

高压供电不仅与系统本身设计有关，还与系统中组件中的安全可靠性有关。

因此构件煤矿井下高压供电系统中各个部件中只要有一部件出现故障，整个系统就会终止运行。

煤矿矿井供电PPT课件

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电力系统结构图
5
（二）、煤矿企业对供电的基本要求:
供电可靠《煤矿安全规程》第四百四十一条 矿井应有两回路电源线
路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。 年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的 容量必须满足通风、排水、提升等的要求。
矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。
井下照明及手持式煤电钻
井下设备控制及局部照明 直流架线电机车 直流架线电机车

《煤矿安全规程》第四
百四十八条

井下各级配电电压和各种
电气设备的额定电压等级，应
符合下列要求：

(一)高压，不超过
10000V。

(二)低压，不超过1140V。

(三)照明、信号、电话和
手持式电气设备的供电额定电
压，不超过127V。
光风 其 能能 他
(2)输送 高压架空线、地下电缆、电磁波（手机无线充电）。
3
4
（一）认识电力系统
煤矿用电一般来自电力 系统。 只有没有电力系统的地 区，方可采用地区发电 厂或自建电厂。
煤矿供电系统是由各类地面变 电所，以及井下的中央变电所、 采区变电所、移动变电站、配 电点和相应的供电设备及供电 线路组成。
8
矿井供电电压等级
电压/ kV
35
10
6
3.3 1.14 0.66 0.38 0.22 0.127 0.036 0.25 0.55
应用范围
矿井地面变电所受电电压
井上、下高压电机及配电 电压
井上、下高压电机及配电 电压
井下综合机械化采区动力
井下综合机械化采区动力
井下低压动力 地面和小型矿井井下低压
第一章 矿井供电系统

第一章 矿井供电系统


1.3 井下变电所
1.3 井下变电所
井下中央变电所的高压母线一般都采用单母线分段结线,母线段数与 井下电缆数相对应.每一条下井电缆都通过高压进线开关与一段母线相连, 相邻母线之间装有联络开关.正常情况下联络开关断开,采用分列运行方式, 分别由下井电缆向各段母线的负荷供电.当某条电缆由于故障而退出运行 时,将母线联络开关闭合,由其他电缆保证对负荷供电.
4．供电经济
供电经济是指矿井供电系统的投资、电能损耗及维护费用尽量 少。这就要求合理地确定供电系统，优选质量高、损耗小、价格低 的系统设备，但是必须在满足上述三个要求的前提下，尽量保证供 电的经济性。此外，考虑到以后的发展，在煤矿供电设计时还应留 有扩建的余地。
1.1矿井供电概述
二.供电电压等级
1. 供电线路电压等级取决于供电的功率及供电距离。供电功率 越大，输送距离越远，需要的电压等级越高。这是因为供电功率 越大，线路中的电流越大；距离越远，线路的阻抗越大。从而使 得线路的功率损失和电压损失越大。在功率一定的条件下，提高 供电电压可减少电压及功率损失，提高供电质量和经济性。
1.1矿井供电概述
1.1矿井供电概述
1.1矿井供电概述
为确保安全生产，当供电系统发生故障或检修需要限电时，对三类 负荷可全部停止供电，对二类负荷可部分或全部停电，以确保对一类负 荷的不间断供电。
3．供电质量
供电质量是指供电电压、频率基本稳定为额定值。我国煤矿一般要 求电压允许偏差不超过额定电压的正负5%，频率允许偏差不超过正负 （0.2~0.5）Hz。频率的质量是由发电厂保证的；电压的质量是靠调整 变压器分接头、降低电源内阻抗和输电线路上的电压损失保证的。
目前，我国正进行西北电网750KV输变电示范工程建设，这是目前 亚洲最高电压等级的输变电工程。国内的厂家已经能够生产交流750KV 的输变电设备，这标志着我国在这一领域已经达到世界先进水平。另外 我国也有几条大功率、超高压的直流输电线路已投入运行，其中包括三 峡—常州500KV直流输电工程。
煤矿供电系统

煤矿供电系统


煤矿供电系统



1.配电网络的接线方式有哪几种？各有什么 特点？ 2.变电所的主接线方式有哪几种？各有什么 特点？ 3.煤矿供电系统的组成？

煤矿供电系统是由矿区降压 站，各类地面变电所，以及 井下的中央变电所，采区变 电所，移动变电站，配电点 以及对应的供电设备和供电 线路组成，今天我们就来了 解煤矿供电系统的各个组成 功能。

1.定义：地面变电所包括地面总变电所和各 类车间变电所 2.地面总变电所 称为降压站，是全矿供电的总枢纽。 地点：一般设在负荷中心，其地理位置应 避开风沙吹袭，空气污染和化学腐蚀。 电压一般为35-110KV，采用双回独立电源 受电。


3.具有一 二级负荷的车间变电所 这种车间供电系统与35／6～10kV 供电系 统类似，为了保证供电的可靠性，必须采 用双回路受电，并设置两台（6～10）／ 0.4kV 低压动力变压器。两路电源进线可以 是架空线也可以是电缆。多采用 高压侧无 母线的接线方式，当任意变压器或者线路 发生故障或需要停电检修时，可以通过低 压侧的单母线分段联络开关给重要的一、 二级负荷送点。



供电系统的运行方式是指系统中的线路、设备在 运行中的电器开关联接关系。在供电设计中，供 电系统的运行方式涉及大部分设计内容，如电费 计算、设备选择、短路计算、保护设置与整定等 等。 （一）各种运行方式的概念 1．按电气设备运行分 （1）并联运行。（2）分列运行。 （3）一台（路）使用、一台（路）备用。部分设 备或线路带电运行、部分作备用的运行方式。 2．按系统运行分 （1）主要运行方式。（2）故障运行方式。


井下供电系统可以分为深井供电系统和浅 井供电系统 深井供电系统 需要注意的是从地面变电所道井下重要冰 点所的下井电缆必须是双回路双电源线路， 以保证井下一级负荷用电的可靠性。
煤矿供电概述

煤矿供电概述


进入地面变电所的输电线路
地面变电所户外设备布置
地面变电所户内设备布置一
地面变电所户内设备布置二
三、井下变电所硐室要求
应特别注意防水、通风及防火问题。 为了防水，变电所地面应比井底车场的轨 面标高高出0.5m。为了使变电所有良好的 通风条件，当硐室长度超过6m时，应设两 个出口，保证硐室内的温度不超过附近巷 道5℃。
▪ b、当采区负荷不大或无高压用电设备时，采区用电由地面变电 所用高压架空线路，将电能送到设在采区地面上的变电室或变电 亭，然后把电压降为380V或660V后，用低压电缆经钻孔送到井 下采区配电所，再送给工作面配电点和低压用电设备。
▪ c、当采区负荷较大或有高压用电设备时，用高压电缆经钻孔将 高压电能送到井下采区变电所，然后降压向采区低压负荷供电。 在浅井供电系统中，由于采区用电是通过采区地表直通井下的钻 孔向采区供电的，所以也称为钻孔供电系统。为防止钻孔孔壁塌 落挤压电缆，钻孔中敷设有钢管，电缆穿过钢管送至井下采区。
▪
井下中央变电所应特别注意防水、通风及
防火问题。为了防水，变电所地面应比井底车场
的轨面标高高出0.5m。为了使变电所有良好的通 风条件，当硐室长度超过6m时，应设两个出口， 保证硐室内的温度不板门和铁栅
栏门。平时铁栅栏门关闭，铁板门打开，以利于
通风。在发生火灾时，将铁门关闭以隔绝空气，
▪ 根据以上要求，通常将采区变电所设置在采区装车站附 近，或在上(下)山与运输平巷交叉处，或两个上(下)山之 间的联络巷中。
▪ 采区变电所的防水、防火、通风等安全措施与中央变电 所相同。采区变电所设备的变压器可与配电设备布置在 伺一硐室内；变电所的高、低压设备应分开布置；检漏 继电器放置在固定于硐室墙壁的支架上。各设备之间、 设备与墙壁之间均应留有维护和检修通道，不从侧面和 背后检修的设备不留通道。
煤矿矿井供电方案

煤矿矿井供电方案

正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时另一回 路必须带电备用，以保证供电的连续性。
10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。
矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。
供电安全 有良好的供电质量 有足够的供电能力 供电经济
末端电压、频 率、三相电压 平衡、波形等
（三）、电力用户的分类
b单回路电源进线，两台变压器的采区 变电所主接线
①无高压出线且变压器不超过 两台可不设电源进线开关。 见图（2-2）
1、高压配电箱2、矿用变压器34、低压 隔爆自动馈电开关5、照明变压器综合 装置6、检漏继电器
图2－2 单电源进线接线方式（－）
1)采区变电所的高压接线
②有高压出线，一般设电源进线 开关和高压出线开关 。见图（2-3
1.采区变电所 位置的确定原 则
2.采区变电所 的主接线
3.采区变电所 的硐室与设备 布置
1.采区变电所位置的确定原则
1）.尽量位于负荷中心，节省电缆并减少电能损耗电压损失。但要 减少硐室的搬迁。
2）.电缆进出线和设备运输要方便，以便安装敷设电气设备。 3）.变电所通风要良好，以便散热和降低瓦斯浓度。 4）.变电所顶底板要坚固，无淋水，以防电气设备受损、受潮。 一般采区变电所设置在采区中部的两个斜巷之间的联络巷内，或上
井下照明及手持式煤电钻
井下设备控制及局部照明 直流架线电机车 直流架线电机车

《煤矿安全规程》第四
百四十八条

井下各级配电电压和各种
电气设备的额定电压等级，应
符合下列要求：

(一)高压，不超过
10000V。

(二)低压，不超过1140V。

(三)照明、信号、电话和
煤矿井下供电系统 ppt课件

煤矿井下供电系统 ppt课件

煤矿井下供电系统
三、矿井供电系统
35KV高压经煤矿地面35KV/10KV(6KV)变电所的主 变压器降压后（35KV/10KV），经过10KV（或6KV） 高压配电装置及供电线路，将电能输送到井下中央变电 所内，再由中央变电所输送至采区变电所，再经过采区 变电所的变配电设备及供电线路送至综、连采、机运队 等配电点，经配电点的移动变电站降压后，分别将不同 等级的电压输送给不同的电气开关和用电设备（负荷）， 便组成了矿井供电系统。目前煤矿井下普遍采用采区变 电所供电或移动变电站的供电方式，其移动变电站采用 高压开关、干式变压器、低压馈电开关或低压综合保护 箱三位一体组合方式，或是矿用隔爆型干式变压器和矿 用一般型干式变压器。
煤矿井下供电系统
二、矿井供电系统
(1) 供电系统:
•地方区域变电所
（110KV/35KV）
•矿井变电所（35/10KV
双回路双电源）
•地面10KV或6KV负荷
•压风机房
•
井 10KV或
•提升机房
下 6KV 中
•采区变电所
工作面配电点
央
变
•移动变电站
电
所
10KV或
各种用电设备
6KV
移动变电站(降压)
•10/0.66kv
煤矿井下供电系统
控制开关
•10/1.14kv
10/3.3kv
• 煤矿井下采区供电系统的安全隐患分析 • • 1 问题的提出
目前煤矿井下普遍采用采区变电所供电或移动变电站的供电方式，其移动变电站采用高压开关、干式变压器、低压 馈电开关或低压综合保护箱三位一体组合方式，或是矿用隔爆型干式变压器和矿用一般型干式变压器。 • (1)变压器二次到馈电开关电源侧这段低压电缆无漏电保护，当该段电缆发生漏电故障后，虽然低压检漏继电器动作， 馈电开关分闸，但电缆的漏电故障始终存在，易发生短路故障和人身触电事故。 (2)当维修人员在误操作(高压没有停电)的情况下，打开变压器的高压侧或低压侧接线腔门(盖)检修、检查时，由于 设备没有可靠的保护装置，致使操作人员时有发生触电伤亡的事故。 • 2 主要原因分析 (1)对变压器二次侧到馈电开关电源侧这段低压电缆的漏电保护和在打开变压器高、低压侧腔体门(盖)时的保护问题 上，目前还没有明确的标准规定，因而存在隐患是必然的。 (2)目前井下使用的高压防爆开关、矿用一般型高压开关等都具有高压漏电和绝缘监视保护功能，由于变压器高、低 压侧腔体的门(盖)还没有有效的闭锁(联锁)保护装置，以及低压馈电开关在对变压器二次侧到馈电开关电源侧这段低 压电缆的漏电保护的空缺，使得高压开关与分立的变压器、低压馈电开关之间的保护不能形成有效的配合，高压开 关也便失去了应有的保护功能。 (3)不按规定擅自使用电气设备，有的还任意甩掉保护设施，如拆去变压器高、低压侧腔体的门(盖)有闭锁(联锁)的 保护装置等。 3 防范措施 (1)建议国家有关部门应尽快制定出对使用中的变压器二次侧到馈电开关电源侧这段低压电缆的漏电保护和在打开变 压器高、低压侧腔体门(盖)保护的有关标准的规定。 (2)对分立的供电变压器，其高、低压侧腔体门(盖)都应设置闭锁(联锁)开关，其接点串接在高压开关的监视回路中， 当变压器高、低压侧腔体门(盖)在打开(或关闭前)及高压橡套电缆的监视线在断开时，高压开关便迅速跳闸(或不能 合闸)。 (3)应定期对井下设备进行监督检查、严格制定操作、维护制度、人员培训制度遵章作业确保安全生产。
煤矿井下供电系统概述

煤矿井下供电系统概述


电源允许引自其他动力变压器的低压母线段。但其供电回路应采用装有选 择性漏电保护的专用开关和专用线路供电； （4）使用局部通风机供风的地点，其配电设备必须实行风电和瓦斯电闭 锁，保证在停风和瓦斯超限后能切断该区域内全部非本质安全型电气设备 的电源。 7、 井下高压电源宜采用10kV 或6kV。 8、井下低压电源电压应符合下列规定：1.井下低压不应超过1140V； 2. 手持电气设备、固定照明宜采用127V。 9、采区电气设备使用3300V 供电时，必须制定专门的安全措施。 二、井下供配电系统图 1、案例1：矿井供电系统 2、案例2：矿井供电系统 3、案例3：井下中央变电所供电示意图 4、案例4：采区变电所布置图 5、案例5：采煤工作面配电图
隔 爆 型 移 动 变 电 站
隔 爆 型 干 式 变 压 器
隔 爆 型 高 压 开 关
隔 爆 型 低 压 组 合 站
隔 爆 型 真 空 馈 电 开 关
隔 爆 型 磁 力 起 动 器
隔 爆 型 电 动 机
隔 爆 型 照 明 灯 具
隔 爆 型 移 动 式 风 机
井 下 电 缆 挂 钩
隔 爆 型 高 压 电 缆 连 接 器
（4）至于埋设在其他地点的局部接地极，可采用镀锌钢管。钢管直径不 得小于35mm、长度不得小于1.5米，管子上至少要钻20个直径不小于 5mm的透眼，并灌注盐水，以降低接地电阻值。 3、接地母线和辅助接地母线 井下中央变电所和水泵房均应设置接地母线;采区变电所、采区配电点 及其他机电硐室则应设置辅助接地母线。接地母线及辅助接地母线应采用 断面不小于100mm2的镀锌扁钢(或镀锌铁线)或断面不小于50mm2的裸铜 线。采区配电点及其他机电硐室的辅助接地母线应采用断面不小于 50mm2的镀锌扁钢(或镀锌铁线)或断面不小于25 mm2的裸铜线。接地母 线和辅助接地母线均应分别和主接地极、局部接地极连接。连接接地极的 接地导线应采用断面不小于50mm2的镀锌扁钢(或镀锌铁丝)或断面不小于 25mm2的裸铜线。 4、连接导线和接地导线 各个电气设备的金属外壳、铠装电缆的钢带(或铜丝)和铅包均应通过 单独的连接线直接与接地母线或辅助接地母线连接。连接导线和接地导线 均应采用断面不小于50mm2的镀锌扁钢(或镀锌铁丝)或断面不小于 25mm2的裸铜线。对于移动式电气设备表示 见图片 三、井下防爆电气设备的检查和维护 隔爆型电气设备入井前，应由指定的经培训考试合格的电气设备防爆检查工 检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“MA准用证”及安全性能检查合格后 方准入井，具体检查项目如下： 1、隔爆型电气设备必须经过考试合格的防爆电器设备检查员检查其安全性能，并 取得合格证。 2、外壳完好无损伤、无裂痕及变形。 3、外壳的紧固件、密封件、接地元件齐全完好。 4、隔爆结合面的间隙、有限宽度和表面粗糙度符合有关规定，螺纹隔爆结构的拧 入深度和螺纹扣数符合规定。 5、电缆接线盒及电缆引入装置完好，零部件齐全，无缺损，电缆连接牢固、可靠 。一个电缆引入装置只连接一条电缆。密封圈外径与电缆引入装置内径之差，应 符合下列要求： ①密封圈外径不大于20mm时，其内径差不大于1.0mm； ②密封圈外径大于20mm、不大于60mm时，其内径差不大于1.5mm； ③密封圈外径大于60mm时，其内径差不大于2.0mm；
柴里煤矿矿井供电系统简介

柴里煤矿矿井供电系统简介

柴里煤矿矿井供电系统简介一、矿井６ＫＶ中央变电所柴里煤矿建于1964年，变电所位于矿井西侧，铁路西50米处，1964年即形成可靠的双回路供电系统，一路电源来自欢城220KV／35KV变电所，18米水泥Ｔ型杆架设，架空线型号为：LGJ-240，长度为8.7千米，路经欢城外环公路跨路一处，大部分线路位于农田内；另一路来自杜庙220KV／35KV变电所，18米水泥Ｔ型杆架设，架空线型号为：LGJ-240，长度为8.2千米，路经西岗滕州公路跨路一处、济微公路跨路一处，其余线路位于农田内。

6KV中央变电所为双母线全桥式接线方式，现有主变压器２台，型号SFZ8-10000型，容量为10000KVA，两台变压器并列运行。

现有高压开关柜３８面，型号KYN28A，通过PDS7000电力监控实现了无人职守、微机监控。

盛源热电公司安装有3台6000ＫＷ发电机组，1台18000ＫＷ发电机组，分四路向与矿35ＫＶ中央变电所６KV母线段联络，经过3根120mm2独芯电缆分别连接到矿6KV中央变电所的两段母线上，应急情况下可实现发电机组启动风机等应急供电。

二、矿井井上、下负荷参数矿井井上正常负荷为11000KW，主要包含地面提升、运输、压风、抽风等生产负荷，其中四大运转所占负荷在4500KW，地面其它生产负荷在5000KW，社区生活及配套设施负荷在2000KW；井下正常负荷为7500KW，主要包含井下排水、通风、运输及工作面生产负荷，其中一、二水平正常排水负荷在2015KW，综采工作面安装总容量2550KW，正常运行容量1300KW，单台最大启动负荷为375KW煤机。

高档工作面安装总容量1400KW，正常运行容量1100KW，单台最大启动负荷为150KW 皮带。

掘进工作面总负荷400KW，正常运行容量320KW，单台最大启动负荷为EBJ-132KW综掘机。

三、矿井地面供电系统概况地面设有水厂、外转供、洗煤厂、电修等高压变电所，以及北楼、南平房、动筛、东宿舍等高压配电点。

煤矿安全供电系统基本知识

煤矿安全供电系统基本知识

51
三相vs单相
380V工业供电系统
– 每根火线和零线之间的电压为220V，每两根火线 之间的电压是380V
– 三相供电 – 也可以另接地线
220v民用系统
– 单相供电 – 火线和零线之间的电压为220V – 有的家电还有一根“地线”
52
单相电机 VS 三相电机
制造三相发电机、变压器都较制造单相发电机、变压 器省材料，而且构造简单、性能优良。
1、干线式供电
12
工作面供电方式
2、辐射式供电（专线式、放射式）
13
干线式 VS 辐射式
干线式更经济 辐射式更可靠
14
工作面供电方式
混合式
负载
电源 负载
电源
负载
负载 负载
负载
15
工作面供电方式
4.移动变电站
16
额定电压
《煤矿安全规程》第四百四十八条 井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，
护 – 共杆部分任一条回路能负担整个矿井全部负荷
23
矿井供电的一般规定
电气设备的相关规定
– 同时存在多种电压时，低压设备一定要标明额定电压。 – 井下必须备有配电图并标明：
地点 设备型号 线路保护的技术指标 线路电缆的型号 地线的位置 风流方向
– 技术改造后要经批准后才能使用
24
矿井供电的一般规定
二级负荷（二类负荷）
– 定义：凡因突然停电造成大量减产或大量废品的负荷。 – 举例：井下采、掘工作面、机电运输、地面生产系统等。 – 供电要求：两个回路电源供电或专线。
三级负荷（三类负荷）
– 定义：指除一、二类负荷以外的其它负荷。 – 举例：地面附属车间及矿山机修厂等。 – 供电要求：单回路供电、多负荷共用一条输电线路。
一 矿井供电系统及供电安全技术管理

一 矿井供电系统及供电安全技术管理


三、井下供电应做到“三无、四有、两齐、三 全、三坚持” 其具体内容如下： “三无”，即无鸡爪子；无羊尾巴；无明接头。 “四有”，即有过流和漏电保护装置；有螺钉和 弹簧垫；有密封圈和挡板；有接地装置。 “两齐”，即电缆悬挂整齐；设备硐室清洁整齐。 “三全”，即防护装置全；绝缘用具全；图纸资 料全。 “三坚持”，即坚持使用检漏继电器；坚持使用 煤电钻、照明和信号综合保护；坚持使用风电和 瓦斯电闭锁。
综采工作面供电系统的组成 10KV高压系统的组成： 由高压防爆配电箱、高压双 屏蔽软电缆（613型电缆）、 高压电缆连接器和移动变电 站等组成。
局部通风机供电系统
为保证高瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机 可靠运转，局部通风机都实行“三专”（专 用变压器、专用开关、专用线路）供电。
二、安全用电的通用要求 为加强井下电气管理，减少井下电气事故，消灭失爆 现象，杜绝因电气火花造成瓦斯、煤尘爆炸事故。井 下供电必须做到“十不准”即： 1、不准带电检修； 2、不准甩掉无压释放器、过电流保护装置； 3、不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护和局部通风 机风电、瓦斯电闭锁装置； 4、不准明火操作、明火打点、明火放炮； 5、不准用铜、铝、铁丝等代替保险丝； 6、停风停电的采掘工作面，未经检查瓦斯不准送电； 7、有故障的供电线路，不准强行送电； 8、电气设备的保护装置失灵后，不准送电； 9、失爆电气设备，不准使用； 10、不准在井下拆卸矿灯。
五、触电的防护措施 安全电流:30mA*s 安全电压:36V. 接触性触电 非接触性触电. 为防止触电事故发生，在电气设 备设计、制造、使用和维护中， 要认真执行《煤矿安全规程》等 有关规定，做到安全用电。
防触电的主要措施有： 1、严格遵守电气作业安全的有关规章制度，提高 作业人员的操作水平。 2、不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。 使人体不能触及或接近带电体。 3、设置保护接地 4、在井下高、低压供电系统中，装设漏电保护装 置，防止供电系统漏电造成人身触电和引起瓦斯 或煤尘爆炸。 5、采用较低的电压等级。如：手持式煤电钻和照 明装置的额定电压不应大于127V，矿井监控设备 的额定电压不应大于24V。 6、维修电气装置时要使用保安工具。如：绝缘夹 钳、绝缘手套、绝缘套鞋等。

第1讲煤矿供电系统

第一讲煤矿供电系统目前，电力已成为煤矿生产的主要甚至是唯一的能源。

可靠、安全、高质量和经济地供电,对保证安全生产、提高产品质量及提高经济效益具有十分重要的意义。

一、电力系统和电力网（第一章第一节)电力系统是指由发电机、电力网和电力用户组成的统一整体.电力网是由输电线路和升（降）压变电站（所）组成，担负电力输送、输电，必须将发电机生产的电能经升压变压器升压后输送到负荷中心。

在负荷中心附近需设置降压变电站（所），将电压降低后再输送至用户.电力系统中各发电厂之间以输电线路相连，称为并网发电。

并网发电可以提高供电的可靠性，同时还可以提高发电厂和电力网的经济效益。

煤矿是电力系统的用户，是电能的消费者，处于电力网的终端。

全国电网分布图GIS变电所二、煤矿电源煤矿企业的电源一般来自电力网,煤矿都设有企业总变电所来接受电能。

其受电电压为6～110kV,煤矿企业总变电所必须至少有两个独立电源。

通常两个电源来自电网的两个区域变电所,也可以来自一环式如图l-3所示。

环式适用于向两个彼此之间相距较近，而离电源都较远,负荷容量相差不太大，且对供电可靠性要求较高的用户供电。

适用于一级负荷或重要的二级负荷。

干线式如图1-4所示.其特点是：多用户共用一条输电线路，节省供电设备，造价较低,但可靠性差,容易因一个用户故障引起多个用户停电。

干线式一般用于二、三级负荷供电。

三、额定电压等级为了便于电网的运行管理和电气设备生产的标准化，国家标准规定了全国统一的额定电压等级,电气设备都是按照额定电压设计和制造的，在额定电压下电气设备可以安全、高效的运行。

电力系统额定电压等级见表l-l 。

表1-1 电力系统额定电压等级（kV ）四、煤矿对供电的基本要求鉴于电力供应在煤矿生产中的重要性，对煤矿供电提出如下要求:1．可靠供电可靠供电就是要求不间断供电。

在煤矿中，各种电力负荷对供电可靠性的要求是不同的，为了能在技术经济合理的前提下满足不同负荷对供电可靠性的要求,把电力负荷分为三类。

矿井供电系统

矿井供电系统本章培训的要点：掌握矿井供电系统知识掌握条区供电系统知识熟练掌握井下供电安全知识了解杂散电流的危害及防治措施掌握“三专两闭锁”的作用及使用范围第一节矿井供电系统矿井供电系统是指由矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、工作配电点按一定方式相互连接起来的一个整体。

一、煤矿企业对供电的基本要求（1）供电安全。

煤矿井下存在水、火、瓦斯、煤尘、顶板五大自然灾害，自然条件恶劣，生产环境复杂，容易发生触电、煤炸等恶性事故。

因此，必须严格遵守《煤矿安全规程》的规定，采取防爆、防触电、防潮各种电气保护等一第列措施，确保煤矿供电安全。

（2）供电可靠。

煤矿供电中断，不仅影响产量，而且因为停电而停止通风、排水、从而引发爆炸、水害等各类重大事故的发生，危及生命财产的安全，有时甚至毁掉整个矿井。

（3）供电技术合理。

技术合理性也指保证供电质量好，即供电的电压、频率及谐波成分达到一定的技术标准。

（4）供电经济。

由于煤矿电气设备耗电量很大，输电功率大，如果设计不合理会造成许多电能的浪费。

二、电力负荷的分类煤矿电力负荷按用户的生要性和中断供电对人身安全或在经济方面所造成的损失和影响程度分为三类。

（1）第一类负荷。

如果中断供电，会造成人员伤亡、重大设备损坏，产生巨大经济损失，所以要求供电必须可靠。

如主提升机、主排水等。

（2）第二类负荷。

如果中断供电，会严重减少产量，造成重大经济损失，就尽量保证可靠供电。

如压风设备、采区变电所。

（3）第三类负荷。

中断供电对生产无直接影响，也不会造成特别大的经济损失。

三、矿井供电电压等级1、煤矿电压等级由于煤矿生产条件的特殊性，有的应用场合采用了特定的电压等级。

煤故常用的电压等级及用途如下表：了保证煤矿井下供电安全，《煤矿安全规程》对井下各级电压等级进行了具体的规定。

第448条规定，井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级应符合下列要求：（1）高压，不超过10000V。

（2）低压，不超过1140V。

(完整版)矿井供电设计

目录第一章系统概况 (2)第一节供电系统简介 (2)第二节中央变电所高压开关及负荷统计 (2)一、G-03高压开关负荷统计： (3)二、G-04高压开关负荷统计： (3)三、G-05高压开关负荷统计： (3)四、G-07高压开关负荷统计 (4)五、G-08高压开关负荷统计 (4)六、G-09高压开关负荷统计 (5)第三节中央变电所高压开关整定计算 (6)一、计算原则 (6)二、中央变电所G-01、G-06、G-11高爆开关整定： (7)三、中央变电所G-03高爆开关整定： (7)四、中央变电所G-04、G-08高爆开关整定： (8)五、中央变电所G-05、G-07高爆开关整定： (8)六、中央变电所G-09高爆开关整定： (9)七、中央变电所G-02、G-10高爆开关整定： (9)八、合上联络开关，一回路运行，另一回路备用时Ⅰ、Ⅱ段高压开关整定.9九、定值表（按实际两回路同时运行，联络断开）： (10)第四节井底车场、硐室及运输整定计算 (10)一、概述 (10)二、供电系统及负荷统计 (10)三、高压系统设备的选型计算 (11)第五节660V系统电气设备选型 (13)一、对于3#变压器 (13)二、对于2#变压器 (15)第六节660V设备电缆选型 (17)一、对于3#变压器 (17)二、对于2#变压器 (18)第七节短路电流计算 (19)一、对于3#变压器 (19)二、对于2#变压器 (20)第八节低馈的整定 (21)一、对于3#变压器 (21)二、对于2#变压器 (23)三、对于1#变压器 (25)四、对于4#变压器 (26)五、对于YB-02移变 (27)六、对于YB-04移变 (28)第二章30104综采工作面供电整定计算 (31)第一节供电系统 (31)第二节工作面供电系统及负荷统计 (32)第三节高压系统设备的选型计算 (33)一、1140V设备YB-03移动变电站的选择 (33)二、660V设备YB-04移动变电站的选择 (33)三、高压电缆的选择及计算 (34)四、1140V系统电气设备电缆计算 (35)五、660V系统电器设备电缆计算 (38)第四节短路电流计算 (44)第五节整定计算 (51)第六节供电安全 (56)第三章 30106工作面联络巷供电整定计算 (57)第一节供电系统 (57)第二节工作面供电系统及负荷统计 (57)第三节设备的选型计算 (57)一、YB-02移动变电站的选择 (57)二、高压电缆的选择及计算 (58)三、低压系统电气设备电缆计算 (59)第四节短路电流计算 (62)第五节整定计算 (64)第六节供电安全 (68)第一章系统概况第一节供电系统简介我煤矿供电系统为单母线分段分列运行供电方式，一回来自西白兔110KV站35KV母线，另一回来自羿神110KV站35KV母线。

煤矿供电系统简介


部照明
离有关。在确定供电电压时，应
井下照明及手持式电钻
将两种可用的电压方案，作经济
矿井地面照明
比较。当经济指标相差不大时，
地面及井下低压动力
应优先采用等级较高的方案。对
井下采区低压动力
单回路输电架空线电压等级的确
井下综合机械化采区低压动力 定，可参考下式估算：
井下综合机械化采区低压动力 井上下高压电动机及配电电压
场配电所，再由井底车场配电所将低压电能送至各低压用电 设备。井 下架线式电机车所用直流电源，可在地面变电所整 流，然后将直流电用电缆沿井筒送到井底车场 配电所后供给。
b.当采区负荷不大或无高压用电设备时，采区用电由地面变 电所用高压架空线路，将电能送 到设在采区地面上的变电室 或变电亭，然后把电压降为 380V 或 660V 后，用低压电缆经 钻孔送到 井下采区配电所，由采区配电所再送给工作面配电 点和低压用电设备。
各种用电设备
6kV
移动变电站(降压)
•10/0.66kv
控制开关
•10/1.14kv
10/3.3kv
(2) 矿井用电负荷的分级 用电负荷的等级，是选择矿区供配电系统的主 要依据之一。按照可靠性的要求，矿井用电负荷一般分为三级。
1）一级负荷 一级负荷主要包括以下设备 (1)矿井主要扇风机。 (2)升降人员的立井提升机、矿井主提升设备。 (3)有淹没危险的井下主排水设备。 (4)矿井抽放瓦斯设备。 (5)突出、高瓦斯矿井掘进头的通风设备。 (6) 压风机、监测监控设备 。 (7)为井下供电的变电所。 2）二级负荷 (1)煤矿企业、井上、下主要生产环节的动力和照明设备。 (2)水源缺乏地区的生产、生活水源水泵及配有备用泵的消防水泵。 (3) 4t 以上锅炉设备。 (4)矿灯充电设备。 (5)以电机车为主要运输方式的整流及充电设备。 (6)自动交换机，大中型监控设备及管理计管机的用电设备。 (7)电气集中的铁路运输信号设备。 3）三级负荷 凡不属于一、二级负荷的均属三级负荷。
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典型煤矿井下6～ 典型煤矿井下 ～10kV供电系统分 供电系统分 析
10KV或 6KV
各种用电设备
移动变电站(降压) •10/0.66kv•1/1.14kv控制开关
10/3.3kv
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煤矿井下采区供电系统的安全隐患分析 1 问题的提出 目前煤矿井下普遍采用采区变电所供电或移动变电站的供电方式，其移动变电站采用高压开关、干式变压器、低压 馈电开关或低压综合保护箱三位一体组合方式，或是矿用隔爆型干式变压器和矿用一般型干式变压器。 (1)变压器二次到馈电开关电源侧这段低压电缆无漏电保护，当该段电缆发生漏电故障后，虽然低压检漏继电器动作， 馈电开关分闸，但电缆的漏电故障始终存在，易发生短路故障和人身触电事故。 (2)当维修人员在误操作(高压没有停电)的情况下，打开变压器的高压侧或低压侧接线腔门(盖)检修、检查时，由于 设备没有可靠的保护装置，致使操作人员时有发生触电伤亡的事故。 2 主要原因分析 (1)对变压器二次侧到馈电开关电源侧这段低压电缆的漏电保护和在打开变压器高、低压侧腔体门(盖)时的保护问题 上，目前还没有明确的标准规定，因而存在隐患是必然的。 (2)目前井下使用的高压防爆开关、矿用一般型高压开关等都具有高压漏电和绝缘监视保护功能，由于变压器高、低 压侧腔体的门(盖)还没有有效的闭锁(联锁)保护装置，以及低压馈电开关在对变压器二次侧到馈电开关电源侧这段低 压电缆的漏电保护的空缺，使得高压开关与分立的变压器、低压馈电开关之间的保护不能形成有效的配合，高压开 关也便失去了应有的保护功能。 (3)不按规定擅自使用电气设备，有的还任意甩掉保护设施，如拆去变压器高、低压侧腔体的门(盖)有闭锁(联锁)的 保护装置等。 3 防范措施 (1)建议国家有关部门应尽快制定出对使用中的变压器二次侧到馈电开关电源侧这段低压电缆的漏电保护和在打开变 压器高、低压侧腔体门(盖)保护的有关标准的规定。 (2)对分立的供电变压器，其高、低压侧腔体门(盖)都应设置闭锁(联锁)开关，其接点串接在高压开关的监视回路中， 当变压器高、低压侧腔体门(盖)在打开(或关闭前)及高压橡套电缆的监视线在断开时，高压开关便迅速跳闸(或不能 合闸)。 (3)应定期对井下设备进行监督检查、严格制定操作、维护制度、人员培训制度遵章作业确保安全生产。
二、矿井供电系统 矿井供电系统 (1) 供电系统 供电系统:
•地方区域变电所
（110KV/35KV） ）
•地面 地面10KV或6KV负荷 或 负荷
•通风机房 •压风机房 •提升机房
•
井 下 中
双回路双电源）
10KV或 6KV
•矿井变电所（35/10KV
•采区变电所
工作面配电点
央 变 电 所
•移动变电站
• 根据额定电压选择时，所选电气设备的额 定电压应不小于通过它的最大长时工作电 流。还有根据开关电气断流能力和电气设 备的短路稳定性来根据本矿的实际情况， 选择GFW-1矿用一般型高压配电箱和矿用 隔爆型高压真空配电箱BGP6-6型。
• • • • • • • • • • •
2典型煤矿井下 ～10kV供电系统分析 典型煤矿井下6～ 典型煤矿井下 供电系统分析 典型的井下高压供电系统是一个单侧电源三级线路供电系统，如图1所示。
ZNCK-2A高压开关智能测控保护器 测试系统设计
• 煤矿井下供电系统有哪些设备构成？ 答：移动变压站、隔爆干式变压器、矿用防爆电 动机、六氟化硫断路器、组合开关、防爆运 输机 车、阻燃抗静电输送带、矿用隔爆型电磁起动器、 通风机、本质安全电话机。
煤矿井下供电系统有哪些设备构成？有哪些 用电设备？ 国内的供电系统结构大都采用分站+电源 箱+断电器+后备电池+传感器模式。有高压 供电系统，低压供电系统。 煤矿电气设备分为两大类：一般型电气 设备，矿用防爆电气设备。
图1 井下高压供电系统简化图 各处开关分类及作用 (1)分段开关，如QF15、QF25、QF35等，将单母线分为两段，不设保 护。 (2)进线开关，如QF1、QF2、QF3等，作为该段母线的电源开关，不设 保护。 (3)线路开关，又称出线开关，如QF11～QF14、QF21、QF23、QF31、 QF33等，用来保护一条线路，或线路变压器组，应设保护。 (4)直配负荷开关，如QF22、QF24、QF32、QF34等，只经过很短的电 缆(约几十米)就接到高压端负荷——固定式变压器或高压电动机，此类开关也 应设置保护。
二、煤矿井下供电系统的电气设备及井 下用电设备
• 由煤矿地面变电所的变压器、配电装置、供电线 路将电源输送给中央变电所或采区变电所，经过 变配电供给用点负荷，这种运行方式相互连接起 来构成的供电网称为矿井供电系统。供电系统中 尙包括漏电检测保护、保护接地装置和短路保护 装置，他们一并构成一个完善的供电系统。 • 常用的煤矿供电系统是：地面变电所—井下中央 变电所—采区变电所（或者移动式变电站）—工 作面配电点 • 我国现在煤矿常用的两种供电系统：深井供电方 式和浅井供电方式 两大类
•
三、矿井供电系统
35KV高压经煤矿地面 高压经煤矿地面35KV/10KV(6KV)变电所的主 高压经煤矿地面 变电所的主 变压器降压后（ 变压器降压后 （ 35KV/10KV） ， 经过 ） 经过10KV（ 或 6KV） （ ） 高压配电装置及供电线路， 高压配电装置及供电线路，将电能输送到井下中央变电 所内，再由中央变电所输送至采区变电所， 所内，再由中央变电所输送至采区变电所，再经过采区 变电所的变配电设备及供电线路送至综、连采、 变电所的变配电设备及供电线路送至综、连采、机运队 等配电点，经配电点的移动变电站降压后， 等配电点，经配电点的移动变电站降压后，分别将不同 等级的电压输送给不同的电气开关和用电设备（负荷） 等级的电压输送给不同的电气开关和用电设备（负荷）， 便组成了矿井供电系统。 便组成了矿井供电系统。目前煤矿井下普遍采用采区变 电所供电或移动变电站的供电方式，其移动变电站采用 高压开关、干式变压器、低压馈电开关或低压综合保护 箱三位一体组合方式，或是矿用隔爆型干式变压器和矿 用一般型干式变压器。