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 分配和变换任务的网络 图 1 1 是电力系统示意图 发电机的输出电压较低 3 15 20kV 为能够大容量 远距离 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 GISGIS 变电所变电所 二 煤矿电源二 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 来自一个区域变电所的不同的母线 也可采用环形供电网络 图 1 2 中 用户 1 由一个变电所单回路供电 可靠性不好 用户 3 由一个变电站 所 双回路供电 可靠性较高 用户 2 由电网的 两个变电站 所 供电 可靠性最高 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 变压器的额定电压类 型 电网和用电设 备的额定电压 用途 电源设备的额定 电压原绕组副绕组 交 流 0 1270 127 0 22 0 38 0 660 66 1 141 14 3 33 3 6 10 35 110 井下照明 煤电钻井下照明 煤电钻 地面小型动力 照明地面小型动力 照明 地面中小型动力 井下中小型动力 综采工作面综采工作面 大型综采工作面 短距离配电短距离配电 短距离配电短距离配电 中短距离输电 中远距离输电 0 1330 133 0 23 0 40 0 6930 693 1 2 3 453 45 6 3 10 5 0 1270 127 0 22 0 38 0 660 66 1 141 14 3 33 3 6 6 3 10 10 5 35 110 0 1330 133 0 23 0 4 0 6930 693 1 21 2 3 453 45 6 3 6 6 10 5 11 38 5 121 四 煤矿对供电的基本要求四 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 1 一级负荷 一类负荷 凡因突然中断供电 可能造成人身伤亡事故或重大设备损坏 给国民经济造成重大损失或在政治上产生不良影响的负荷 均属一 级负荷 如矿井的主通风设备一旦停电 可能导致井下瓦斯爆炸及 人身伤亡重大事故 矿井主排水设备停电 会发生淹井事故 对一 级负荷必须有两个独立电源供电 以保证供电的绝对可靠 如图 1 2 中的用户 2 和用户 3 2 二级负荷 二类负荷 凡因停电 会造成大量减产或生产大量废品的负荷 属于二级 负荷 如矿井集中提煤设备 综采工作面等 对中 小型煤矿的二 级负荷一般由专用线路供电 为了减少长时间停电的影响 供电设 备应有一定数量的库存 以备及时更换 如图 1 2 中的用户 1 对 大型煤矿的二级负荷 也应有两个电源 两回路电源应引自变电所 不同的母线段 如图 1 2 中的用户 3 3 三级负荷 三类负荷 三级负荷是指除一级 二级负荷外的其它负荷 如煤矿的附属 车间及生活设施等 对三级负荷供电一般采用单回路供电方式 多 个三级负荷还可共用一条输电线路 如图 1 4 所示 在供电系统的结线设计 设备选择和运行中 要不惜代价确保 一级负荷的供电不间断 而对三级负荷则更多地考虑供电的经济性 当电力系统因故障必须拉闸限电时 首先停三级负荷 必要时再停 二级负荷 但必须保证一级负荷的用电 2 安全供电 安全供电就是在供电过程中 不发生人身触电 电气火灾和由 电气设备引发的瓦斯与煤尘爆炸事故 煤矿安全供电的三大任务是 电气防爆 电气防火 防触电 一般工业企业也应特别注意防火和 防触电 3 高质量供电 电压和频率是衡量电能质量的主要指标 我国电网的额定频率为 50Hz 其频率偏差不允许超过 0 2Hz 电网频率由发电厂控制 用电企业无法改变 但用电企业 有义务根据电网调度的指令调整本企业的负荷 配合电力系统调节 频率 供电系统在运行中 送到用电设备的实际电压与额定电压总有 一些偏差 此偏差值称为电压偏移 如果电压偏移超过允许的范围 电气设备的运行状态将显著恶化 甚至损坏电气设备 例如交流电 动机 当电压过低时 电动机转矩急剧下降 起动困难 电流增大 运行温度升高 加速绝缘的老化 甚至烧毁电动机 电压过高时 会造成电动机空载电流和铁损的增大 温度升高 过高的电压甚至 会造成绝缘击穿 引起短路 一般电动机和照明灯的允许电压偏移 为额定电压的 5 煤矿常见电压问题是靠近变压器的电压过高 可达额定电压的 1 1 倍以上 离变压器远的电压高低 可低于 0 9 倍的额定电压 当变压器出口处的电压偏高时 可通过电力变压器的调压分接头来 调节 调节原则是当变压器在正常负载下运行时变压器出口处的电 压等于或略高于电网额定电压 当输电线路远端的电压偏低时 可 以通过增大线路导线截面来解决 详见第五讲 4 经济供电 供电的经济性一般考虑三个方面 在满足技术要求的前提下 尽量降低企业变电所与电网的基本建设投资 尽可能降低设备 材 料及有色金属的消耗量 尽量降低供电系统的电能损耗及维护费用 五 电网中性点运行方式五 电网中性点运行方式 第一章 第一章 第二节 第二节 在三相供电系统中 发电机和变压器的中性点 N N 与大地 E E 的连接关系称为中性点的运行方式 中性点运行方式决定着电 网发生单相接地故障后的状况与后果 与供电的可靠性 线路的保 护方法及人身安全等密切相关 常见的中性点运行方式有中性点不 接地和中性点直接接地两种 1 中性点不接地电网 U U V U W U U V W U I V I CW CV CU E I N E I U U V U W U U I V I UW U VW U 图 1 6 单相接地时的中性点不接地电网 VU II a 电路图 b 相量图 E 中性点不接地电网出现单相接地时 接地点的接地电流通常在 几安以下 不会立即损坏设备 系统的线电压仍保持对称 用电设 备的运行不受影响 地面 3kV 63kV 高压电网是直接给用户输电的 电网 采用中性点不接地的运行方式 可以减少用户因单相接地造 成的停电 提高供电的可靠性 中性点不接地电网单相接地时 非 接地相对地电压升高到电网的线电压 易使绝缘薄弱处击穿 造成 严重的两相接地短路 因此 在地面中性点不接地电网中装有绝缘 监视装置或接地保护装置 当发生单相接地故障时及时发出报警信 号 值班人员尽快查找并排除故障 如有备用线路 应尽快将负荷 转移到备用线路上去 规定单相接地后运行时间不应超过 2 小时 经 2 小时仍未消除故障时 应切除故障线路 煤矿井下的高低压电网也采用中性点不接地运行方式 其目的 是减小单相接地电流和人体触电电流 有利于防火和防触电 在煤 矿井下电网的高低压开关中安装有漏电保护装置 当发生单相接地 人触电或电网绝缘不足时 开关立即跳闸切断电源 2 中性点直接接地电网 我国 110kV 及以上电压等级 的电网采用三相三线制的中性点 直接接地电网 煤矿地面 380 220V 低压动力与照明电网 采用三相四线制或三相五线制的 中性点直接接地电网 图 1 8 所 示为三相四线制的中性点直接接 地电网 U U N V U W U U V W 图 1 8 中性点直接接地电网 N K I 中性点直接接地电网发生单相接地故障时 其它两相对地电压 并不升高 因此电网中电气设备的对地绝缘水平只需按相电压设计 这对 110kV 及以上的超高压电网具有很高的技术经济价值 地面 380 220V 低压动力与照明电网 也采用中性点直接接地 的运行方式 其目的是当高 低压电网间绝缘损坏 高电压窜入低 压电网时 降低电网对地电压 是防止触电和保护低压设备的一项 安全措施 当中性点直接接地电网发生单相接地时 故障相由接地点通过 大地与中性点形成单相接地短路故障 将产生很大的短路电流 故 称为大接地电流电网 短路电流会在短时间内损坏电气设备 引发 火灾 必须立即切断电源 六 煤矿变电所的主结线六 煤矿变电所的主结线 第一章 第一章 第二节 第二节 煤矿变电所担负着从电网接受 分配电能和变换电压的任务 是煤矿供电系统的枢纽 正确选择变电所的结线方式和变电所的位 置 对煤矿供电系统的供电可靠性 经济性 供电质量和经济运行 至关重要 变电所的主结线是指担负接受 分配电能和变换电压任务的各 种电气设备之间的连接方式 主结线与供电的可靠性 操作运行的 安全性 灵活性和经济性有着密切的关系 由于电网三相的对称性 主结线采用单线图形式绘制 只在必须表示三相之间的差别时才采 用三相图形式 煤矿变电所常用的主结线如下 1 线路变压器组结线 线路变压器组结线如图 1 9 所示 根据变压器一次侧使用 的开关不同 线路变压器组 结线可有三种型式 一是采 用跌开式熔断器作为进线开 关 投资少 但操作不方便 只能用于室外 二是采用内 装隔离开关和断路器的高压 开关柜作为进线开关 三是 煤矿井下采用矿用防爆高压 配电箱作为进线开关 后两 者操作方便 安全性好 线路变压器组结线的供电可靠性差 只适用于向三级负荷供电 的变电所 2 单母线结线 6 10 kV 母线 QS QF TA TV FFU 电源 图1 10 用高压开关柜组成的 单母线结线 用户 6 10 kV 母线 QS QF TA TV FFU 电源 图1 10 用高压开关柜组成的 单母线结线 用户 电源 6 10 kV 电源 660 1140 V 总开关分开关 总开关 分开关 用户 用户 图1 11用矿用高压配电箱和矿用低 压开关组成的单母线结线 电源 6 10 kV 电源 660 1140 V 总开关分开关 总开关 分开关 用户 用户 图1 11用矿用高压配电箱和矿用低 压开关组成的单母线结线 单母线结线如图 1 10 所示 母线是一段用来分支线路的导体 通过母线一个电源可以向多个用户配电 单母线结线简单 但供电 可靠性差 一旦母线和电源进线出现故障或需要检修时 用户全部 停电 因此 它只适用于对供电可靠性要求不高的变电所 用矿用 防爆电气设备组成的单母线结线如图 1 11 所示 3 单母线分段结线 用 户 一 用 户 二 用 户 一 用 户 三 用 户 四 用 户 二 所 用 电 所 用 电 母线 段母线 段 联 络 开 关 图1 12 单母线分段结线 WL1WL2 用 户 一 用 户 二 用 户 一 用 户 三 用 户 四 用 户 二 所 用 电 所 用 电 母线 段母线 段 联 络 开 关 图1 12 单母线分段结线 WL1WL2 660 1140 V 电源 6 10 kV 母联 母线 段母线 段 T2 T1 660 1140 V 图1 13 用矿用高压配电箱和矿用低压开关 组成的单母线分段结线 高压用户 低压一级负荷 母联 电源 6 10 kV 660 1140 V 电源 6 10 kV 母联 母线 段母线 段 T2 T1 660 1140 V 图1 13 用矿用高压配电箱和矿用低压开关 组成的单母线分段结线 高压用户 低压一级负荷 母联 电源 6 10 kV 单母线分段结线如图 l 12 所示 电源进线至少有两路 分别接 于不同的母线段上 母线的段数与电源进线个数相同 各段母线之 间用开关连接 称为母线联络开关 简称母联 变电所的一级负荷 用双回路或环形供电方式 其两条配出线必须分别接在两段母线上 以防因母线故障中断供电 只有一回电源线路的其它负荷 均匀分 配在两段母线上 这种结线能保证重要负荷的供电可靠性 但当母 线发生故障或检修时 将会有一半的单回路用户停电 适用于出线 回路不太多 母线故障较少的变电所 大中型煤矿变电所多采用这 种结线方式 用矿用防爆电气设备组成的单母线分段结线如图 1 13 所示 单母线分段结线有三种运行方式 一是母线联络开关处于断开 状态 每个电源各带一半负荷 称为分列运行方式 当一个电源或 一段母线发生故障时有一半配出线停电 但双回路供电的用户不会 停电 二是将母线联络开关闭合 一个电源工作 另一个电源带电 备用 热备用 系统处于单母线运行方式 当工作电源或母线发生 故障时会造成全部负荷短时停电 三是 两个电源都工作 母线联络开关闭合 称为并列运行方式 并列运行必须有配 套的继电保护装置 才能在发生故障时 准确地切除故障 避免全所停电 煤矿多采用分列运行方式和单母线 运行方式 4 桥式结线 桥式结线是单母线分段结线的特例 桥式结线的特殊之处是电源进线为两个 或两个以上 而负荷侧的出线数目与进 线数目相同 且负荷多为变压器 煤矿 广泛采用如图 l 14 所示两路电源进线和 两台主变压器的桥式结线 线路侧 变 压器侧和母线联络开关上都装有断路器 操作运行灵活 适应性强 不论是切换 变压器还是切换线路都很方便 并易发 展成单母线分段结线 上述几种常用结线以可靠性衡量 单母线和线路变压器组结线最差 单母 线分段和桥式结线已能满足一般煤矿的 要求 6 变电所的配出线结线 配出线结线是指企业变电所向其负荷供电时 配电线路的设备 配置与连接方式 对容量较小 不重要的负荷 为了节省投资 可 WL2 母联 T1T2 WL1 图1 14 桥式接线 WL2 母联 T1T2 WL1 图1 14 桥式接线 QS QF 电源 用户 用户 1QS QF 2QS 用 户 采用负荷开关配合熔断器进行控制和保护 对容量较大或重要的负 荷应采用断路器和隔离开关组合 为了保证检修线路和断路器时的 人身安全 在配出线断路器的母线侧必须装设隔离开关 具有双电 源的重要负荷的配出线 为了防止在检修时发生负荷侧反送电事故 在断路器的两侧都需装设隔离开关 目前 广泛使用的移开式和手 车式高压开关柜以及矿用高压防爆配电箱均采用双隔离插销结构 与双隔离开关有相同作用 在停 送电操作时 必须严格按照顺序操作 即断路器与隔离 开关之间 送电时 先合隔离开关 后合断路器 停电时 先分断 断路器 后分断隔离开关 否则 会在操作隔离开关时发生弧光短 路 危及人身和设备安全 两个隔离开关之间 送电时 先合母线侧隔离开关 后合线路 侧隔离开关 停电时 先断开线路侧隔离开关 后断开母线侧隔离 开关 防止发生隔离开关与断路器之间的误操作时 人为扩大事故 范围 七 煤矿供电系统七 煤矿供电系统 第一章 第一章 第三节 第三节 矿井供电系统由矿井地面变电所 井下中央变电所和采区变电 所三级变电所构成 地面变电所的受电电压为 6 110kV 井下输配 电高压为 6 kV 或 10 kV 用电设备电压多为 660V 和 1140V 大功率 电动机采用 6kV 或 10kV 供电 对矿井供电系统的主要要求是 1 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 矿井的两回路电源线路上都 不得分接任何负荷 矿井电源线路上严禁装有负荷定量器 2 10kV 及其以下架空电源线路不得共杆架设 3 井下各水平中央变 配 电所 采区变 配 电所 主排水泵 房和下山开采的采区排水泵房的供电线路 不得少于两回路 当任 一回路停止供电时 其余回路应能承担全部负荷的供电 向局部通 风机供电的井下变 配 电所应采用分列运行方式 4 主通风机 提升人员的立井绞车 抽放瓦斯泵房等主要设 备机房 应各有两回路直接由变 配 电所馈出的供电线路 受条件 限制时 其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置 向煤 岩 与瓦斯 二氧化碳 突出矿井自救系统供风的压风机 井下 移动瓦斯抽放泵应各有两回路直接由变 配 电所馈出的供电线路 上述供电线路应来自各自的变压器和母线段 线路上不应分接任何 负荷 上述设备的控制回路和辅助设备 必须有与主要设备同等可 靠的备用电源 5 高瓦斯矿井 煤 岩 与瓦斯 二氧化碳 突出矿井 低 瓦斯矿井中高瓦斯区的煤巷 半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工 作面正常工作的局部通风机必须配备安装同等能力的备用局部通风 机 并能自动切换 正常工作的局部通风机必须采用三专 专用开 关 专用电缆 专用变压器 供电 备用局部通风机电源必须取自 同时带电的另一电源 当正常工作的局部通风机故障时 备用局部 通风机能自动启动 其他掘进工作面和通风地点正常工作的局部通 风机可不配备备用局部通风机 但必须采用三专供电 1 煤矿地面总变电所主结线与位置确定 1 煤矿地面总变电所主结线 所 用 电 机 修 厂 补 偿 电 容 低 压 变 压 器 主 通 风 机 一 路 主 井 提 升 机 一 路 副 井 提 升 机 一 路 下 井 一 路 下 井 二 路 副 井 提 升 机 二 路 主 井 提 升 机 二 路 主 通 风 机 二 路 低 压 变 压 器 补 偿 电 容 农 电 所 用 电 WL1 图1 16b 典型小型煤矿地面变电所主结线图 WL2 6 10 kV 段6 10 kV 段 所 用 电 机 修 厂 补 偿 电 容 低 压 变 压 器 主 通 风 机 一 路 主 井 提 升 机 一 路 副 井 提 升 机 一 路 下 井 一 路 下 井 二 路 副 井 提 升 机 二 路 主 井 提 升 机 二 路 主 通 风 机 二 路 低 压 变 压 器 补 偿 电 容 农 电 所 用 电 WL1 图1 16b 典型小型煤矿地面变电所主结线图 WL2 6 10 kV 段6 10 kV 段 图 l 15 典型小型煤矿地面总变电所主结线 图 l 15 为一典型的小型煤矿地面总变电所的主结线图 为了保 证供电可靠性 变电所有两条 6kV 或 10kV 电源进线 采用单母线分 段结线 一 二级负荷由接在不同母线上的双回路或环形回路供电 变电所内设置两台低压变压器供应地面 380 220V 电网用电 变压器 低压侧也采用单母线分段结线 图中省略 35kV 35kV 所 用 电 机 修 厂 补 偿 电 容 低 压 变 压 器 主 通 风 机 一 路 主 井 提 升 机 一 路 副 井 提 升 机 一 路 下 井 一 路 下 井 二 路 副 井 提 升 机 二 路 主 井 提 升 机 二 路 主 通 风 机 二 路 低 压 变 压 器 补 偿 电 容 农 电 所 用 电 WL1 T2 T1 图1 16 典型煤矿地面变电所主结线图 WL2 6kV 段6kV 段 35kV 35kV 所 用 电 机 修 厂 补 偿 电 容 低 压 变 压 器 主 通 风 机 一 路 主 井 提 升 机 一 路 副 井 提 升 机 一 路 下 井 一 路 下 井 二 路 副 井 提 升 机 二 路 主 井 提 升 机 二 路 主 通 风 机 二 路 低 压 变 压 器 补 偿 电 容 农 电 所 用 电 WL1 T2 T1 图1 16 典型煤矿地面变电所主结线图 WL2 6kV 段6kV 段 图 l 16 典型大型煤矿地面总变电所主结线 图 l 16 为一典型的大型煤矿地面总变电所的主结线图 为了保 证供电可靠性 变电所有两条 35kV 电源进线 35kV 侧采用桥式结 线 设置两台主变压器 T1 T2 主变压器二次侧电网额定电压为 6kV 采用单母线分段结线 一 二级负荷由接在不同母线上的双回 路或环形回路供电 变电所内设置两台低压变压器供应地面 380 220V 电网用电 变压器低压侧也采用单母线分段结线 图中省 略 为了防止雷电入侵对电气设备的危害 架空进出线和各段母线 均装有避雷器 为了提高功率因数 在两段 6kV 母线上分别装有补 偿电容器组 为了测量和保护 在两段母线上均装有电压互感器 各进出线均装设电流互感器 图中省略 煤矿地面总变电所通常采 用分列运行方式 也可以采用单母线运行方式 但备用电源线路必 须采用带电备用 热备用 主变压器则采用不带电备用 冷备用 2 煤矿地面总变电所的位置确定 确定煤矿地面总变电所位置时一般遵循以下几项原则 1 变电所位置应尽量靠近负荷中心 进出线路要方便 大型 设备的运输和消防车辆进出要方便 2 具有适宜的地质条件 有防止地下水 雨水和洪水浸淹措 施 应与其它工业建筑物保持足够的防火间距 3 应考虑与邻近设施的相互影响 远离震动大的设备和易燃 易爆的场所 应尽量避开污染源 因此 煤矿地面总变电所一般设置在矿井工业广场边沿 离井 口较近 远离储煤场和矸石山的地方 2 煤矿井下中央变电所结线与硐室布置 1 中央变电所主结线 中央变电所是井下供电的枢纽 其主结线如图 1 17 所示 根据 煤矿安全规程 的规定 对井下中央变电所 主排水泵 房和下山开采的采区排水泵房的供电线路 不得少于两回路 当任 一回路停止供电时 其余回路应能担负全部负荷 所以 为了保证 井下供电的可靠性 由地面变电所引至中央变电所的电缆数目至少 应有两条 并分别引自地面变电所的两段 6 10 kV 母线 中央变电所的高压母线采用单母线分段结线方式 母线段数与 下井电缆根数对应 各段母线通过高压开关联络 正常时联络开关 断开 母线采用分列运行方式 当某条下井电缆故障退出运行时 合上母线联络开关 恢复对该段母线负荷的供电 主水泵是井下中央变电所的一级负荷 但由于水泵总数中已包 括备用水泵和检修水泵 因此每台水泵可用一条专用电缆供电 但 所有水泵必须平均分配在各段母线上 当主水泵为低压时 配电变 压器最少应有两台 变压器低压侧亦采用单母线分段结线 每台变 压器的容量均应满足最大涌水期时需开动的全部负荷的供电要求 2 井下中央变电所的位置和硐室布置 通常井下中央变电所设置在井底车场副井井底附近 与中央水 泵房相邻 有条件时还应与电机车用的变流所联合建筑 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 应比其出口与井底车场或大巷连接处的底板标高高出 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 必须在硐室的两 端各设一个出口 硐室用砌碹或其他可靠方式支护 硐室必须装设 向外开的防火铁门 铁门上应装设便于关严的通风孔 铁门内可加 设向外开的铁栅栏门 平时铁栅栏门关闭 防火铁门打开 以利于 通风 在发生火灾时 将防火铁门关闭 便于灭火和防止火灾蔓延 从硐室出口防火铁门起 5m 以内巷道应用砌碹或其他不燃性材料支护 硐室内还必须设置足够数量扑灭电气火灾的灭火器材 应将变压器与配电装置分开布置 高 低压配电装置分开布置 设备与墙壁之间 各设备之间应留有足够的维护与检修通道 完全 不需要从两侧或后面维护检修的设备 可互相靠紧或靠墙放置 考 虑发展余地 变电所的高压配电设备的备用位置应按设计最大数量 的 20 考虑 且不少于两台 低压设备的备用回路 也按最多馈出 回路数的 20 考虑 3 采区变电所主结线与硐室布置 采区变电所是采区供电的中心 由井下中央变电所送来的高压 电力 经采区变电所直接配送或降压后配送至采掘工作面及采区其 他用电设备 1 采区变电所的结线 根据 煤矿安全规程 的规定 采区变 配 电所的供电线路 不得少于两回路 当任一回路停止供电时 其余回路应能承担全部 负荷的供电 供电线路应来自各自的变压器和母线段 线路上不应 分接任何负荷 向局部通风机供电的井下变 配 电所应采用分列运 行方式 高瓦斯矿井 煤 岩 与瓦斯 二氧化碳 突出矿井 低瓦斯 矿井中高瓦斯区的煤巷 半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面 正常工作的局部通风机必须配备安装同等能力的备用局部通风机 并能自动切换 正常工作的局部通风机必须采用三专 专用开关 专用电缆 专用变压器 供电 备用局部通风机电源必须取自同时 带电的另一电源 当正常工作的局部通风机故障时 备用局部通风 机能自动启动 其他掘进工作面和通风地点正常工作的局部通风机 可不配备备用局部通风机 但必须采用三专供电 图 1 18 是为采区变电所主结线图 双回路电源 单母线分段结 线 采用分列运行方式 下山采区且主排水泵为低压电动机的变电 所 为水泵供电的变压器低压侧也应采用单母线分段结线 参见图 1 13 掘进通风用的局部通风机 简称局扇 必须使用专用变压器 专用开关和专用线路 2 采区变电所的位置和硐室布置 采区变电所通常设置在两个上 下 山巷道之间的联络巷中或 运输大巷采区装车站附近 采区变电所的防水 防火 通风等安全措施 除底板标高没有 严格规定外 其它与中央变电所相同 变压器可与配电设备布置在 同一硐室内 变电所的高 低压设备应分开布置 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 4 工作面配电方式 1 综采工作面配电 综合机械化采煤工作面 单机功率和总功率大 输电距离长 回采速度快 必须采用移动变电站供电 图 1 19 是综采工作面机电 设备布置图 图中未画出液压支架 指示线所指为该设备电动机所 在位置 箭头所指为煤流方向 综采工作面设备的额定电压通常为 1140V 大型高产高效工作 面已使用 3300V 综采工作面配电结线如图 1 20 所示 工作面内的生产设备由 1 号移动变电站供电 1 号移动变电站离工作面 150 300 米 电动机 在运输巷口的可伸缩皮带输送机和其他小型设备由 2 号移动变电站 供电 也可以不用 2 号移动变电站 由采区变电所内的变压器直接 供电 采 煤 机 刮 板 输 送 机 转 载 机 乳 化 液 泵 喷 雾 泵 乳 化 液 泵 综 采 工 作 面 皮 带 输 送 机 其他 小型设备 1140V 660 1140 V 1 号移动变电站 2 号移动 变电站 来自采区变电所 6 10 kV 图 1 20 综采工作面配电结线图 2 普通工作面配电 来自采区变电所 660V 工作面配电点 煤电钻 综保装置 乳 化 液 泵 回 柱 绞 车 煤 电 钻 127V 图 1 22 普通工作面配电结线图 第 一 部 刮 板 第 二 部 刮 板 工 作 面 刮 板 图 1 21 是炮采采煤工作面机电设备布置图 炮采和普通机采工 作面设备功率较小 通常由采区变电所用 660V 低压直接供电 当工 作面离采区变电所太远时 也可采用移动变电站供电 移动变电站 可安放在下顺槽口附近 为了安全操作工作面的机械设备 必须在 工作面附近集中设置控制开关和起动器 这些设备的放置地点即为 工作面配电点 采煤工作面配电点 一般设在距采煤工作面 50m 100m 处 掘进工作面配电点 一般距掘进工作面 80m 100m 工作面配电点随工作面的推进而移动 图 l 22 为炮采采煤工作面运 输巷的配电结线图 回风巷配电结线与此类似 六 煤矿供电系统的监察六 煤矿供电系统的监察 1 矿井地面供电线路监察应按表 7 2 进行 7 2 矿井地面线路检查表 单位 检查地点 年 月 日 序 号检查项目及内容检查情况备注 1 应有两回电源线路 2 两回电源线路分别来自区域变电所或发电厂 3 任一回路均能担负矿井全部负荷 4 电源线路上均不得接任何负荷 5 严禁装负荷定量器 6 两回路架空电源线不能共杆架设 7 防断线检查巡线记录 8 防倒杆事故检查巡视记录 2 矿井供电必须符合下列要求 1 矿井应有两回路电源 在正常情况下应在运行状态下互为备用 当任一回电源发生 故障时 不影响矿井供电 当由于电源系统或继电保护等原因不能长期并联运行时 必须 采用带电热备用方式 2 地面供电线路发生任何故障 至少应有一路电源不中断供电 即两路电源和线路不 得同时受到损害 并且任一回路都能担负矿井全部负荷 3 采用一个回路运行时 另一回路应带电热备用 保证已运行回路停电时 能迅速查 明停电原因并进行必要的倒闸操作 4 在发生任何故障时 应由值班人员进行必要的操作 迅速恢复一个电源供电 并能 担负矿井的全部负荷 5 矿井地面变电所的电能应分别来自电力网中的两个区域变电所和发电厂 6 矿井的两回路电源线路上 不得分接其他负荷 但经有关部门批准后 其中一个 回路可不受分接负荷的限制 7 矿井电源线路上严禁装有负荷定量器 8 小型矿井采用 10kV 以下电压作为矿井架空电源进线时 两回路电源线路不得共杆 架设 9 矿井多回路 多于 2 路 电源供电 部分线路可共杆架设 但应报局总工程师批准 并遵守下列规定 线路不得通过塌陷区 共杆架设部分 在任一回路正常运行情况下 另一回路必须具有正常维护和检修条件 共杆架设的线路发生故障停止供电时 其他电 源线路仍能担负矿井全部负荷 10 井下各水平中央变 配 电所 主排水泵房和下山开采的采区排水泵房的供电线路 不得少于两回路 当任一回路停止供电时 其余回路应能承担全部负荷的供电 主要通风 机 提升人员的立井绞车 抽放瓦斯泵房等主要设备机房 应各有两回路直接由变 配 电 所馈出的供电线路 在受条件限制时 其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置 即绞车与绞车 瓦斯泵与瓦斯泵可互引一回路作为备用 上述供电线路应来自各自的变压 器和母线段 线路上不应分接任何负荷 上述设备的控制回路和辅助设备 必须有与主要 设备同等可靠的备用电源 11 每一矿井必须备有地面 井下配电系统图 井下电气设备布置示意图和电力 电 话 信号 电机车等线路平面敷设示意图 并随着情况变化定期填绘 图中应注明 电 动机 变压器 配电设备 信号装置 通信装置等装设地点 每一设备的型号 容量 电压 电流种类及其