矿山供电系统

1、一 煤矿供电的基本要求 v安全安全-保证人身、设备、矿井安全。措施：严格遵 守煤矿安全规程及有关规章制度。 v可靠可靠-保证供电不中断。措施：采用备用电源 v质好质好-保证供电频率、电压稳定。电压允许偏移 5%。措施：合理选择变压器、输电线截面。 v经济经济-投资、运行、维护等费用尽可能省。措施： 合理选择供电系统及节能质好价廉设备。 二 电力负荷分类 v1 1一类负荷一类负荷-凡停电会造成人身伤亡或重大经济损 失者。要求：供电绝对可靠。采用备用电源。 v2 2二类负荷二类负荷-凡停电造成较大经济损失者。要求： 供电相对可靠。采用专线供电。 v3 3三类负荷三类负荷-凡停电不会造成直接经济损失

2、者。要 求：供电经济。可公用一条线路供电。 2、电压等级 1）国家规定的电压等级）国家规定的电压等级 v交流 v低压 24 V、36 V、127 V、220 V、380V 、660 V、 1140 V。 v高压 3kV、6kV、10kV、35kV、63KV、110KV、 154KV、220KV。 v超高压 330kV、500kV、750 kV。 v直流 v110V、220V、250 V、500V。 11kv。 2）煤矿常用的电压等级）煤矿常用的电压等级 v交流 v35kV 地面变电所的电源进线电压。 v10kV 地面变电所的电源电压或下井电压以及大型设备的用电电压。 v6kV 目前煤矿大型设备

3、的主要用电电压及下井电压。 v3.3kV 大型综采工作面及高产高效工作面的用电电压。 v1140V 目前综采工作面的常用电压。 v660V 井下采掘运等设备的用电电压。 v380V 地面低压动力或小型矿井井下的用电电压 。 v220V 地面照明或单相电器的用电电压 。 v127V 井下电钻、照明及信号装置的用电电压 。 v36V 矿用电器控制回路常用电压。 v直流直流 v250V(500V) 架线式电机车的用电电压。 v110V(220V) 变电所的直流操作、继电保护的直流电源和大型提升机的控制系 统的电源。 v1.要求：可靠、安全、质好、经济。 v2.供电负荷分为三类，为保证可靠，对一类和大

4、型 二类负荷需双电源供电，中小型二类负荷需专线供 电。 v3.供电电压等级依据供电功率及供电距离的大小而 定。 v4.煤矿供电电源来自电力系统。 本节小结 第一章第一章 矿井供电系统矿井供电系统 第二节第二节 矿井供电系统矿井供电系统 由由井井筒筒电电缆缆接接入入 6 61 10 0k kV V 西西翼翼采采区区 东东翼翼采采区区 主主 水水 泵泵 变变流流 设设备备 备备 用用 主主 水水 泵泵 变变流流 设设备备 备备 用用 S SL L7 7 6 6/ /0 0. .4 4 T T T T 井井底底 车车场场 低低压压 动动力力 井井底底 车车场场 低低压压 动动力力 井井下下主主变变电

5、电所所 采采区区变变电电所所 K KS SG GB B K K/ /Y Y- - 1 12 2 6 6/ /0 0. .6 69 9 工工作作面面配配电电点点工工作作面面配配电电点点 K KS SG GZ ZY Y 6 6/ /0 0. .6 69 9 1 1. .1 14 4 浅井供电系统地面变电所 交流发电机(G) 电力变压器(T) 断路器(QF) 隔离开关(QS) 熔断器(FU) 刀开关(QK) 熔断式开关(Q) 负荷开关(Q) 电流互感器(TA) 电压互感器(TV) 阀型避雷器(F) 电抗器(L) 电容器( C ) 线路、母线(W) 电缆及终端(X) 本节小结 地面变电所 井下中央变电

6、所 采区变电所 移动变电站 工作面配电点 地面变电所 地面变电亭 井底车场配电所 采区配电所 工作面配电点 电力系统电力系统 发电厂发电厂 升压变电所升压变电所 降压变电所降压变电所 输电线路输电线路 自备电厂自备电厂 第一章第一章 矿井供电系统矿井供电系统 第三节第三节 井下变电所井下变电所 1.1.井下主变电所位置的确定原则井下主变电所位置的确定原则 v1.尽量位于负荷中心，节省电缆并减少电能损耗电压损失。 v2.电缆进出线和设备运输要方便，以便安装敷设电气设备。 v3.变电所通风要良好，以便散热和降低瓦斯浓度。 v4.变电所顶底板要坚固，无淋水，以防电气设备受损、受 潮。 v一般井下主变

7、电所设置在井底车场附近，并与中央水泵房相 邻。 井下主变电所的位置示意图 1副井井筒；2主井井筒； 3井下主（配）变电所；4主水泵房； 5井底车场巷道 采区变电所硐室位置立体示意图 2.井下主变电所的主接线井下主变电所的主接线 v煤矿安全规程规定：对井下主变电所供 电的线路不得少于两回路，当任一回路停止供电 时，其余回路应能担负井下全部负荷的供电。 （主接线详见深井供电系统） 3.井下主变电所的硐室与设备布置井下主变电所的硐室与设备布置 井下主变电所的硐室布置应符合煤矿安 全规程中有关井下机电硐室的规定，满足 防火、防水和通风的要求。 设备布置应满足“两分开”“三留有”要 求。 1)井下主变电

8、所硐室的防火井下主变电所硐室的防火 （1） 并装设向外开的防火铁门，铁门敞开时不得防 碍巷道交通，铁门上应装有便于关严的通风孔以便 于防火、灭火时隔绝通风。 （2）门内可加设向外开的铁栅栏门，但不得妨碍铁门 的开闭，这样既能保证通风，又能防止闲杂人员进 入主变电所。 （3）硐室应采用砌碹，从硐室出口的防火铁门起5m内 的巷道，应砌碹或用不燃性材料支护。 （4）硐室内应有扑灭电气火灾的干式灭火器和砂箱。 2)2)井下主变电所硐室的通风井下主变电所硐室的通风 为保证硐室的通风，当主变电所硐室长 度超过6m时，应在硐室两端各开设一个便 于通风的出口，保证硐室内的温度不能超过 附近巷道5。 3)3)井

9、下主变电所硐室的防水井下主变电所硐室的防水 （1）为了防止井底车场或大巷向主变电所 和主排水泵房倒灌水，井下主变电所和主排 水泵房的地面应比其与井底车场连接处的底 板高出0.5m。 （2）硐室内不应有滴水现象。 4)井下主变电所的设备布置井下主变电所的设备布置 两分开： 变、配电设备分开布置 高、低压设备分开布置 三留有： 设备与墙、设备之间留有检修通道； 高压开关正面留有操作通道 ； 设备应按最大数量的20%留有备用位置 。 图1-6井下主变电所的设备布置图 1-高压配电箱2-低压开关3-矿用变压器 二、采区变电所 v1.采区变电所位置的确定原则采区变电所位置的确定原则 v2.采区变电所的主

10、接线采区变电所的主接线 v3.采区变电所的硐室与设备布置 1.1.采区变电所位置的确定原则采区变电所位置的确定原则 v1.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。 v2.电缆进出线和设备运输要方便，以便安装敷设电 气设备。 v3.变电所通风要良好，以便散热和降低瓦斯浓度。 v4.变电所顶底板要坚固，无淋水，以防电气设备受损、 受潮。 v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。 回采工作面 掘进工作面 运输斜巷 轨道斜巷 材料平巷 运输平巷 联络巷 采区变电所 采区变电所硐室位置平面示意图 2.采区变电所的主接线采区变电所的主接线 1)采区变电所的

11、高压接线 单电源进线 双电源进线 2)采区变电所的低压接线 2)采区变电所的高压接线 单电源进线 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（a） 有高压出线，一般设电源进线开关和高压出线开关 。见图（b） 2)采区变电所的高压接线 （2）双电源进线 一路供电、一路备用(带阴影的开关3为分断)，两路进线均设电源进线 开关，如出线及变压器台数较少时，母线可不分段。如图所示。 2)采区变电所的高压接线 （2）双电源进线 两回路同时供电，如下图所示。两路进线均设开关，且母线间设联 络开关，正常情况下联络开关打开，保持电源在分列运行状态，当一路电 源故障停电时，合上联络开关，由另一路电源保证

12、对负荷的供电。 向移动变电站供电的高压电缆一般由变电所内的高压配电开关配出， 如图所示。 2)采区变电所的高压接线 （2）双电源进线 采区变电所采区变电所 2)采区变电所的低压接线 （1）每台变压器的低压侧都装有一 台配有漏电保护的自动馈电 开关作为总开关； （2）每条低压配出线都设有自动馈 电开关作为分开关，控制和 保护配出线路，各变压器采 用分列运行。 （3）照明所需要的127V电压由照 明变压器综合装置提供。 3.采区变电所的硐室与设备布置采区变电所的硐室与设备布置 采区变电所的硐室与设备布 置基本同井下主变电所，不 同的是底板不需抬高，不需 留有备用开关位置。高压设 备与低压设备在两侧

13、分布； 也可将高、低压设备同侧布 置，由变压器隔开。图1-10 为采区变电所设备布置 采区变电所硐室布置 三、移动变电所 v1.移动变电所位置移动变电所位置 v2.移动变电所的主接线移动变电所的主接线 移动变电所位置的几种布置方式移动变电所位置的几种布置方式 v(1)设置在运输平巷 （如图中1#移动变电 站）。由于运输机的 功率远大于调度绞车 的功率，所以设置在 运输平巷内可以靠近 负荷中心。但是由于 移动变电站需要敷设 专用的轨道，因此需 要加大巷道断面，增 大巷道的开拓费用和 维护费用。 移动变电所位置的几种布置方式移动变电所位置的几种布置方式 v(2)设在回风平巷 （如图中2#移动变 电

14、站）。虽然远离 运输机，但是可以 利用调度绞车的轨 道，而不需要专设 轨道和增大巷道断 面，在运输机有其 他移动变电站供电 的情况下可以考虑， 然而为安全起见在 专用回风平巷内不 得设置移动变电站 移动变电所位置的几种布置方式移动变电所位置的几种布置方式 v(3)设在下一个工 作面的回风平巷 与本工作面运输 平巷的联络巷内 （如图中3#移动 变电站）。这样 既能位于负荷中 心又不需增大巷 道断面，但是必 须在采掘可以衔 接情况下选用。 移动变电所位置的几种布置方式移动变电所位置的几种布置方式 v(4)设置在运输平 巷入口处轨道上 山与材料上山联 络巷内（如图中 4#移动变电站）。 这样也不需要

15、增 大巷道断面，但 是距离工作面较 远，在供电质量 满足要求的情况 下方可选择。 2.移动变电站的主接线移动变电站的主接线 v移动变电站是由矿用隔爆变压器及其高、低压开关组成。 v可采用单电源或双电源进线，经高压负荷开关或高压断路器接 到变压器一次侧，变压器二次侧经低压断路器配出。 四、工作面配电点四、工作面配电点 v工作面配电点的任务是将采区变电所或移动变电站 送来的1140V或660V电能分配到回采或掘进工作面 的用电设备 。 1.工作面配电点的位置及设备布置 2.配电点开关的设置 1.工作面配电点的位置及设备布置 v回采工作面配电点一般设在距工作面50m70m处的巷道中； v掘进工作面配

16、电点距掘进头80m100m。 2.配电点开关的设置 v工作面配电点设有控制工作面各种设备的磁力起动器以及电 钻（照明）综合保护装置。 v三台及其以上开关的配电点都需要设置自动馈电开关作为配 电点的总开关，以便检修时断电。 v井下各变电所确定原则：位于负荷中心；进出线方便； 运输方便；通风良好；围岩坚固；无淋水。采区变电所 还要减少搬迁。 v移变：设在工作面平巷距工作面150300米。 v配电点：距回采面5070米，距掘进80100米。 v主结线：主变电所为单母线分段；采区变电所单电源时 为单母线、双电源且出线较多时方为单母线分段。 v硐室布置：“两防”“一通” v设备布置：“两分开”“三留有”

17、（采区为“两留有”） 本节小结 v煤矿供电应满足安全、可靠、供电质量、供电经济要求 v煤矿负荷分为三类：一类负荷及大型二类负荷采用双回路供 电，中小型二类负荷采用专线供电 v电压等级的高低，取决于供电路距离及供电功率的大小 v深井供电系统特征：三级供电（地面、井下、采区变电所） 高压下井。浅井供电系统特征：两级供电低压下井。 v井下供电设备集中的地点主要有井下主变电所、采区变电所、 移动变电站和工作面配电点。 v综采工作面的供电采用移动变电站可使高压（6KV或10KV） 深入到工作面平巷，并可随着工作面的移动而移动，低压侧 采用较高的电压等级（1140V）而且随着负荷功率的增加而 增大（可达3

18、300V）。 本章小结 一 煤矿供电的基本要求 v安全安全-保证人身、设备、矿井安全。措施：严格遵 守煤矿安全规程及有关规章制度。 v可靠可靠-保证供电不中断。措施：采用备用电源 v质好质好-保证供电频率、电压稳定。电压允许偏移 5%。措施：合理选择变压器、输电线截面。 v经济经济-投资、运行、维护等费用尽可能省。措施： 合理选择供电系统及节能质好价廉设备。 由由井井筒筒电电缆缆接接入入 6 61 10 0k kV V 西西翼翼采采区区 东东翼翼采采区区 主主 水水 泵泵 变变流流 设设备备 备备 用用 主主 水水 泵泵 变变流流 设设备备 备备 用用 S SL L7 7 6 6/ /0 0. .4 4 T T T T 井井底底 车车场场 低低压压 动动力力 井井底底 车车场场 低低压压 动动力力 井井下下主主变变电电所所 采采区区变变电电所所 K KS SG GB B K K/ /Y Y- - 1 12 2 6 6/ /0 0. .6 69 9 工工作作面面配配电电点点工工作作面面配配电电点点 K KS SG GZ ZY Y 6 6/ /0 0. .6