采煤概论（第二版）课件：煤矿供电

煤矿供电学习目标：能看懂煤矿供电系统图，了解煤矿企业对供电的要求及负荷分类、供电系统电压等级和煤矿供电系统电力用户的分级。基本掌握矿井供电常用设备的型号及用途。第一节煤矿供电系统一、煤矿企业对供电的要求及负荷分类（1）一类用户（一级负荷）：凡因突然中断供电会发生人身伤亡事故，或损坏重要设备且难以修复，或给国家经济带来很大损失者属于这一类。这一类用户有矿井主通风机、主要提升设备、主排水设备。（2）二类用户（二级负荷）：凡因突然停电造成大量减产者，属于这一类。例如造成企业运输停顿、经济发生较大损失者。（3）三类用户（三级负荷）：凡因突然停电对生产没有直接影响者属于这一类。例如机修厂及生活福利设施等。二、煤矿电源和常用电压等级发电机发出的电能（通常是6kV或10kV）经过升压（通常是110kV、220kV、330kV）再送到各地。因为输电距离远（几百公里），提高输电电压，可以减少输电线路中的电能损失和有色金属的消耗，比较经济。电能经超高压输电线路送到工矿区以后，由区域变电所降为35kV、10kV或6kV电压向矿井供电。通常把发电机、升降压变电所和各种不同电压等级的输电线路互相连接起来，向用户供电的这个整体叫做电力系统。三、煤矿供电系统和分类1.煤矿常用电压等级及应用范围（1）交流35kV地面变电所的电源进线电压；10kV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；6kV目前煤矿大型设备的主要用电电压及下井电压；3.3kV大型综采工作面及高产高效工作面的用电电压；1140V目前综采工作面的常用电压。660V井下采掘运等设备的用电电压；380V地面低压动力或小型矿井井下的用电电压；220V地面照明或单相电器的用电电压；127V井下电钻、照明及信号装置的用电电压；36V矿用电器控制回路常用电压。（2）直流250V（500V）架线式电机车的用电电压；110V（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。2.常用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（或移动式变电站）→工作面配电点。（1）深井供电系统由矿井地面变电所利用沿着井筒敷设的铠装电缆，把6KV的高压电能送至井下中央变电所的母线上。1）井底车场的主水泵一般用高压供电。由于主水泵为第一类用户，应把它们分别联接在变电所母线的两段上。2）井下中央变电所设置动力变压器及照明变压器，供给井底车场及附近巷道和硐室的低压动力及照明用电。3）井下电机车用的直流电，可由井下中央变电所与整流后供给；也可以在井底车场另设变电所供电。4）从中央变电所高压母线上引出电缆对采区变电所供电。采区变电所设置降压变压器进行降压，低压电能用电缆送至工作面配电点，再分别送至采、掘工作面各个用电设备。（2）浅井供电系统采区的用电是从采区地面向下钻眼供电，所以也叫做钻眼供电系统。钻眼中要敷设钢管加固，在钢管中敷设低压电缆或高压电缆供电。1）井下负荷不大，高压电缆不下井，井底车场设置配电所，用低压电向井底车场及附近巷道低压动力及照明负荷供电。采区的供电采用钻眼供电，通常在钻眼附近地面上设变电亭，把从地面变电所用架空线路送来的高压电能变为低压电能，经过敷设在钻眼钢管中的低压电缆送至采区配电所，以供采区用电。2）井底车场负荷大，采区负荷也大。这时井筒需要敷设高压电缆下井；采区钻眼套管也需要敷设高压电缆下井。3）井底车场负荷小大，采区负荷较小。这时井筒需要敷设高压电缆下井，采区钻眼套管可以敷设低压电缆下井。四、矿用电气设备的类型井下常用电气设备可以分为下列五种类型：矿用一般型（KY）；矿用安全型（KA）；矿用隔爆型（KB）；矿用安全火花型（KH）；矿用隔爆安全火花型（KBH）。煤矿常用的几种变压器：SJ、SJ1、SJ2系列；KSJ、KSJL系列；矿用干式变压器。设备电气开关是输电线路上的断、通设备，每一个变电所、配电点以及电力设备的前方都装有电气开关。矿井井下常用的电气开关有以下几种：防爆高压配电箱、防爆自动馈电开关、防爆手动开关、防爆磁力起动器和防爆真空磁力起动器等。第二节安全用电一、触电的危险性和预防方法1．触电的危险性触电对人体组织的破坏作用是很复杂的。一般对人体的伤害大致可分为电击和电伤两种情况。电击是指触电后电流通过人体，在热化学和电解作用下，使呼吸器官、心脏和神经系统受到损伤和破坏。电伤是指由于强电流瞬间通过人身某一局部，或电弧烧伤人体，造成对人体外表器官的破坏。2．人体触电的三种情况（1）单相触电人站在地面上，身体某一部位触及一相电源。（3）跨步电压触电当带电体接地时，有电流流入地下，电流在接地点周围土壤中产生电压降。人接近接地点时，如两脚距接地中点有远近，则两脚之间就有电压，称跨步电压。（2）两相触电人的身体同时接触两相导线，此时，加在人体上的电压时线电压，这种情况最危险。跨步电压严重时也会造成触电。3．触电的预防方法（1）井下变压器及向井下供电的变压器或发电机中性点禁止接地。（2）井下电气设备采用保护接地。（3）井下电网采用漏电保护装置。（4）把带电裸导线安装在一定的高度，避免人身接触的可能。《煤矿安全规程》规定：在大巷中，自轨道平面至架空导线的高度不得低于2m；在井底车场，其高度不得小于2.2m。（5）将各种矿井用电气设备、电缆接头等都封闭在坚固的外壳内。（6）加强电动工具把手的绝缘。（7）对于接触机会非常多的电气设备，采用较低的额定电压。4．防止人员发生触电事故的主要措施（1）严格执行《煤矿安全规程》的有关规定（2）对低压供电系统应加强电气设备的检查维护，确保运行中供电系统的漏电保护这种功能灵敏可靠。（3）在正常工作中注意不带电作业，保持作业地点的设备和电缆系统的接地装置处于完好状态。（4）严格执行停电作业制度，不采用约时停电等不合理的停电方法。5．井下供电必须做到“十不准”的内容（1）不准带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。（2）不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。（3）不准甩掉漏电继电顺、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，未经瓦斯检查，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）失爆设备、失爆电器，不准使用。（10）不准在井下拆卸矿灯。6．井下供电的变压器中性点禁止接地的分析变压器中性点绝缘的供电系统：在变压器中性点绝缘的供电系统中，若人体触及一相带电导体时，则通过人身的电流的途径时从电网一相经过人身入地，再经过其他两相线路回到其他两相。变压器中性点绝缘的供电系统比中性点接地的供电系统，在人触及一相带电导体时，通过人身的电流要小得多。同时，在中性点绝缘的供电系统中，当发生一相接地时，入地电流也很小，从而使引燃瓦斯、煤尘的可能性大大减少。这些就是井下变压器禁止中性点接地的原因。在电网对地电容较大的情况下，如果单纯强调提高网路对地绝缘电阻，其结果不但不能减少通过人身的触电电流，而且还会使通过人身的电流增加。为了弥补变压器中性点绝缘的供电系统中存在的上述问题，井下电网必须装设漏电保护装置。7．井下电气设备的保护接地（1）保护接地的作用预防人身触电的一相极其重要的措施。保护接地的作用是降低裸人身触电的可能性，减少裸瓦斯、煤尘爆炸的可能性。（2）井下保护接地系统为了提高保护接地的安全性和可靠性，通常利用供电的高、低压铠装的金属外皮和橡套电缆的接地芯线或屏蔽护套，把分布在井底车场、运输大巷、采用变电所以及工作面配电点的电气设备的金属外壳在电气上连接起来，这样就使各处埋设的接地极也并联起来，形成一个井下保护接地系统。井下保护接地系统由主接地极、局部接地极、接地母线、辅助接地母线、接地导线和连接导线等组成。设置在井底主、副水仓或集水井内的接地极称为主接地极。二、电火灾产生原因和预防方法1．电火灾产生的原因（1）灼热的导线。（2）电路中导电部分各元件接触不紧密时接触电阻增大。（3）变压器油绝缘水平降低。（4）井下照明灯覆盖着煤尘，使电灯散热不良，温度升高，导致煤尘点燃而造成火灾。二、电火灾产生原因和预防方法1．电火灾产生的原因（1）灼热的导线。（2）电路中导电部分各元件接触不紧密时接触电阻增大。（3）变压器油绝缘水平降低。（4）井下照明灯覆盖着煤尘，使电灯散热不良，温度升高，导致煤尘点燃而造成火灾。2．预防电火灾的方法（1）按照允许温升的条件来正确选择、使用和安装电气设备及电缆。（2）为了防止电路发生短路及过负荷，必须在电路中使用保护装置。（3）电气设备与电缆联接部分的接点经常检查和修理。