《煤矿电工学》演示文稿1_1演示文稿的基本操作

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第一章 矿井供电系统

第一节 概述

一 煤矿供电的基本要求

可靠 可靠——保证供电不中断。措施：采用备用电源 ? 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。? 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。? 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 1．一类负荷 一类负荷——凡停电会造成人身伤亡或重大经 一类负荷 济损失者。要求：供电绝对可靠。采用备用电源。? 2．二类负荷——凡停电造成较大经济损失者。要 ．二类负荷 求：供电相对可靠。采用专线供电。? 3．三类负荷——凡停电不会造成直接经济损失者。．三类负荷 要求：供电经济。可公用一条线路供电。

三 供电电压等级

１ 电压等级的确定 电压等级的确定——依据供电功率的大小及供 电距离的远近而定。供电功率越大、距离越远，供 电电压等级越高。? ２ 额定电压等级 额定电压等级——为方便不同距离和不同功率 的输电及用电。国家规定了标准的电压等级。

国家规定的电压等级

用电设备和电网、变压器原边的额定电压： 直流电压 110v;220v;440v.为倍数关系。三相交流电压 低压（≤1200v）为√3倍关系。如127v;220v;380v;660v;1140v.三相高压3kv;6kv;10kv;35kv;63kv;110kv;220kv 3kv;6kv;10kv;35kv;63kv;110kv;220kv ? 发电机和变压器副边的三相交流额定电压： 供电距离较短 为用电设备额定电压的1.05倍。如220v电网的发电机电压为230v。供电距离较长 为用电设备额定电压的1.1倍。如10kv电网的变压器电压为10.5kv。

煤矿常用的电压等级

交流： 127v －井下照明、煤电钻用电电压； 220v－地面照明、单相电路用电电压； 380v—地面低压、小型矿井下低压动力； 660v— 660v—中型矿井下低压动力； 1140v—大型矿井下综采低压动力； 3.3kv—特大型矿井综采高压动力； 6kv—地面高压动力、下井电压； 35kv—煤矿电源进线电压 ? 直流： 110（220）v－操作电压； 250（550）v—井下架线电机车。

三 煤矿供电电源

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。

小结

1.要求：可靠、安全、质好、经济。? 2.供电负荷分为三类，为保证可靠，对一类 和大型二类负荷需双电源供电，中小型二类 负荷需专线供电。? 3.供电电压等级依据供电功率及供电距离的 大小而定。? 4.煤矿供电电源来自电力系统。

思考题

1.煤矿对供电有哪些基本要求？如何保证这 些要求？ ? ⒉ 电力负荷如何分类？煤矿企业哪些用户 为一类负荷，应如何保证其供电可靠性？ ? ⒊ 确定电压等级的原则是什么？简述煤矿 常用的电压等级及其适用的场所。? ⒋ 什么是电力系统？发电厂并网的优点是 什么？

复习提问 1.煤矿对供电有哪些基本要求？如何保证这 些要求？ ? ⒉ 电力负荷如何分类？煤矿企业哪些用户 为一类负荷，应如何保证其供电可靠性？ ? ⒊ 确定电压等级的原则是什么？简述煤矿 常用的电压等级及其适用的场所。? ⒋ 什么是电力系统？发电厂并网的优点是 什么？

第二节 矿井供电系统

由矿井的各级变电所、各电压等级的配电线 路共同构成了矿井供电系统。? 分深井供电系统、浅井供电系统一 深井供电系统

当煤层埋藏较深、井下用电量较大时一般采 用这种系统。? 特征：由地面变电所、井下主变电所和采区 变电所构成三级高压供电。

一 浅井供电系统

当煤层埋藏较浅、井下用电量较小时一般采 用这种系统。? 特征：由地面变电所、井下配电所和采区配 电所构成两级低压供电。

复习提问

深井供电系统和浅井供电系统的特点是 什么？各适用于什么条件？ 什么？各适用于什么条件？ ? 二 浅井供电系统中当采区负荷较大或有高 压用电设备时应如何供电？ 压用电设备时应如何供电？

一

第三节 井下变电所

? ? ?

一、井下主变电所

二、采区变电所

三、移动变电站

四、工作面配电点

一、井下主变电所（井下中央变电所）

? ? 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 2.井下主变电所的主接线 井下主变电所的主接线 3.井下主变电所的硐室与设备布置 1.井下主变电所位置的确定原则 1.井下主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。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。一般井下主变电所设置在井底车场附近，并与中央水 泵房相邻。

一般主变电所设置在井底车场附近，并与中 央水泵房相邻。

图1-4 井下主变电所的位置示意图 １-副井井筒 ２-主井井筒 ３-井下主变电所 ４-主水泵房 ５-井底车场巷道

2.井下主变电所的主接线 2.井下主变电所的主接线

《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 3.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)井下主变电所硐室的防火 1)井下主变电所硐室的 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)井下主变电所硐室的通风 2)井下主变电所硐室的 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)井下主变电所硐室的防水 3)井下主变电所硐室的 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 4)井下主变电所的 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

? ? 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 2.采区变电所的主接线 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.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。

掘 回 进 工 作 面 运输平巷 轨 运 输 斜 巷 联络巷 斜 巷 变电所 道 面 材料平巷 工 作 采

2.采区变电所的主接线 2.采区 采区变电所的主接线

1)采区变电所的高压接线 ⑴ 单电源进线 ⑵ 双电源进线 2)采区变电所的低压接线

⑴ 单电源进线

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a ②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）双电源进线

①一路供电、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。图c所示。

（2）双电源进线

②两回路同时供电，如图1-8d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 证对负荷的供电。

（2）双电源进线

③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1-8e所示。2)采区变电所的低压接线 2)采区变电所的低压接线

（1）每台变压器的低压侧 都装有一台自动馈电开关作 为总开关，并且配有漏电保 护装置(检漏继电器)；（2）每条低压配出线都设 有自动馈电开关作为分路开 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.井下主变电所的硐室与设备布置 3.井下主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

三、移动变电所 ? 1.移动变电所位置 移动变电所位置 移动 2.移动变电所的主接线 移动变电所的主接线 移动

移动变电所位置的确定 移动变电所位置的确定

移动变电站一般设置在工作面平巷，距工 作面100～300米的位置。移动变电站的设置 原则是靠近负荷中心，同时考虑安全性和经 济性。有如下几种布置方式 ：

移动变电所位置 移动变电所位置的几种布置方式 变电所位置的(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 移动变电所位置的几种布置方式 变电所位置的(2)设在回风平巷（如图中2#移动 变电站）。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 起见在专用的回 风平巷内不得设 置移动变电站

移动变电所位置 移动变电所位置的几种布置方式 变电所位置的(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# 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 接的情况下选 用。

移动变电所位置 移动变电所位置的几种布置方式 变电所位置的(4)设置在运输 平巷的入口处 轨道上山与材 料上山的联络 巷内（如图中 4# 4#移动变电 站）。这样也 不需要增大巷 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.移动变电所的主接线 2.移动 移动变电所的主接线

移动变电站是由矿用隔爆变压器及其高、低压开关组成。? 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

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 1.工作面配电点的位置及设备布置

回采工作面配电点一般设在距工作面50m～ 70m处的巷道中； ? 掘进工作面配电点距掘进头80m～100m。

2.配电点开关的设置 2.配电点开关的设置

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。? 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。

小结

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。? 移变：设在工作面平巷距工作面100~300米。? 配电点：距回采面50~70米，距掘进80~100米。? 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。? 硐室布置：“两防”“一通” ? 设备布置：“两分开”“三留有”（采区为“两 留有”）

思考题

⒍ 井下主变电所的位置一般定在何处？ 对其峒室有哪些要求？峒室内的设备如何 布置？ ? ⒎ 采区变电所的位置一般设在何处？其 峒室要求及峒室内的设备布置与主变电所 有哪些不同？ ? 10．移动变电站可以设在何处？各有何利 弊？ ? 11．工作面配电点设在何处？都有哪些设 备？

本章小结

对煤矿的供电应满足安全、可靠、供电质量、供电经济四个基本要求。? 煤矿的负荷分为三类，对不同类型的负荷应采用不同的供电方式，对 于一类负荷及大型二类负荷必须采用双回路供电，以保证供电可靠,中 小型二类负荷采用专线供电。? 电压等级的高低，取决于供电路距离及供电功率的大小。? 深井供电系统应用较多，其特征为三级供电（地面、井下主变电所和 采区变电所三级）、高压下井。浅井供电系统少用，特征为两级低压 供电。? 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。? 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3300V）。