礦井供電 原創(chuàng)

1、礦井供電金志秀金志秀一、供電概述一、供電概述主要學習內(nèi)容主要學習內(nèi)容礦井供電礦井供電二、礦井供電系統(tǒng)二、礦井供電系統(tǒng)三、井下三、井下常見常見供電設備供電設備四四、井下常見礦用電纜、井下常見礦用電纜五五、安全供電、安全供電1.11.1供電要求供電要求一、礦井供電一、礦井供電礦井供電礦井供電1.21.2電力負荷分級電力負荷分級1.31.3供電電壓等級供電電壓等級一、供電概述一、供電概述1.11.1供電要求供電要求供電要求：供電要求：1 1、可靠性、可靠性2 2、安全性、安全性3 3、技術(shù)合理性、技術(shù)合理性4 4、經(jīng)濟性、經(jīng)濟性電力是礦井生產(chǎn)的主要能源，為確保安全和正常電力是礦井生產(chǎn)的主要能源，為確

2、保安全和正常生產(chǎn)的需要，礦井對電力有以下需求生產(chǎn)的需要，礦井對電力有以下需求: :供電系統(tǒng)不間斷供電的可靠程度供電系統(tǒng)不間斷供電的可靠程度. .供電安全包括人身安全、礦井安全、設備安全三個方面供電安全包括人身安全、礦井安全、設備安全三個方面. .合理性是指電能的電壓、頻率、波形等質(zhì)量指標要達到合理性是指電能的電壓、頻率、波形等質(zhì)量指標要達到一定的技術(shù)標準。一定的技術(shù)標準。經(jīng)濟性是指在保證安全可靠供電的前提下，應力求供電網(wǎng)絡接線簡單，操作方便，建設投資和維護費用較低。一、供電概述一、供電概述1.21.2電力負荷分級電力負荷分級1 1、一級負荷、一級負荷2 2、二級負荷、二級負荷3 3、三級負荷、

3、三級負荷凡因突然中斷供電可能造成人身傷亡或重大設備損凡因突然中斷供電可能造成人身傷亡或重大設備損壞、造成重大經(jīng)濟損失或在政治壞、造成重大經(jīng)濟損失或在政治 上產(chǎn)生不良影響的上產(chǎn)生不良影響的負荷。負荷。如：主排水泵、提升機、通風機、瓦斯泵、如：主排水泵、提升機、通風機、瓦斯泵、壓風機等。壓風機等。凡因突然停電造成較大經(jīng)濟損失或較大影響的負荷。凡因突然停電造成較大經(jīng)濟損失或較大影響的負荷。如：井下采、掘工作面、機電運輸、地面生產(chǎn)系統(tǒng)等。如：井下采、掘工作面、機電運輸、地面生產(chǎn)系統(tǒng)等。 指除一、二類負荷以外的其它負荷。如：指除一、二類負荷以外的其它負荷。如：職工宿舍、地職工宿舍、地面附屬車間及礦山機修

4、廠等。面附屬車間及礦山機修廠等。一、供電概述一、供電概述1.31.3供電電壓等級供電電壓等級交交流流電電35kV 地面變電所的電源進線電壓。6kV 井上、下變電所及移變的進線電壓。3.3kV 大型綜采工作面及高產(chǎn)高效工作面的電壓。1140V 目前綜采及掘進工作面的常用電壓。660V 井下采區(qū)低壓動力及地面選煤廠動力。380V 地面低壓動力。220V 地面照明或單相電器的用電電壓 。127V 井下電鉆、照明及信號裝置的用電電壓 。36V 礦用電器控制回路常用電壓。一、供電概述一、供電概述1.31.3供電電壓等級供電電壓等級直直流流電電250V(500V) 架線式電機車的用電電壓。110V(220

5、V) 變電所的直流操作、繼電保護的直流電源和大型提升機的控制系統(tǒng)的電源。一、供電概述一、供電概述1.31.3供電電壓等級供電電壓等級1.14KV到10KV為高壓根據(jù)電壓等級的高低，礦井電壓一般分為高壓、低壓和安全電壓。1140V以下為低壓36V以下為安全電壓2.12.1地面總變電所地面總變電所二、礦井供電系統(tǒng)二、礦井供電系統(tǒng)礦井供電礦井供電2.22.2井下中央變電所井下中央變電所 礦井供電系統(tǒng)一般分為：深井供電系統(tǒng)、淺井供電系統(tǒng)和平硐供電系統(tǒng)。西山煤電九大礦多采用深井供電系統(tǒng)：是由地面總變電所，以及井下中央變電所、采區(qū)變電所、移動變電站、配電點和相應的供電設備及供電線路組成。2.32.3井下采

6、區(qū)變電所井下采區(qū)變電所2.42.4移動變電站移動變電站2.52.5工作面配電點工作面配電點2.12.1地面總變電所地面總變電所二、礦井供電系統(tǒng)二、礦井供電系統(tǒng) 地面總變電所的受電電源取自電力系統(tǒng)的110KV/35KV區(qū)域變電站。它是全礦供電的總樞紐，它擔負受電、變電及配電任務，一般設在負荷中心。位置選擇原則：位置選擇原則： （1 1）靠近主要負荷和入井電纜井筒，減少金屬導線消耗，降低）靠近主要負荷和入井電纜井筒，減少金屬導線消耗，降低電能損耗。電能損耗。 （2 2）架空線與所址同時確定，一邊為各級電壓線路進出變電所）架空線與所址同時確定，一邊為各級電壓線路進出變電所留出走廊。留出走廊。 （3

7、3）設在常年主導風向上風側(cè)，避開污染源。）設在常年主導風向上風側(cè)，避開污染源。 （4 4）具有適宜的地形和地質(zhì)條件。）具有適宜的地形和地質(zhì)條件。 （5 5）避開危險區(qū)和排廢場，與鐵路距離）避開危險區(qū)和排廢場，與鐵路距離40m40m。 （6 6）交通方便，有擴展空間。）交通方便，有擴展空間。一一二二級級負負荷荷雙雙母母線線供供電電35KV6KV井下中央變電所井下中央變電所主副通風機主副通風機主副提升機主副提升機地面變電所地面變電所2.12.1地面總變電所地面總變電所二、礦井供電系統(tǒng)二、礦井供電系統(tǒng)2.22.2井下中央變電所井下中央變電所二、礦井供電系統(tǒng)二、礦井供電系統(tǒng) 井下中央變電所也稱為井下主

8、變電所是井下供電的中心，單一水平生產(chǎn)的礦井一般設置1個主變電所，多水平生產(chǎn)的礦井每個水平設1個井下主變電所，電源直接由地面變電所提供主要任務為：位置選擇原則位置選擇原則 盡量位于負荷中心，以節(jié)省電纜減少電能與電壓損失；盡量位于負荷中心，以節(jié)省電纜減少電能與電壓損失； 電纜進出線和設備的運輸要方便；電纜進出線和設備的運輸要方便； 變電所通風要良好；變電所通風要良好； 變電所的頂變電所的頂. .底板堅固，無淋水。底板堅固，無淋水。 考慮上述條件，一般變考慮上述條件，一般變電所設置在井底車場附近，并與中央水泵房相鄰。有條件時電所設置在井底車場附近，并與中央水泵房相鄰。有條件時還應與電機車用的變流所聯(lián)

9、合建筑。還應與電機車用的變流所聯(lián)合建筑。各采區(qū)變電所各采區(qū)變電所主排水泵主排水泵井底車場井底車場整流變電所整流變電所雙雙6KV母母線線受受電電設設有有動動力力變變壓壓器器一一二二級級負負荷荷2.22.2井下中央變電所井下中央變電所二、礦井供電系統(tǒng)二、礦井供電系統(tǒng)位置確定原則位置確定原則: :1.1.盡量位于負荷中心，節(jié)省電纜并減少電能損耗電壓損失。盡量位于負荷中心，節(jié)省電纜并減少電能損耗電壓損失。但要減少硐室的搬遷。但要減少硐室的搬遷。2.2.電纜進出線和設備運輸要方便，以便安裝敷設電氣設備。電纜進出線和設備運輸要方便，以便安裝敷設電氣設備。3.3.變電所通風要良好，以便散熱和降低瓦斯?jié)舛?。?/p>

10、電所通風要良好，以便散熱和降低瓦斯?jié)舛取?.4.變電所頂?shù)装逡獔怨蹋瑹o淋水，以防電氣設備受損、受潮。變電所頂?shù)装逡獔怨?，無淋水，以防電氣設備受損、受潮。一般采區(qū)變電所設置在采區(qū)中部的兩個斜巷之間的聯(lián)絡巷內(nèi)。一般采區(qū)變電所設置在采區(qū)中部的兩個斜巷之間的聯(lián)絡巷內(nèi)。2.32.3采區(qū)變電所采區(qū)變電所二、礦井供電系統(tǒng)二、礦井供電系統(tǒng) 采區(qū)變電所是采區(qū)用電的中心。將6KV電壓送到工作面沿線布置的移動變電站；一般設有低壓動力變壓器將6KV變?yōu)?140或660v，還設有雙回路局部通風機的專用變壓器,以及供附近照明用的照明綜合保護裝置。工作面移動變電站工作面移動變電站雙回路局部通風機雙回路局部通風機變電所附近的

11、低壓動力變電所附近的低壓動力低壓饋電及照明低壓饋電及照明雙雙6KV母母線線受受電電單單雙雙回回路路供供電電一一二二級級負負荷荷2.32.3采區(qū)變電所采區(qū)變電所二、礦井供電系統(tǒng)二、礦井供電系統(tǒng)2.42.4移動變電站移動變電站二、礦井供電系統(tǒng)二、礦井供電系統(tǒng) 移動變電站是由特制的高壓配電箱、干式變壓器和低壓配電裝置組成的整體，安放在平車上，可在平巷的軌道上移動。采用移動變電站供電的優(yōu)點是縮短低壓供電距離，減少電壓損失，供電電壓取決于干變。優(yōu)點：優(yōu)點：避免電壓電能損失避免電壓電能損失提高繼電保護靈敏度提高繼電保護靈敏度簡化低壓干線供電網(wǎng)絡簡化低壓干線供電網(wǎng)絡單單回回路路6KV受受電電采采掘掘工工作作

12、面面3300V1140V660V2.42.4移動變電站移動變電站二、礦井供電系統(tǒng)二、礦井供電系統(tǒng)2.52.5工作面配電點工作面配電點二、礦井供電系統(tǒng)二、礦井供電系統(tǒng) 將采區(qū)變電所或移動變電站送來的1140v或660v電能分配給采煤工作面或掘進工作面的設備。工作面電鉆和照明用的127v電源由煤電鉆和照明綜合保護裝置供電。 由于經(jīng)常需要隨工作面移動搬遷，一般不設專用硐室。綜采工由于經(jīng)常需要隨工作面移動搬遷，一般不設專用硐室。綜采工作面配電點常設在軌道巷的設備列車上，掘進工作面配電點多設在作面配電點常設在軌道巷的設備列車上，掘進工作面配電點多設在掘進巷的一側(cè)，距掘進工作面掘進巷的一側(cè)，距掘進工作面8

13、0100m。配電點附近應用非燃性材。配電點附近應用非燃性材料支護。料支護。 工作面配電點設有控制工作面各種設備的磁力起動器以及電鉆工作面配電點設有控制工作面各種設備的磁力起動器以及電鉆（照明）綜合保護裝置。（照明）綜合保護裝置。 三臺及其以上開關(guān)的配電點都需要設置自動饋電開關(guān)作為配電三臺及其以上開關(guān)的配電點都需要設置自動饋電開關(guān)作為配電點的總開關(guān)，以便檢修時斷電點的總開關(guān)，以便檢修時斷電3.13.1高壓配電開關(guān)高壓配電開關(guān)三、井下常見供電設備三、井下常見供電設備礦井供電礦井供電3.23.2低壓饋電開關(guān)低壓饋電開關(guān)3.33.3磁力啟動器磁力啟動器3.43.4照明綜合保護裝置照明綜合保護裝置3.1

14、3.1高壓配電開關(guān)高壓配電開關(guān)井下常見供電設備井下常見供電設備 礦用隔爆型高壓配電開關(guān)一般設在中央變電所及采區(qū)變電礦用隔爆型高壓配電開關(guān)一般設在中央變電所及采區(qū)變電所，作為配電開關(guān)或者用來控制高壓電動機，具有絕緣監(jiān)視、接地、所，作為配電開關(guān)或者用來控制高壓電動機，具有絕緣監(jiān)視、接地、漏電、過載、短路、欠壓及過電壓等保護性能。九大礦多采用漏電、過載、短路、欠壓及過電壓等保護性能。九大礦多采用BGPBGP型型和和PBGPBG型。型。3.13.1高壓配電開關(guān)高壓配電開關(guān)井下常見供電設備井下常見供電設備PBG系列礦用隔爆兼本質(zhì)安全型高壓真空配電裝置 3.23.2低壓饋電開關(guān)低壓饋電開關(guān)井下常見供電設備

15、井下常見供電設備 低壓隔爆饋電開關(guān)是帶有自動跳閘裝置的供電開關(guān)，低壓隔爆饋電開關(guān)是帶有自動跳閘裝置的供電開關(guān)，用于具有用于具有爆炸性危險氣體（甲烷）和煤塵的礦井中，在交流爆炸性危險氣體（甲烷）和煤塵的礦井中，在交流50Hz50Hz，電壓，電壓1140V1140V和和660V660V中性點不接地供電系統(tǒng)中，作為移動變電站配電開關(guān)用，或中性點不接地供電系統(tǒng)中，作為移動變電站配電開關(guān)用，或單獨作為配電系統(tǒng)的總開關(guān)或分開關(guān)使用。單獨作為配電系統(tǒng)的總開關(guān)或分開關(guān)使用。目前九大礦常見的有KBZ-200A 400A 630A.3.23.2低壓饋電開關(guān)低壓饋電開關(guān)井下常見供電設備井下常見供電設備3.33.3磁

16、力啟動器磁力啟動器井下常見供電設備井下常見供電設備 礦用磁力啟動器是一種組合開關(guān)，它主要由隔離開關(guān)、接觸器、礦用磁力啟動器是一種組合開關(guān)，它主要由隔離開關(guān)、接觸器、熔斷器、過熱過流繼電器、按鈕等組成，并裝在隔爆外殼中，用于熔斷器、過熱過流繼電器、按鈕等組成，并裝在隔爆外殼中，用于控制和保護電動機控制和保護電動機。QBZ系列QJZ-2 系列QJZ-2六組合八組合目前九大礦常見的有多用于水泵、皮帶機、絞車。目前QBZ多被淘汰，逐步被QJZ系列取代。多用于采煤機刮板機需要聯(lián)控的場合QJZ-2 SF系列多用于局部通風機3.33.3磁力啟動器磁力啟動器井下常見供電設備井下常見供電設備3.43.4照明綜合

17、保護裝置照明綜合保護裝置井下常見供電設備井下常見供電設備 適用于煤礦供電電壓為適用于煤礦供電電壓為660V660V、1140V1140V的電網(wǎng)，用于煤礦井下的電網(wǎng)，用于煤礦井下127V127V照明及信號負載的電源控制，具有短路保護、漏電保護及電纜絕緣照明及信號負載的電源控制，具有短路保護、漏電保護及電纜絕緣危險指示綜合性保護功能。危險指示綜合性保護功能。一般按照變壓器容量分為：2.5KVA4KVA10KVA4.14.1鎧裝電纜鎧裝電纜四、井下常見礦用電纜四、井下常見礦用電纜礦井供電礦井供電4.24.2橡套電纜橡套電纜4.34.3塑料電纜塑料電纜電力電纜按電壓等級分為電力電纜按絕緣材料分為低壓低

18、壓高壓高壓4.14.1鎧裝電纜鎧裝電纜井下常見礦用電纜井下常見礦用電纜主要在井筒和巷道中作井下輸電干線向固定設備供電用。主要在井筒和巷道中作井下輸電干線向固定設備供電用。用途：1 1）銅或鋁線繞制的主芯線，三個截面較大的芯線用來輸送三相電能。）銅或鋁線繞制的主芯線，三個截面較大的芯線用來輸送三相電能。2 2）浸油絕緣紙構(gòu)成的相間絕緣。）浸油絕緣紙構(gòu)成的相間絕緣。3 3）黃麻填料。）黃麻填料。4 4）統(tǒng)包絕緣紙，增加相對地絕緣。）統(tǒng)包絕緣紙，增加相對地絕緣。5 5）鉛包層，防止潮氣進入紙絕緣降低絕緣。）鉛包層，防止潮氣進入紙絕緣降低絕緣。6 6）紙襯墊，保護包層不受空氣和水的腐蝕。）紙襯墊，保護

19、包層不受空氣和水的腐蝕。7 7）黃麻保護層，避免鎧裝與包層摩擦使包層損壞。）黃麻保護層，避免鎧裝與包層摩擦使包層損壞。8 8）鋼絲或鋼帶鎧裝，以承受機械力增強電纜強度。）鋼絲或鋼帶鎧裝，以承受機械力增強電纜強度。結(jié)構(gòu)：4.14.1鎧裝電纜鎧裝電纜井下常見礦用電纜井下常見礦用電纜1.主芯線主芯線2.相絕緣層相絕緣層3.填料填料4.絕緣層絕緣層5.鉛包層鉛包層6.襯墊襯墊7.保護層保護層8.鎧裝鎧裝12345678鎧裝鎧裝電纜各型號中符號含義電纜各型號中符號含義T T銅銅( (一般省略，不寫進型號一般省略，不寫進型號) )； L L鋁；鋁；Z Z油浸紙絕緣；油浸紙絕緣； Q Q鉛包；鉛包；P P普

20、通紙絕緣；普通紙絕緣； D D不滴流；不滴流；V V聚氯乙烯絕緣或護套；聚氯乙烯絕緣或護套；YJYJ交聯(lián)聚氯乙烯絕緣；交聯(lián)聚氯乙烯絕緣；20/2220/22鋼帶鎧裝；鋼帶鎧裝；30/3230/32細鋼絲鎧裝；細鋼絲鎧裝；50/4250/42粗鋼絲鎧裝；粗鋼絲鎧裝；4.24.2橡套電纜橡套電纜井下常見礦用電纜井下常見礦用電纜橡套電纜根據(jù)其護套材料分為：普通型普通型屏蔽型屏蔽型U礦用橡套電纜； G高壓電纜；P屏蔽； SP雙屏蔽；C采掘設備用； Q千伏級線路；Z電鉆用； M礦燈用；F氯丁橡膠護套電纜。橡套電纜型號中符號含義4.24.2橡套電纜橡套電纜井下常見礦用電纜井下常見礦用電纜1、普通型 礦用普

21、通橡套電纜芯線有4、6、7、8、11不等，其中3根為三相動力芯線，1根為接地線，其余芯線作控制線。如圖中1動力芯線； 2絕緣層； 3護套 4、填充4.24.2橡套電纜橡套電纜井下常見礦用電纜井下常見礦用電纜2、屏蔽型 井下較多使用的低壓屏蔽電纜有4、7芯，常用的屏蔽型電纜有：MCP 、MYP、 MYPTJ. 屏蔽電纜是在普通電纜的基礎(chǔ)上，經(jīng)過加屏蔽層制成。 （1）在普通橡套電纜的動力芯線的護套外再包一層半導體屏蔽層； （2）將4芯以上的電纜的相間襯墊改為導電橡膠； （3）將4芯電纜的接地裸芯線作在導電橡膠中，從而是外圍的導電橡膠與接地芯線聯(lián)為一體。芯線作控制線。4.24.2橡套電纜橡套電纜井下

22、常見礦用電纜井下常見礦用電纜4.24.2橡套電纜橡套電纜井下常見礦用電纜井下常見礦用電纜屏蔽電纜的優(yōu)點：1、克服了電纜主芯線絕緣破壞造成相間短路的事故；2、避免由于電纜損壞使人觸電的危險；原因： 屏蔽層是接地的先碰到屏蔽層，造成接地故障，切斷的電源。場合： 適用于有瓦斯或煤塵爆炸危險的場所和移動頻繁的電氣設備。4.34.3塑料電纜塑料電纜井下常見礦用電纜井下常見礦用電纜 塑料電纜是一種使用非常廣泛的新型電纜，其芯線絕緣和護套全部采用塑料制成，絕緣材料有聚氯乙稀和交聯(lián)乙烯兩種 塑料電纜既有鎧裝電纜也有軟電纜優(yōu)點：優(yōu)點：耐熱耐熱耐腐蝕耐腐蝕耐水耐水不延燃不延燃敷設落差不受限制敷設落差不受限制4.3

23、4.3塑料電纜塑料電纜井下常見礦用電纜井下常見礦用電纜 安全供電是保證礦井安全生產(chǎn)的重要條件。與井上條件比相比，井下環(huán)境惡劣，容易發(fā)生各種電氣事故，因此需要采取必要的安全措施，設置可靠的保護裝置，才能提高礦井生產(chǎn)的安全水平。煤礦井下最重要的電氣保護是過流保護、漏電保護和保護接地，即井下的三大保護。5.15.1過流保護過流保護五、井下安全供電五、井下安全供電礦井供電礦井供電5.25.2漏電保護漏電保護5.35.3接地保護接地保護 凡是流過電氣設備或線路的電流，如果超過其額定值，都叫做過電流。5.15.1過流保護過流保護井下安全供電井下安全供電過流的種類：短路過負荷原因：1、絕緣擊穿2、機械損傷3

24、、誤操作1、電源電壓過低2、機械性堵轉(zhuǎn)3、重載啟動危害：1、兩相或者三相短路，嚴重過流2、燒毀設備或電纜，引起火災3、甚至引起瓦斯、煤塵爆炸1、超過額定電流值，超過了允許時間。2、長時間過負荷導致絕緣下降3、影響電氣設備壽命，電機燒毀5.15.1過流保護過流保護井下安全供電井下安全供電過流的種類：短路過負荷裝置：熔斷器熱繼電器 井下多采用中性點絕緣的供電系統(tǒng)，發(fā)生單相接地或兩相三相對地的總絕緣阻抗下降到危險值的電氣故障就叫做漏電。5.25.2漏電保護漏電保護井下安全供電井下安全供電漏電的種類：集中性漏電分散性漏電現(xiàn)象： 發(fā)生在電網(wǎng)中的某一點，其余部分對地絕緣還正常整個電網(wǎng)對地的絕緣值下降到允許

25、值危害：1、人身觸電 2、引起瓦斯煤塵爆炸3、引爆雷管 4、引起短路事故5、嚴重影響生產(chǎn)5.25.2漏電保護漏電保護井下安全供電井下安全供電漏電的原因： (1)電纜電氣設備自身原因，包括絕緣老化、受潮等導致絕緣性能下降。 (2)操作、維修不當。包括相線與地線接反、補電纜時使用材質(zhì)低劣等。對漏電保護的要求安全可靠靈敏 從保護人員觸電的角度出發(fā)，滿足30mA S的規(guī)定。安全電壓36V,井下人體平均電阻1000 保護裝置本身具有較高的可靠性，由保護單元的簡單程度及元件質(zhì)量，制造工藝來保證 最輕的漏電故障，保護裝置也能可靠動作。其次就是選擇性，目的就是降低故障范圍。5.25.2漏電保護漏電保護井下安全

26、供電井下安全供電煤礦安全規(guī)程對檢漏裝置規(guī)定： “井下低壓饋電線上，應裝設檢漏保護裝置或有選擇性的漏電保護裝置，保證自動切斷漏電的饋電線路”。漏電保護裝置還能經(jīng)常監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)，以便進行預防性檢修。另外，還能對電網(wǎng)對地的電容電流進行補償。1）應具有漏電跳閘和漏電閉鎖雙重功能，并利于用千歐表連續(xù)不斷的監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)。2）當電網(wǎng)對地的總絕緣電阻降低到規(guī)定值以下時，應立即動作，切斷其供電電源并閉鎖，以防合閘送電，防止事故擴大。3）檢漏保護裝置的動作速度越快越好。4）動作必須靈敏可靠，不拒動，也不誤動。三三大大保保護護過流保護過流保護漏電保護漏電保護保護接地保護接地礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)井下安全供電井下安全供電 保護接地就是將電氣設備在正常情況下不帶電的、但有可能帶有危險電壓的金屬外殼、構(gòu)架等與埋設在地下或水溝中的接地裝置連接起來。5.35.3保護接地保護接地井下安全供電井下安全供電 規(guī)程規(guī)定，電壓在36v以上和由于絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設備的金屬外殼、構(gòu)架，鎧裝電纜的鋼帶