課題一 任務一礦井供電系統(tǒng)

課題一 礦井供電系統(tǒng)任務一 礦井供電系統(tǒng)新課導入：

在煤礦企業(yè)中，煤的開采、運輸?shù)榷茧x不開電，那么，煤礦的礦井供電系統(tǒng)是如何布置的有什么要求？電力負荷如何分類？下面就介紹礦井供電系統(tǒng)的有關內(nèi)容。新課講授：任務一 礦井供電系統(tǒng)知識點：◆掌握雙回路供電系統(tǒng)的概念及礦井負荷對供電系統(tǒng)的要求?！袅私夤╇娤到y(tǒng)如何將電能輸送至井下用電負荷?！粽莆展╇娤到y(tǒng)中各環(huán)節(jié)的作用和接線方式?！魧ΦV井供電系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的電氣設備的位置和作用、電壓等級、接線方式、電能的輸送有清晰的網(wǎng)絡概念。能點力：◆牢記并遵守綜采電氣設備安全規(guī)定，防止電氣事故的發(fā)生。相關知識：礦山電力：是煤礦生產(chǎn)的主要動力，它主要來源于供電系統(tǒng)。供電系統(tǒng)：由各種電氣設備和配電線路按一定的接線方式組成。主要作用：從電力系統(tǒng)取得電能，通過變換、分配、輸

送等環(huán)節(jié)將電能安全、可靠地輸送到動力設備上，以滿足煤礦生產(chǎn)的要求?？煽啃裕汗╇姷目煽啃允侵腹╇娤到y(tǒng)不間斷供電的可靠程度。安全性：

采取防爆、防觸電、防潮及過流保護等一系列安全技術措施，遵守《煤礦安全規(guī)程》中的有關規(guī)定，以確保煤礦供電安全。一、井下供電系統(tǒng)要求技術合理性：供電的技術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標準。經(jīng)濟性：在保證供電的前提下，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。二、電力負荷的分級電力負荷的等級：根據(jù)不同負荷對供電可靠性的要求不同分級。一級負荷二級負荷三級負荷一級負荷定義：凡中斷供電造成人員傷亡或在經(jīng)濟等方面造成重大損失者，均為一級負荷。負荷：礦井通風設備、井下主排水設備、經(jīng)常升降人員的立井提升設備、瓦斯抽放設備等。

要求：①在發(fā)生任何一種故障時，兩個電源的任何部分應不致同時受到損壞；②在發(fā)生任何一種故障且保護裝置動作正常時，應有一個電源不中斷供電；③在發(fā)生任何一種故障且主保護裝置失靈，以致所有電源均中斷供電后，應能在有人

值班的處所，經(jīng)過必要的操作，迅速恢復

一個電源的供電。獨立電源：指若干電源中的任一個在突然發(fā)生停止供電時，不會影響其他電源的供電。如分段母線的電源來自不同發(fā)電機，且其輸變配各環(huán)節(jié)為分列運行的?；蚰妇€之間無聯(lián)系，或有聯(lián)系，但當其中一個故障時其聯(lián)系會自動斷開，不影響其他供電的。措施：采用兩個獨立電源供電。二級負荷定義：凡中斷供電將在經(jīng)濟等方面造成較大損失或影響重要用戶正常工作者，均為二級負荷。負荷：經(jīng)常升降人員的斜井提升設備、地面壓縮空氣設備、井筒保溫設備、礦燈充電設備、井底水窩和采區(qū)下山排水設備等。措施：雙回路電源線路供電，也可以采用單回路專用線路供電。三級負荷：定義：凡中斷供電不會在經(jīng)濟上或其他方面造成較大影響者，為三級負荷。負荷：機械修理廠、坑木加工廠等。措施：一般采用單一回路電源線路供電。三、礦井供電系統(tǒng)：如圖1—l—1所示為典型的礦井供電系統(tǒng)。它主要由礦井地面變電所、井下主變電所、采區(qū)變電所、綜采工作面配電點等組成。地面部分任務——礦井地面變電所是全礦供電的總樞紐，它擔負著受電、變電及配電的任務。將35kV電壓降為6kV，通過單母線分段方式分配給地面和井下高壓電氣設備。礦井各級變電所1、礦井地面變電所單母線分段：將兩路電源分別接于兩段母線上。特點：

這種供電方式具有較高的可靠性和靈活性。1、礦井地面變電所2．井下主變電所：又稱井下中央變電所，它是設備變、配電中心。(1)設備組成：井下主變電所的電氣設備主要有：

動力變壓器、照明變壓器、高低壓開關柜、低壓饋電開關、檢漏繼電器及照明燈具等。井下部分(2)主要任務：

井下主變電所的主要任務是向下列設備及地點配電：1)各采區(qū)變電所；2)主排水泵的高壓電動機；3)井底車場及其附近巷道的低壓動力設備和照明裝置；4)井下電動機車需要的變流設備。(3)接線系統(tǒng)：

井下電源引自地面變電所低壓側(cè)。立井開拓的礦井，電纜經(jīng)進風井引人井下中央變電所，采用雙回路供電。

如圖1—l—1所示高壓系統(tǒng)的進線及饋出線均設斷路器。接線系統(tǒng)要求安全可靠、操作方便。(1)設備組成：

采區(qū)變電所的主要設備有：1)用于進線、控制及保護變壓器的高壓配電箱。2)用于將6kV電壓降至380V或660V的動力變壓器。3)用于接通、分斷和保護供電線路的低壓饋電開關。4)供變電所和附近巷道照明用的照明綜合保護裝置。5)為了防止電網(wǎng)漏電引起各種事故，變電所必須設置檢漏繼電器和接地裝置。3、采區(qū)變電所3、采區(qū)變電所(2)采區(qū)變電所接線：

采區(qū)變電所的高壓電源電纜通常自井下主變電所或經(jīng)其他采區(qū)變電所引入。電纜經(jīng)過井底車場、運輸大巷及軌道上山斜巷接至采區(qū)變電所。

采區(qū)變電所接線方式種類很多，下面介紹幾種常用的典型接線方式：1）采區(qū)變電所高壓一路電源進線接線：①當一臺或兩臺變壓器向采區(qū)供電時，可采用如圖a所示的接線方式。這種接線的特點：

是每臺變壓器分別設置一臺電源控制開關。它具有供電可靠、運行靈活的優(yōu)點，同時對過電流故障有較強的保護性，所以被廣泛應用。②當采區(qū)有多臺變壓器供電時，可考慮設置電源進線總開關，電路接線如圖b所示。

采用這種接線，當控制各臺變壓器的高壓斷路開關需要正常維修或故障處理時，就可由電源進線總開關進行控制。

因此，這種接線方式可靠性、運行靈活性和操作的方便程度等方面都比圖a所示接線方式優(yōu)越。2）采區(qū)變電所高壓雙回路電源進線接線：一回路供電、一回路帶電備用的接線方式兩回路同時供電的接線方式采區(qū)變電所低壓配電系統(tǒng)的接線方式①一回路供電、一回路帶電備用的接線方式②兩回路同時供電的接線方式③采區(qū)變電所低壓配電系統(tǒng)的接線方式4．綜采工作面配電點：

隨著我國煤炭工業(yè)的高速發(fā)展，采煤工作面綜合機械化程度迅速提高，機電設備單機容量和總的容量不斷增大。綜采工作面一般為長壁工作面，由于回采速度快，要求運輸順槽加長，一般在l000m以上，從而使工作面供電距離增長，所以往往采用移動變電站的供電方式將電能由采區(qū)變電所向距離較遠的綜采工作面供電。(1)設備組成1)移動變電站：

其主要作用是降低電壓供工作面使用以及縮短低壓供電距離。2)低壓側(cè)總饋電開關：

采用千伏級真空饋電開關，用于控制電動機的千伏級真空磁力啟動器。3)輸送機、轉(zhuǎn)載機、通信、信號及控制系統(tǒng)。4)專用支架燈照明系統(tǒng)。5)在回風順槽采用瓦斯超限斷電控制系統(tǒng)供電。6)煤電鉆變壓器綜合保護裝置及井下安全報警裝置等。工作面配電點(2)綜采電氣設備應具備的特點1)運行可靠 綜采電氣設備要求事故率低，能保證安全可靠地運行。2)安全性能好 綜采電氣設備不但有比較齊全的各種保護，而且有多種閉鎖裝置，使操作者在安全可靠條件下工作。3)技術先進在綜采電氣設備上，廣泛應用了電子控制和保護線路，并且采取了真空技術，從而提高了電氣設備的控制和保護能力，提高了滅弧和絕緣性能，使設備在使用上更加安全可靠。4)安全維護方便 綜采電氣設備基本上采用整體組合結(jié)構，各種保護組件大多數(shù)采用插件結(jié)構，可方便地進行更換和檢查。5)供電質(zhì)量好 綜采電氣設備一般都使用1140V電壓等級，而且將6kV高壓直接送至工作面，縮短了低壓供電距離，降低了線路電壓損失。(3)綜采工作面供電系統(tǒng)的組成

綜采工作面供電系統(tǒng)主要由高壓供電系統(tǒng)、變電系統(tǒng)和低壓供電系統(tǒng)三大部分組成。如圖1—1—6所示。1)6kV高壓系統(tǒng)：

6kV高壓系統(tǒng)由高壓電纜、高壓配電箱和高壓電纜連接器組成。2)變電系統(tǒng)：

變電系統(tǒng)由移動變電站組成，將6

kV高壓經(jīng)移動變電站的變壓器變?yōu)?140V低壓輸出，作為綜采工作面的動力壓。3)低壓供電系統(tǒng)：低壓供電系統(tǒng)由低壓饋電開關和真空磁力啟動器等構成。低壓供電系統(tǒng)是綜采工作面較復雜的供電系統(tǒng)，設備多，容量大，因此對低壓供電系統(tǒng)的設備有如下要求：①低壓開關具有較高的分斷能力，保護齊全，并能較好地實現(xiàn)短路保護的選擇性及后備保護。②必須設置漏電閉鎖裝