第一章煤礦電工學課件

1、第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng) 第一章 礦井供電系統(tǒng) 第一節(jié)第一節(jié) 礦井供電概述礦井供電概述 第二節(jié)第二節(jié) 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng) 第三節(jié)第三節(jié) 井下變電所井下變電所2022-3-42第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng) 第一節(jié) 礦井供電概述一、一、煤礦供電的基本要求煤礦供電的基本要求二、二、電力負荷分類電力負荷分類三、三、供電電壓等級供電電壓等級四、四、煤礦供電電源煤礦供電電源2022-3-43第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)一 煤礦供電的基本要求 可靠可靠-保證供電不中斷。措施：采用備用電源 安全安全-保證人身、設(shè)備、礦井安全。措施：嚴格遵守煤礦安全規(guī)程及有關(guān)規(guī)章制度。

2、質(zhì)好質(zhì)好-保證供電頻率、電壓穩(wěn)定。電壓允許偏移5%。措施：合理選擇變壓器、輸電線截面。 經(jīng)濟經(jīng)濟-投資、運行、維護等費用盡可能省。措施：合理選擇供電系統(tǒng)及節(jié)能質(zhì)好價廉設(shè)備。2022-3-44第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)二 電力負荷分類 1 1一類負荷一類負荷-凡停電會造成人身傷亡或重大經(jīng)濟損失者。要求：供電絕對可靠。采用備用電源。 2 2二類負荷二類負荷-凡停電造成較大經(jīng)濟損失者。要求：供電相對可靠。采用專線供電。 3 3三類負荷三類負荷-凡停電不會造成直接經(jīng)濟損失者。要求：供電經(jīng)濟?？晒靡粭l線路供電。2022-3-45第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)三供電電壓等級 電壓等級

3、的確定電壓等級的確定- -依據(jù)供電功率的大小及供電距離的遠近而定。供電功率越大、距離越遠，供電電壓等級越高。 額定電壓等級額定電壓等級- -為方便不同距離和不同功率的輸電及用電。國家規(guī)定了標準的電壓等級。2022-3-46第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)國家規(guī)定的電壓等級 用電設(shè)備和電網(wǎng)、變壓器原邊的額定電壓：直流電壓110v;220v;440v.為倍數(shù)關(guān)系。三相交流電壓 低壓（1200v）為3倍關(guān)系。如127v;220v;380v;660v;1140v.三相高壓3kv;6kv;10kv;35kv;63kv;110kv;220kv 發(fā)電機和變壓器副邊的三相交流額定電壓：供電距離較短 為用

4、電設(shè)備額定電壓的1.05倍。如220v電網(wǎng)的發(fā)電機電壓為230v。供電距離較長 為用電設(shè)備額定電壓的1.1倍。如10kv電網(wǎng)的變壓器電壓為11kv。 2022-3-47第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)煤礦常用的電壓等級 交流： 127v -井下照明、煤電鉆用電電壓；220v-地面照明、單相電路用電電壓；380v-地面低壓、小型礦井下低壓動力；660v-中型礦井下低壓動力；1140v-大型礦井下綜采低壓動力；3.3kv-特大型礦井綜采高壓動力；6kv-地面高壓動力、下井電壓；35kv-煤礦電源進線電壓 直流：110（220）v-操作電壓； 250（550）v-井下架線電機車。 2022-3

5、-48第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)四煤礦供電電源 煤礦用電一般來自電力系統(tǒng)。 只有沒有電力系統(tǒng)的地區(qū)，方可采用地區(qū)發(fā)電廠或自建電廠。 2022-3-49第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng) 1.要求：可靠、安全、質(zhì)好、經(jīng)濟。 2.供電負荷分為三類，為保證可靠，對一類和大型二類負荷需雙電源供電，中小型二類負荷需專線供電。 3.供電電壓等級依據(jù)供電功率及供電距離的大小而定。 4.煤礦供電電源來自電力系統(tǒng)。本節(jié)小結(jié)2022-3-410第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)思考題 1. 煤礦對供電有哪些基本要求？如何保證這些要求？ 2.電力負荷如何分類？煤礦企業(yè)哪些用戶為一類負荷，應(yīng)如何保

6、證其供電可靠性？ 3.確定電壓等級的原則是什么？簡述煤礦常用的電壓等級及其適用的場所。 4.什么是電力系統(tǒng)？發(fā)電廠并網(wǎng)的優(yōu)點是什么？2022-3-411第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng) 第二節(jié) 礦井供電系統(tǒng)一、一、深井供電系統(tǒng)深井供電系統(tǒng) 二、二、淺井供電系統(tǒng)淺井供電系統(tǒng) 2022-3-413第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng) 第二節(jié) 礦井供電系統(tǒng) 由礦井的各級變電所、各電壓等級的配電線路共同構(gòu)成了礦井供電系統(tǒng)。 分深井供電系統(tǒng) 、淺井供電系統(tǒng)2022-3-414第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)一 深井供電系統(tǒng) 當煤層埋藏較深、井下用電量較大時一般采用這種系統(tǒng)。 特征：由地面變

7、電所、井下主變電所和采區(qū)變電所構(gòu)成三級高壓供電。 2022-3-415第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)煤礦安全規(guī)程第第442條條 對井下變（配）對井下變（配）電所、主排水泵房和下山電所、主排水泵房和下山開采的采區(qū)排水泵房供電開采的采區(qū)排水泵房供電的線路，不得少于兩回路。的線路，不得少于兩回路。當任一回路停止供電時其當任一回路停止供電時其余回路應(yīng)能擔負全部負荷。余回路應(yīng)能擔負全部負荷。 向局部通風機供電的井下向局部通風機供電的井下變（配）電所應(yīng)采用分列變（配）電所應(yīng)采用分列運行方式。運行方式。 主要通風機、主要通風機、提升人員的立井絞車、抽提升人員的立井絞車、抽放瓦斯泵等主要設(shè)備房，放瓦斯

8、泵等主要設(shè)備房，應(yīng)各有兩回路直接由變應(yīng)各有兩回路直接由變（配）電所饋出的供電線（配）電所饋出的供電線路路。 向煤（巖）與瓦斯向煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井自（二氧化碳）突出礦井自救系統(tǒng)供風的壓風機、井救系統(tǒng)供風的壓風機、井下移動瓦斯抽放泵應(yīng)各有下移動瓦斯抽放泵應(yīng)各有兩回路直接由變（配）電兩回路直接由變（配）電所饋出的供電線路。所饋出的供電線路。2022-3-416第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)二 淺井供電系統(tǒng) 當煤層埋藏較淺、井下用電量較小時一般采用這種系統(tǒng)。 特征：由地面變電所、井下配電所和采區(qū)配電所構(gòu)成兩級低壓供電。 2022-3-417第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)

9、本節(jié)小結(jié)地面變電所井下中央變電所采區(qū)變電所移動變電站工作面配電點地面變電所地面變電亭井底車場配電所采區(qū)配電所工作面配電點電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)發(fā)電廠發(fā)電廠升壓變電所升壓變電所降壓變電所降壓變電所輸電線路輸電線路自備電廠自備電廠2022-3-418第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)思考題 1. 什么是電力系統(tǒng)？發(fā)電廠并網(wǎng)的優(yōu)點是什么？ 2. 深井供電系統(tǒng)和淺井供電系統(tǒng)的特點是什么？各適用于什么條件？ 3. 淺井供電系統(tǒng)中當采區(qū)負荷較大或有高壓用電設(shè)備時應(yīng)如何供電？2022-3-419第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng) 第三節(jié) 井下變電所一、一、井下主變電所井下主變電所二、二、采區(qū)變電所采區(qū)變電

10、所三、三、移動變電站移動變電站四、四、工作面配電點工作面配電點2022-3-421第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng) 一、井下主變電所（井下中央變電所）1.井下主變電所位置的確定原則井下主變電所位置的確定原則2.井下主變電所的主接線井下主變電所的主接線 3.井下主變電所的硐室與設(shè)備布置 2022-3-422第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)1.1.井下主變電所位置的確定原則井下主變電所位置的確定原則 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。2.電纜進出線和設(shè)備運輸要方便，以便安裝敷設(shè)電氣設(shè)備。3.變電所通風要良好，以便散熱和降低瓦斯?jié)舛取?.變電所頂?shù)装逡獔怨?，無淋水，以

11、防電氣設(shè)備受損、受潮。一般井下主變電所設(shè)置在井底車場附近，并與中央水泵房相鄰。2022-3-423第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng) 一般主變電所設(shè)置在井底車場附近，并與中央水泵房相鄰。圖1-4井下主變電所的位置示意圖-副井井筒 -主井井筒 -井下主變電所 -主水泵房 -井底車場巷道2022-3-424第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)2022-3-425第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)2.井下主變電所的主接線井下主變電所的主接線 煤礦安全規(guī)程規(guī)定：對井下主變電所供電的線路不得少于兩回路，當任一回路停止供電時，其余回路應(yīng)能擔負井下全部負荷的供電。 （主接線詳見深井供電系統(tǒng)）202

12、2-3-426第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)3.井下主變電所的硐室與設(shè)備布置井下主變電所的硐室與設(shè)備布置 井下主變電所的硐室布置應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程中有關(guān)井下機電硐室的規(guī)定，滿足防火、防水和通風的要求。 設(shè)備布置應(yīng)滿足“兩分開”“三留有”要求。2022-3-427第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)1)井下主變電所硐室的防火井下主變電所硐室的防火 （1） 并裝設(shè)向外開的防火鐵門，鐵門敞開時不得防礙巷道交通，鐵門上應(yīng)裝有便于關(guān)嚴的通風孔以便于防火、滅火時隔絕通風。（2）門內(nèi)可加設(shè)向外開的鐵柵欄門，但不得妨礙鐵門的開閉，這樣既能保證通風，又能防止閑雜人員進入主變電所。（3）硐室應(yīng)采用砌碹，

13、從硐室出口的防火鐵門起5m內(nèi)的巷道，應(yīng)砌碹或用不燃性材料支護。（4）硐室內(nèi)應(yīng)有撲滅電氣火災的干式滅火器和砂箱。2022-3-428第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)2)2)井下主變電所硐室的通風井下主變電所硐室的通風 為保證硐室的通風，當主變電所硐室長度超過6m時，應(yīng)在硐室兩端各開設(shè)一個便于通風的出口，保證硐室內(nèi)的溫度不能超過附近巷道5。2022-3-429第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)3)3)井下主變電所硐室的防水井下主變電所硐室的防水 （1）為了防止井底車場或大巷向主變電所和主排水泵房倒灌水，井下主變電所和主排水泵房的地面應(yīng)比其與井底車場連接處的底板高出0.5m。（2）硐室內(nèi)不

14、應(yīng)有滴水現(xiàn)象。 2022-3-430第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)4)井下主變電所的設(shè)備布置井下主變電所的設(shè)備布置 兩分開：變、配電設(shè)備分開布置高、低壓設(shè)備分開布置三留有：設(shè)備與墻、設(shè)備之間留有檢修通道；高壓開關(guān)正面留有操作通道 ；設(shè)備應(yīng)按最大數(shù)量的20%留有備用位置 。2022-3-431第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)圖1-6井下主變電所的設(shè)備布置圖1-高壓配電箱2-低壓開關(guān)3-礦用變壓器2022-3-432第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)井下中央變電所硐室布置2022-3-433第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng) 二、采區(qū)變電所1.采區(qū)變電所位置的確定原則采區(qū)變電

15、所位置的確定原則2.采區(qū)變電所的主接線采區(qū)變電所的主接線 3.采區(qū)變電所的硐室與設(shè)備布置 2022-3-434第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)1.1.采區(qū)變電所位置的確定原則采區(qū)變電所位置的確定原則 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。但要減少硐室的搬遷。2.電纜進出線和設(shè)備運輸要方便，以便安裝敷設(shè)電氣設(shè)備。3.變電所通風要良好，以便散熱和降低瓦斯?jié)舛取?.變電所頂?shù)装逡獔怨?，無淋水，以防電氣設(shè)備受損、受潮。一般采區(qū)變電所設(shè)置在采區(qū)中部的兩個斜巷之間的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)。2022-3-435第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)采區(qū)變電所硐室位置立體示意圖2022-3-436第一

16、章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)回采工作面掘進工作面運輸斜巷軌道斜巷材料平巷運輸平巷 聯(lián)絡(luò)巷采區(qū)變電所采區(qū)變電所硐室位置平面示意圖2022-3-437第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)2.采區(qū)變電所的主接線采區(qū)變電所的主接線 1)采區(qū)變電所的高壓接線單電源進線雙電源進線 2)采區(qū)變電所的低壓接線 2022-3-438第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)2)采區(qū)變電所的高壓接線單電源進線 無高壓出線且變壓器不超過兩臺可不設(shè)電源進線開關(guān)。見圖（a） 有高壓出線，一般設(shè)電源進線開關(guān)和高壓出線開關(guān) 。見圖（b）2022-3-439第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)2)采區(qū)變電所的高壓接線（

17、2）雙電源進線 一路供電、一路備用(帶陰影的開關(guān)3為分斷)，兩路進線均設(shè)電源進線開關(guān)，如出線及變壓器臺數(shù)較少時，母線可不分段。如圖所示。 2022-3-440第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)2)采區(qū)變電所的高壓接線（2）雙電源進線 兩回路同時供電，如下圖所示。兩路進線均設(shè)開關(guān)，且母線間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，正常情況下聯(lián)絡(luò)開關(guān)打開，保持電源在分列運行狀態(tài)，當一路電源故障停電時，合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)，由另一路電源保證對負荷的供電。 2022-3-441第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng) 向移動變電站供電的高壓電纜一般由變電所內(nèi)的高壓配電開關(guān)配出，如圖所示。 2)采區(qū)變電所的高壓接線（2）雙電源進線2022

18、-3-442第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)2)采區(qū)變電所的低壓接線（1）每臺變壓器的低壓側(cè)都裝有一臺配有漏電保護的自動饋電開關(guān)作為總開關(guān)；（2）每條低壓配出線都設(shè)有自動饋電開關(guān)作為分開關(guān)，控制和保護配出線路，各變壓器采用分列運行。（3）照明所需要的127V電壓由照明變壓器綜合裝置提供。 2022-3-443第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)3.采區(qū)變電所的硐室與設(shè)備布置采區(qū)變電所的硐室與設(shè)備布置 采區(qū)變電所的硐室與設(shè)備布置基本同井下主變電所，不同的是底板不需抬高，不需留有備用開關(guān)位置。高壓設(shè)備與低壓設(shè)備在兩側(cè)分布；也可將高、低壓設(shè)備同側(cè)布置，由變壓器隔開。圖1-10 為采區(qū)變電所設(shè)

19、備布置2022-3-444第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)采區(qū)變電所硐室布置2022-3-445第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng) 三、移動變電所1.移動變電所位置移動變電所位置2.移動變電所的主接線移動變電所的主接線 2022-3-446第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)1.移動變電所位置的確定移動變電所位置的確定 移動變電站一般設(shè)置在工作面平巷，距工作面100300米的位置。移動變電站的設(shè)置原則是靠近負荷中心，同時考慮安全性和經(jīng)濟性 。有如下幾種布置方式 ：2022-3-447第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)移動變電所位置的幾種布置方式移動變電所位置的幾種布置方式(1)

20、設(shè)置在運輸平巷（如圖中1#移動變電站）。由于運輸機的功率遠大于調(diào)度絞車的功率，所以設(shè)置在運輸平巷內(nèi)可以靠近負荷中心。但是由于移動變電站需要敷設(shè)專用的軌道，因此需要加大巷道斷面，增大巷道的開拓費用和維護費用。 2022-3-448第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)移動變電所位置的幾種布置方式移動變電所位置的幾種布置方式(2)設(shè)在回風平巷（如圖中2#移動變電站）。雖然遠離運輸機，但是可以利用調(diào)度絞車的軌道，而不需要專設(shè)軌道和增大巷道斷面，在運輸機有其他移動變電站供電的情況下可以考慮，然而為安全起見在專用回風平巷內(nèi)不得設(shè)置移動變電站 2022-3-449第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)移動

21、變電所位置的幾種布置方式移動變電所位置的幾種布置方式(3)設(shè)在下一個工作面的回風平巷與本工作面運輸平巷的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)（如圖中3#移動變電站）。這樣既能位于負荷中心又不需增大巷道斷面，但是必須在采掘可以銜接情況下選用。 2022-3-450第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)移動變電所位置的幾種布置方式移動變電所位置的幾種布置方式(4)設(shè)置在運輸平巷入口處軌道上山與材料上山聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)（如圖中4#移動變電站）。這樣也不需要增大巷道斷面，但是距離工作面較遠，在供電質(zhì)量滿足要求的情況下方可選擇。 2022-3-451第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)2.移動變電站的主接線移動變電站的主接線移動變電站是

22、由礦用隔爆變壓器及其高、低壓開關(guān)組成?？刹捎脝坞娫椿螂p電源進線，經(jīng)高壓負荷開關(guān)或高壓斷路器接到變壓器一次側(cè)，變壓器二次側(cè)經(jīng)低壓斷路器配出。2022-3-452第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)四、工作面配電點四、工作面配電點 工作面配電點的任務(wù)是將采區(qū)變電所或移動變電站送來的1140V或660V電能分配到回采或掘進工作面的用電設(shè)備 。1.工作面配電點的位置及設(shè)備布置 2.配電點開關(guān)的設(shè)置 2022-3-453第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)1.工作面配電點的位置及設(shè)備布置 回采工作面配電點一般設(shè)在距工作面50m70m處的巷道中； 掘進工作面配電點距掘進頭80m100m。 2022-3-454第一章第一章 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)2.配電點開關(guān)的設(shè)置 工作面配電點設(shè)有控制工作面各種設(shè)備的磁力起動器以及電鉆（照明）綜合保護裝置。 三臺及其