煤礦電工學(xué)第二章煤礦供電系統(tǒng)全解課件

第二章煤礦供電系統(tǒng)鄉(xiāng)寧縣煤炭工業(yè)技工學(xué)校劉成平第二章煤礦供電系統(tǒng)鄉(xiāng)寧縣煤炭工業(yè)技工學(xué)校劉成平1主要內(nèi)容1、煤礦供電系統(tǒng)

2

、煤礦各級(jí)變電所

主要內(nèi)容1、煤礦供電系統(tǒng)21煤礦供電系統(tǒng)1.1供電系統(tǒng)結(jié)線方式1.1.1

供電系統(tǒng)結(jié)線：是指由各種電氣設(shè)備及其聯(lián)接線構(gòu)成的電路，其功能是匯集和分配電能。結(jié)線方式按布置方式分：放射式、干線式、環(huán)式、雙電源（獨(dú)立）供電式基本概念

按運(yùn)行方式分：開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)、閉式網(wǎng)絡(luò)

按可靠性分：無(wú)備用網(wǎng)絡(luò)、有備用網(wǎng)絡(luò)1煤礦供電系統(tǒng)1.1供電系統(tǒng)結(jié)線方式31煤礦供電系統(tǒng)1）放射式（1）單回放射式：是在上一級(jí)降壓站（變電所）的饋出母線上引出多條回路，直接向下級(jí)降壓站（變電所）或用電設(shè)備供電。各條引出線之間無(wú)聯(lián)系，其沿線不分支接其他負(fù)荷。系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便；缺點(diǎn)是使用的開(kāi)關(guān)、線路多，供電可靠性差。1煤礦供電系統(tǒng)1）放射式（1）單回放射式：是在上一級(jí)降壓站4

2）單電源雙回路：從一段母線上并列引出兩回線路，每回線路有單獨(dú)的開(kāi)關(guān)控制。適用二級(jí)負(fù)荷。供電可靠性高，運(yùn)行可采用并列運(yùn)行，也可一路運(yùn)行一路備用，運(yùn)行靈活。2）單電源雙回路：從一段母線上并列引出兩回線路，每回5雙電源雙回路：是在上級(jí)變電所設(shè)置2套電源,分別接在不同的母線上，向下級(jí)變電站或用電設(shè)備供電。當(dāng)任一路電源或線路發(fā)生故障時(shí)，可通過(guò)另一路電源或線路向負(fù)載供電。由于這種接線從電源到負(fù)載都是雙套設(shè)備投入工作，并且互為備用，所以供電可靠性高，適用于容量較大的一、二級(jí)負(fù)荷。但所用設(shè)備多、用線長(zhǎng)、投資大，若負(fù)荷不大時(shí)將造成有色金屬材料的浪費(fèi)。雙電源雙回路：是在上級(jí)變電所設(shè)置2套電源,分別接在不同的母62煤礦供電系統(tǒng)2煤礦供電系統(tǒng)71.1.2干線式供電直接聯(lián)絡(luò)式：從一路高壓配電干線上直接引出分支線向用戶(hù)供電，分支線一般不超過(guò)5，且配電變壓器容量不超過(guò)3000kVA。一般適用于架空線上對(duì)三級(jí)負(fù)荷分散用戶(hù)供電，也可用于井下電纜線路對(duì)多臺(tái)順槽輸送機(jī)供電。優(yōu)點(diǎn)：回路少，高壓配電裝置數(shù)量減少、造價(jià)低。缺點(diǎn)：當(dāng)公用干線故障全部斷電，可靠性較差。

1.1.2干線式供電8（1）直接樹(shù)干式接線方式（1）直接樹(shù)干式接線方式9為提高干式接線的可靠性，各用戶(hù)采用進(jìn)、出線均裝隔離開(kāi)關(guān)的方式引接分支線，形成串聯(lián)型樹(shù)干式接線，也稱(chēng)為鏈串型樹(shù)干式接線。這種接線又分為單回路樹(shù)干式和雙回路樹(shù)干式2種單回路樹(shù)干式接線這種接線在每個(gè)用戶(hù)的進(jìn)、出線上均裝有隔離開(kāi)關(guān)QS。當(dāng)干線上N點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，干線總開(kāi)關(guān)QF將跳閘。為提高干式接線的可靠性，各用戶(hù)采用進(jìn)、出線均裝隔離開(kāi)關(guān)的方式102煤礦供電系統(tǒng)2煤礦供電系統(tǒng)11為提高單回路樹(shù)干式接線方式的可靠性，可采用備用干線的方式供電。當(dāng)干線上任一處或任一干線發(fā)生故障或需要檢修時(shí)，可通過(guò)開(kāi)關(guān)切換由備用干線從另一側(cè)供電，從而進(jìn)一步縮小停電范圍。為提高單回路樹(shù)干式接線方式的可靠性，可采用備用干線的方式供電12雙回路樹(shù)干式接線

是每個(gè)用戶(hù)或用電設(shè)備分別從2條干線上引入電源，當(dāng)任一條干線出現(xiàn)故障或需要檢修時(shí)，可用另一干線恢復(fù)供電。所以這種接線供電可靠性較高，可向二、三級(jí)負(fù)荷供電。雙回路樹(shù)干式接線13（3）環(huán)狀接線方式

這種接線一般是在同電壓之間的變電所構(gòu)成環(huán)形，每個(gè)變電所都有兩路進(jìn)線，當(dāng)其中一路發(fā)生故障時(shí)，可由另一路線路供電，因而具有可靠性高、運(yùn)行靈活的特點(diǎn)，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)。但環(huán)形供電線路的導(dǎo)線截面是按故障情況下能承擔(dān)環(huán)網(wǎng)全部負(fù)荷考慮，故有色金屬材料用量較多。適用于電源對(duì)礦區(qū)用戶(hù)相對(duì)位置居中或較遠(yuǎn)，而用戶(hù)間距較近，且負(fù)荷相差不太懸殊的供電。供電可靠性高，運(yùn)行、保護(hù)整定困難。（3）環(huán)狀接線方式14煤礦電工學(xué)第二章煤礦供電系統(tǒng)全解課件151.1.2

供電系統(tǒng)結(jié)線合理的供電系統(tǒng)結(jié)線方式選擇的決定因素(從用電戶(hù)對(duì)供電系統(tǒng)的基本要求考慮）：1）用電戶(hù)對(duì)供電可靠性要求的影響；2）電壓高低的影響；3）負(fù)荷大小的影響；4）負(fù)荷數(shù)目的影響；5）負(fù)荷位置的影響1.1.2供電系統(tǒng)結(jié)線16變電所常用一次結(jié)線方式：

橋形結(jié)線:用于有備用供電系統(tǒng)

線路變壓器組結(jié)線：用于無(wú)備用供電系統(tǒng)線路變壓器組結(jié)線依據(jù)其容量的大小、二次出線數(shù)的多少主要有三種形式：1）進(jìn)線為隔離開(kāi)關(guān)（二次回路必須裝斷路器）2）進(jìn)線為跌落式熔斷器（二次回路必須裝斷路器）3）進(jìn)線為斷路器變電所常用一次結(jié)線方式：17

1）線路-變壓器組結(jié)線1）線路-變壓器組結(jié)線18

2）橋式結(jié)線

對(duì)具有兩回電源進(jìn)線、兩臺(tái)變壓器的變電所，可采用橋式結(jié)線?！皹颉睘橐粭l由斷路器和隔離開(kāi)關(guān)組成的用以進(jìn)行線路的橫聯(lián)和跨接根據(jù)跨接。橋橫聯(lián)位置的不同，橋式結(jié)線可分為“內(nèi)橋式”、“外橋式”和“全橋式”。2）橋式結(jié)線19外橋式結(jié)線

跨接橋在變壓器斷路器QF1和QF2的外線路側(cè)，進(jìn)線回路只有隔離開(kāi)關(guān)。對(duì)變壓器的切換操作方便，對(duì)電源進(jìn)線操作不便。

外橋式結(jié)線跨接橋在變壓器斷路器QF1和QF2的外線路20內(nèi)橋式結(jié)線

跨接橋在變壓器斷路器QF1和QF2的靠變壓器側(cè)，變壓器電源端只有隔離開(kāi)關(guān)。提高對(duì)電源線路運(yùn)行的可靠性和倒閘操作的靈活方便性。

內(nèi)橋式結(jié)線跨接橋在變壓器斷路器QF1和QF2的靠變壓212煤礦供電系統(tǒng)全橋式結(jié)線具有適應(yīng)性強(qiáng)，操作方便、運(yùn)行靈活、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但使用設(shè)備多、占地面積大、投資高，故用于供電可靠性要求較高的變電所。對(duì)于電壓在35kV、容量在7500kVA以上，或電壓為110kV、容量在31500kVA以上的變壓器，當(dāng)隔離開(kāi)關(guān)切斷空載電流能力不足時(shí)采用。2煤礦供電系統(tǒng)全橋式結(jié)線具有適應(yīng)性強(qiáng)，操作方便、運(yùn)行靈活、222煤礦供電系統(tǒng)2.1.3

供電系統(tǒng)結(jié)線變電所常用二次結(jié)線方式：

單母線、雙母線、單母線加旁母1）單母線：進(jìn)出線均有斷路器以及與母線相連的母線隔離開(kāi)關(guān)，與負(fù)荷線路相連的線路隔離開(kāi)關(guān)。

一般有單母線不分段和單母線分段兩種典型結(jié)線。2煤礦供電系統(tǒng)2.1.3供電系統(tǒng)結(jié)線23單母線不分段特點(diǎn)：母線系統(tǒng)故障或檢修須全線路斷電。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，運(yùn)行不夠靈活可靠。適于小容量用戶(hù)單母線不分段24單母線分段A.隔離開(kāi)關(guān)分段（QS分段）－－適用由雙回路供電、允許短時(shí)間停電的二級(jí)負(fù)荷B.斷路器分段（QF分段）－－適用一級(jí)負(fù)荷較多情況，可切斷負(fù)荷和故障電流。在采用斷路器分段時(shí)，除能實(shí)現(xiàn)切斷負(fù)荷或故障電流外，也可在繼電保護(hù)下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分合閘。在其中一條線路故障或需要檢修時(shí)，可以將負(fù)荷轉(zhuǎn)到另外一條線路，避免全部停電。在檢修母線或電源故障時(shí)，不能避免故障母線用戶(hù)的停電。為避免長(zhǎng)時(shí)間停電，可以采用加裝旁路母線或采用雙母線解決。單母線分段25煤礦電工學(xué)第二章煤礦供電系統(tǒng)全解課件261.2礦山供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)的選擇，取決于礦區(qū)范圍、煤層傾角、埋藏深度、設(shè)計(jì)年產(chǎn)量、開(kāi)采方式、涌水量大小以及機(jī)械化、電氣化程度等因素。典型的供電方式：

深井供電系統(tǒng)

淺井供電系統(tǒng)

平硐供電系統(tǒng)1.2礦山供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)的選擇，取決于礦區(qū)范圍、煤層271、深井供電系統(tǒng)

適用礦層埋藏深、傾角小，采用立井和斜井開(kāi)拓，生產(chǎn)能力大的礦井。1）特征：*高壓電能用電纜送到井下，并直接送到采區(qū)。2）一般模式：*地面變電所----井下中央變電所----采區(qū)變電所（或移動(dòng)變電站）----工作面配電點(diǎn)1、深井供電系統(tǒng)適用礦層埋藏深、傾角小，采用立井和斜28煤礦電工學(xué)第二章煤礦供電系統(tǒng)全解課件29煤礦電工學(xué)第二章煤礦供電系統(tǒng)全解課件302、淺井供電系統(tǒng)對(duì)礦層埋藏不深（距地表100～200m內(nèi)）的情況，處于經(jīng)濟(jì)和運(yùn)行方便的考慮，一般采用淺井供電系統(tǒng)。1）特征：*采區(qū)用電是從地面向井下鉆眼來(lái)提供的。2）一般模式：依據(jù)用電情況和井深，從供電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理考慮有三種模式（1）對(duì)于采區(qū)距井底車(chē)場(chǎng)較遠(yuǎn)（>2km）、井下負(fù)荷小、涌水量不大的礦井，可經(jīng)架空線路，將6～10kV高壓電由地面變電所送至與采區(qū)位置相應(yīng)的地面變電亭，再降壓至380或660V，再沿鉆眼送至井下采區(qū)變電所。（高壓電能不下井）2、淺井供電系統(tǒng)對(duì)礦層埋藏不深（距地表100～200m內(nèi)）的31（2）當(dāng)采區(qū)負(fù)荷小而井底車(chē)場(chǎng)負(fù)荷大時(shí)，對(duì)井底車(chē)場(chǎng)的供電，可沿井筒敷設(shè)高壓下井電纜供電；對(duì)采區(qū)的供電，可沿鉆眼敷設(shè)低壓電纜提供。（井底車(chē)場(chǎng)高壓供電）（3）對(duì)采區(qū)巷道很長(zhǎng)、負(fù)荷又大，為保證正常電壓，可經(jīng)高壓架空線路，將電能送至與采區(qū)對(duì)應(yīng)位置的配電點(diǎn)，沿鉆眼敷設(shè)高壓電纜，向井下采區(qū)變電所供電，再由該變電所降壓，向工作面提供低壓電力。（井下均為高壓供電）（2）當(dāng)采區(qū)負(fù)荷小而井底車(chē)場(chǎng)負(fù)荷大時(shí)，對(duì)井底車(chē)場(chǎng)的供電，可沿32深井與淺井供電系統(tǒng)的不同：在于淺井井底車(chē)場(chǎng)的配電所代替了深井系統(tǒng)中的井下變電所，以及采用鉆眼向采區(qū)供電的方式。鉆眼供電的優(yōu)點(diǎn)（1）將由礦井地面變電所至采區(qū)變電所的電纜線路換成可靠的架空線路，節(jié)約有色金屬和投資；（2）井下巷道中沒(méi)有高壓電纜，人員設(shè)備更安全。深井與淺井供電系統(tǒng)的不同：在于淺井井底車(chē)場(chǎng)的配電所代替了深井33

鉆眼供電的優(yōu)點(diǎn)（3）減少井下變電所硐室的開(kāi)拓；（4）再由沼氣煤塵突出的采區(qū)，由于使用變電亭，使防爆高壓配電箱和礦用變壓器的使用大大降低；

缺點(diǎn)（1）需要進(jìn)行鉆孔、下套管，且套管不能回收；（2）需要加設(shè)架空線路、修建變電亭；（3）冬季施工維護(hù)困難。鉆眼供電的優(yōu)點(diǎn)34淺井供電系統(tǒng)地面變電所淺井供電系統(tǒng)地面變電所353、平硐供電系統(tǒng)

對(duì)礦層埋藏較淺（低于100m）、分布范圍廣的礦井一般采用平硐開(kāi)采的供電系統(tǒng)。對(duì)深部的用電設(shè)備，可利用小風(fēng)井、斜井或鉆孔附近設(shè)置的地面變電亭提供低壓電力。當(dāng)需要向平硐提供直流電時(shí)，可先經(jīng)地面變電所整流，再用電纜下送。對(duì)平硐開(kāi)拓且井深在150m的用電設(shè)備供電，其系統(tǒng)與深井供電相同。3、平硐供電系統(tǒng)對(duì)礦層埋藏較淺（低于100m）、分布范圍廣36三、礦井各級(jí)變電所及配電點(diǎn)煤礦供電系統(tǒng)是由各類(lèi)地面變電所，以及井下的中央變電所、采區(qū)變電所、移動(dòng)變電站、配電點(diǎn)和相應(yīng)的供電設(shè)備及供電線路組成。三、礦井各級(jí)變電所及配電點(diǎn)煤礦供電系統(tǒng)是由各類(lèi)地面變37（一）、礦井地面變電所

是全礦供電的總樞紐，擔(dān)負(fù)受電、變電、配電的任務(wù)。地面變電所接受電網(wǎng)饋來(lái)的35kV或60kV電壓，降壓以后，把6（10）kV電壓分配給礦山的高壓用電設(shè)備，如主通風(fēng)機(jī)及井下中央變電所等，把660/380V電壓分配給地面低壓動(dòng)力及照明設(shè)備。地面變電所，如果以35kV受電，則稱(chēng)為35kV變電所；如果以60kV受電，則稱(chēng)為60kV變電所。（一）、礦井地面變電所是全礦供電的總樞紐，擔(dān)負(fù)受381．地面變電所主接線系統(tǒng)

電源電壓從發(fā)電廠或礦區(qū)變電所的35kV母線上取得，35kV雙回路架空線直接將高壓引至煤礦地面變電所。變電所兩臺(tái)變壓器，將35kV電壓降至6（10）kV，在配給地面的一些高壓電氣設(shè)備，如主副井提升機(jī)、風(fēng)壓機(jī)、主通風(fēng)機(jī)等。該系統(tǒng)采用分段母線系統(tǒng)，具有較高的供電可靠性和靈活性。1．地面變電所主接線系統(tǒng)電源電壓從發(fā)電廠或礦區(qū)變電所391．地面變電所主接線系統(tǒng)兩段母線的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，由兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān)和一個(gè)斷路器組成。聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的安裝便于檢修母線、倒換負(fù)荷、加裝繼電保護(hù)。用斷路器對(duì)母線檢修分段，可以保證在任何情況下，都有一段母線正常工作，使礦山一、二類(lèi)用戶(hù)有可靠供電。1．地面變電所主接線系統(tǒng)402、位置選擇（1）靠近主要負(fù)荷和入井電纜井筒，減少金屬導(dǎo)線消耗，降低電能損耗。（2）架空線與所址同時(shí)確定，一邊為各級(jí)電壓線路進(jìn)出變電所留出走廊。（3）設(shè)在常年主導(dǎo)風(fēng)向上風(fēng)側(cè)，避開(kāi)污染源。（4）具有適宜的地形和地質(zhì)條件。（5）避開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)和排廢場(chǎng)，與鐵路距離>40m。（6）交通方便，有擴(kuò)展空間。2、位置選擇（1）靠近主要負(fù)荷和入井電纜井筒，減少金屬413.地面變電所的布置

一般10kV及以下電壓等級(jí)的配電裝置采用戶(hù)內(nèi)式成套配電裝置；35kV及以上電壓的采用戶(hù)外架構(gòu)式配電裝置。對(duì)特殊地區(qū)或場(chǎng)合應(yīng)用時(shí)35kV~110kV變電所也采用戶(hù)內(nèi)式配電裝置。為保證運(yùn)行時(shí)電氣設(shè)備和人員的安全以及檢修維護(hù)和搬運(yùn)的方便，對(duì)室內(nèi)外的配電裝置的各個(gè)部件，規(guī)定了最小的電氣絕緣間距。3.地面變電所的布置一般10kV及以下電壓等級(jí)的配電42（二）.井下中央變電所它是井下供電的樞紐，擔(dān)負(fù)著向井下供電的重要任務(wù)。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，對(duì)井下中央變電所和主排水泵房的供電線路，不得少于兩回路，當(dāng)任一回路停止供電時(shí)，其余回路也能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。為了保證井下供電的可靠性，由地面變電所引至中央變電所的電纜數(shù)目至少應(yīng)有兩條，并分別引自地面變電所的兩段6（10）kV母線上。（二）.井下中央變電所它是井下供電的樞紐，擔(dān)負(fù)著向井下供電431．井下中央變電所的接線井下中央變電所的高壓母線采用單母線分段接線方式，母線段數(shù)與井下電纜對(duì)應(yīng)，各段母線通過(guò)高壓開(kāi)關(guān)聯(lián)絡(luò)。正常時(shí)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，母線采用分列運(yùn)行方式；當(dāng)某條下井電纜發(fā)生故障退出運(yùn)行時(shí)，母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)合閘，保證對(duì)負(fù)荷的供電。水泵是井下中央變電所的重要負(fù)荷，應(yīng)保證其供電可靠，由于水泵總數(shù)中已包括備用水泵，因此每臺(tái)水泵可用一條專(zhuān)用電纜供電。1．井下中央變電所的接線井下中央變電所的高壓母線采用單母線分442.井下中央變電所的位置和硐室布置（1）位置選擇應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，并根據(jù)通風(fēng)良好、交通方便、進(jìn)出線易于敷設(shè)、頂?shù)装鍡l件及保安煤柱的位置等因素，綜合加以考慮。一般設(shè)在靠近副井的井底車(chē)場(chǎng)范圍內(nèi)。2.井下中央變電所的位置和硐室布置（1）位置選擇45井下主變電所的位置示意圖1－副井井筒；2－主井井筒；3－井下主（配）變電所；4－主水泵房；5－井底車(chē)場(chǎng)巷道井下主變電所的位置示意圖1－副井井筒；2－主井井筒；46（2）硐室要求A.硐室用非燃性材料支護(hù)，尺寸取決于硐室內(nèi)的電氣設(shè)備的數(shù)量、大小及它們之間的通道，并考慮留有20％的余地。B.硐室長(zhǎng)度超過(guò)6m時(shí)，應(yīng)在兩端各設(shè)一出口，一個(gè)與井底車(chē)場(chǎng)大巷相通，并安有柵欄、防火兩用門(mén)。另一個(gè)與水泵房相連，彼此間應(yīng)有裝柵欄、防火兩用門(mén)的隔墻。（2）硐室要求A.硐室用非燃性材料支護(hù)，尺寸取決于硐47（2）硐室要求C.泵房應(yīng)有單獨(dú)通至巷道的通路，在通道設(shè)向外開(kāi)的柵欄防火兩用門(mén)。硐室長(zhǎng)超過(guò)30m時(shí)，應(yīng)在中間增設(shè)一個(gè)出口。硐室內(nèi)溫度不應(yīng)超過(guò)35℃。硐室地面應(yīng)高出其出口大巷的底板標(biāo)高0.5m。從硐室出口的防火門(mén)起，5m內(nèi)的巷道采用非可燃性材料支護(hù)。（2）硐室要求C.泵房應(yīng)有單獨(dú)通至巷道的通路，在通48（3）設(shè)備布置①布置原則在進(jìn)行設(shè)備布置時(shí)，應(yīng)將變壓器和配電裝置分開(kāi)布置，高、低壓配電裝置分開(kāi)布置。分為低瓦斯礦井井下中央變電所設(shè)備布置圖和煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井井下中央變電所設(shè)備布置圖兩種方式。（3）設(shè)備布置①布置原則49（3）設(shè)備布置②布置方式。設(shè)備和墻壁之間、各設(shè)備之間應(yīng)留有足夠的維護(hù)與檢修通道，完全不需要從兩側(cè)或后面維護(hù)檢修的設(shè)備，可互相緊靠和靠墻放置?？紤]發(fā)展余地，變電所的高壓配電設(shè)備的備用位置應(yīng)按設(shè)計(jì)最大數(shù)量的20%考慮，且不少于兩臺(tái)。低壓設(shè)備的備用回路，也按最多饋出回路數(shù)的20%考慮。（3）設(shè)備布置②布置方式。設(shè)備和墻壁之間、各設(shè)備之間應(yīng)留有足50設(shè)備布置方式（一）井下主變電所的布置方式，由井下條件和所采用的高低壓配電裝置的類(lèi)型來(lái)決定。①對(duì)于低沼氣礦井，高壓開(kāi)關(guān)柜臺(tái)數(shù)不太多，且采用礦用一般型手車(chē)式（GKFC-1型）、低壓開(kāi)關(guān)采用礦用低壓配電屏設(shè)備時(shí)，井下主變電所的布置，采用圖示的單列布置形式。當(dāng)用電負(fù)荷較大、高壓開(kāi)關(guān)柜臺(tái)數(shù)較多時(shí)，高壓開(kāi)關(guān)柜也可用雙列布置。設(shè)備布置方式（一）井下主變電所的布置方式，由井下條件和所采用51低沼氣礦井接線示意圖低沼氣礦井接線示意圖52低沼氣礦井井下主變電所設(shè)備示意圖低沼氣礦井井下主變電所設(shè)備示意圖53設(shè)備布置方式（二）②對(duì)于高沼氣、煤與沼氣突出的礦井，其井下主變電所采用圖示的布置方式。硐室的長(zhǎng)度L由下井電纜的條數(shù)以及高壓隔爆配電箱的型號(hào)與臺(tái)數(shù)決定。圖中變電所高壓開(kāi)關(guān)柜采用PB2-6或PB2-6GA型隔爆配電箱，低壓開(kāi)關(guān)柜采用DW80型隔爆自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)，高低壓設(shè)備均為雙列布置。設(shè)備布置方式（二）②對(duì)于高沼氣、煤與沼氣突出的礦井，其井下主54高沼氣礦井接線示意圖高沼氣礦井接線示意圖55

高沼氣礦井井下主變電所電氣設(shè)備設(shè)置示意圖

高沼氣礦井井下主變電所電氣設(shè)備設(shè)置示意圖

56（三）.采區(qū)變電所采區(qū)變電所接受中央變電所的高壓電能，變換電壓，配出高低壓電能。（三）.采區(qū)變電所采區(qū)變電所接受中央變電所的高壓電能，變換571、采區(qū)變電所的接線采區(qū)變電所的主接線應(yīng)根據(jù)電源進(jìn)線回路數(shù)、負(fù)荷大小、變壓器臺(tái)數(shù)等因素確定。①單電源進(jìn)線。單電源進(jìn)線適用于負(fù)荷小的工作面、炮采工作面。②雙電源進(jìn)線。雙電源進(jìn)線適用于有綜采工作面或下山采區(qū)有排水泵的采區(qū)變電所。變電所每臺(tái)動(dòng)力變壓器都應(yīng)裝有一個(gè)高壓配電箱進(jìn)行控制和保護(hù)。變壓器采用分列運(yùn)行，每臺(tái)變壓器的低壓側(cè)各裝有一個(gè)總饋電開(kāi)關(guān)，各變壓器形成獨(dú)立的供電系統(tǒng)。1、采區(qū)變電所的接線采區(qū)變電所的主接線應(yīng)根據(jù)電源進(jìn)線回路數(shù)、582．采區(qū)變電所的位置和硐室布置（1）．位置確定原則①位于負(fù)荷中心，并保證向采區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)距離、最大容量設(shè)備供電。②一個(gè)采區(qū)盡量采用一個(gè)采區(qū)變電所位置。③盡量設(shè)在頂?shù)装宸€(wěn)定、無(wú)淋水的地點(diǎn)。④通風(fēng)、運(yùn)輸方便。2．采區(qū)變電所的位置和硐室布置（1）．位置確定原則592．采區(qū)變電所的位置和硐室布置為滿(mǎn)足上述①、②項(xiàng)原則，必須選擇合適的采區(qū)低壓供電電壓（對(duì)炮采工作面，用380/660V電壓；對(duì)一般機(jī)械化工作面，用660V電壓；對(duì)綜合機(jī)械化工作面，用1140V電壓）。最大容量電動(dòng)機(jī)（采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)）的最大供電距離見(jiàn)屬表1-6所列。2．采區(qū)變電所的位置和硐室布置為滿(mǎn)足上述①、②項(xiàng)原則，必須選60采區(qū)變電所—工作面配電點(diǎn)供電方式1）供電方式傳統(tǒng)方式——采區(qū)變電所工作面配電點(diǎn)方式這種供電方式以低壓向全采區(qū)負(fù)荷供電，較安全。但由于所用電纜、開(kāi)關(guān)較多，供電系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，且電能和電壓損失較大。同時(shí)低壓電纜長(zhǎng)，供電容量受限制。一般用于炮采和普通機(jī)械化采煤。采區(qū)變電所—工作面配電點(diǎn)供電方式1）供電方式61DB：高壓配電箱QA：自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)SM：磁力起動(dòng)器SH：手動(dòng)起動(dòng)器DB：高壓配電箱62采區(qū)變電所—移動(dòng)變電站—工作面配電點(diǎn)方式

綜采礦井常用方式：6kV采區(qū)變電所移動(dòng)變電站工作面配電點(diǎn)方式

優(yōu)點(diǎn)：（1）與傳統(tǒng)方式相比，由高壓直接深入工作面，簡(jiǎn)化了低壓供電系統(tǒng)，縮短了低壓供電距離，減少了電能損耗，保證了電壓質(zhì)量，可滿(mǎn)足正常運(yùn)轉(zhuǎn)和啟動(dòng)的需要。系統(tǒng)簡(jiǎn)單，電網(wǎng)安全可靠程度增加，同時(shí)減少了電纜截面和低壓開(kāi)關(guān)數(shù)量。

采區(qū)變電所—移動(dòng)變電站—工作面配電點(diǎn)方式綜采礦井常用方式：63采區(qū)變電所—移動(dòng)變電站—工作面配電點(diǎn)方式

（2）采用了干式變壓器，提高了采區(qū)供電的防爆性能，利于安全，便于檢修。（3）移動(dòng)變電站可根據(jù)需要移動(dòng)或固定，不需建造變電所硐室。采區(qū)變電所—移動(dòng)變電站—工作面配電點(diǎn)方式（2）采用了干式變64煤礦電工學(xué)第二章煤礦供電系統(tǒng)全解課件65缺點(diǎn)：（1）6kV高壓直接送入采區(qū)動(dòng)作面附近，且低壓側(cè)電壓為1140V，對(duì)安全不利。（2）采用了移動(dòng)變電站，需要拓寬巷道，鋪設(shè)軌道。同時(shí)因地質(zhì)條件的不同，使移動(dòng)變電站的安裝、運(yùn)輸和維護(hù)受到空間的限制。缺點(diǎn)：66采區(qū)變電所位置確定（1）位于負(fù)荷中心，并保證向采區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)距離、最大容量負(fù)荷供電；（2）一個(gè)采區(qū)盡量采用一個(gè)采區(qū)變電所；（3）盡量設(shè)在頂?shù)装宸€(wěn)定，無(wú)淋水地點(diǎn)；（4）通風(fēng)、運(yùn)輸方便。采區(qū)變電所位置確定（1）位于負(fù)荷中心，并保證向采區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)距離67（2）硐室要求

采區(qū)變電所的防水、防火、通風(fēng)等安全措施與中央變電所相同。采區(qū)變電所設(shè)備的變壓器可與配電設(shè)備布置在同一硐室內(nèi)；變電所的高、低壓設(shè)備應(yīng)分開(kāi)布置；檢漏繼電器放置在固定于硐室墻壁的支架上。各設(shè)備之間、設(shè)備與墻壁之間均應(yīng)留有維護(hù)和檢修通道，不從側(cè)面和背后檢修的設(shè)備可不留通道。

（2）硐室要求采區(qū)變電所的防水、防火、通風(fēng)等安全措68采區(qū)變電所設(shè)備布置圖采區(qū)變電所設(shè)備布置圖69（四）.工作面配電點(diǎn)

1）工作面配電點(diǎn)的設(shè)置

工作面配電點(diǎn)接受由采區(qū)變電所或移動(dòng)變電站送來(lái)的低壓電能，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)、磁力啟動(dòng)器，用軟電纜向回采或掘進(jìn)工作面的設(shè)備供電。并利用干式變壓器或煤電鉆變壓器綜合裝置，將電壓降為127V，向電鉆、照明和通信設(shè)備供電。由于經(jīng)常需要隨工作面移動(dòng)搬遷，一般不設(shè)專(zhuān)用硐室?；夭晒ぷ髅媾潆婞c(diǎn)常設(shè)在鄰近的運(yùn)輸平巷內(nèi)，距工作面50～70m。非沼氣煤塵突出礦井，機(jī)采工作面配電點(diǎn)可設(shè)在回風(fēng)巷內(nèi)，掘進(jìn)工作面配電點(diǎn)多設(shè)在掘進(jìn)巷的一側(cè)，距掘進(jìn)工作面80～100m。配電點(diǎn)附近應(yīng)用非燃性材料支護(hù)。（四）.工作面配電點(diǎn)1）工作面配電點(diǎn)的設(shè)置701．綜采工作面供電綜合機(jī)械化采煤工作面，單機(jī)容量和設(shè)備的總?cè)萘慷己艽螅浠夭伤俣扔挚?，若仍采用固定變電所供電，既不?jīng)濟(jì)，又不易保證電壓質(zhì)量。因此，必須采用移動(dòng)變電站供電，以縮短低壓供電距離，使高壓深入負(fù)荷中心，將綜采工作面供電電壓提高到1140V，以利于保證供電的經(jīng)濟(jì)性和供電質(zhì)量。目前我國(guó)高產(chǎn)高效工作面使用的設(shè)備，其額定電壓已達(dá)3300V。由采區(qū)變電所—移動(dòng)變電站—工作面電氣設(shè)備組成。1．綜采工作面供電綜合機(jī)械化采煤工作面，單機(jī)容量和設(shè)備的總?cè)?1綜采工作面機(jī)電設(shè)備布置示意圖綜采工作面機(jī)電設(shè)備布置示意圖724.工作面配電點(diǎn)

2）配電點(diǎn)控制開(kāi)關(guān)的設(shè)置（1）適用情況：工作面電氣設(shè)備多或距離采區(qū)變電所較遠(yuǎn)，方便工作面配電點(diǎn)電氣設(shè)備的停送電。（2）組成：采區(qū)變電所—工作面配電點(diǎn)的供電方式。為便于操作工作面的動(dòng)力設(shè)備，須在工作面附近巷道中，設(shè)置控制開(kāi)關(guān)和起動(dòng)器，這些設(shè)備的放置點(diǎn)即為工作面配電點(diǎn)。工作面配電點(diǎn)可分為采煤和掘進(jìn)兩種。采煤工作面配電點(diǎn)，一般距采煤工作面50~80m，掘進(jìn)工作面配電點(diǎn)，一般距掘進(jìn)工作面80~100m，工作面配電點(diǎn)也隨工作面的推進(jìn)而前移。4.工作面配電點(diǎn)2）配電點(diǎn)控制開(kāi)關(guān)的設(shè)置73綜采工作面供電綜采工作面供電744.工作面配電點(diǎn)3）對(duì)順槽和工作面輸送機(jī)的供電方式根據(jù)具體情況，可選擇：（1）順槽輸送機(jī)線的供電方式。如圖所示的干線供電方式，一般適用于順槽輸送機(jī)巷道較長(zhǎng)、輸送機(jī)臺(tái)數(shù)較多、工作面只有一臺(tái)輸送機(jī)的情況。（2）高沼氣礦井煤層、急傾斜V型長(zhǎng)壁采區(qū)順槽工作面輸送機(jī)供電方式。4.工作面配電點(diǎn)3）對(duì)順槽和工作面輸送機(jī)的供電方式75干線式膠帶輸送機(jī)供電方式干線式膠帶輸送機(jī)供電方式76煤礦電工學(xué)第二章煤礦供電系統(tǒng)全解課件773礦山供電系統(tǒng)故障分析分析兩個(gè)常見(jiàn)故障：漏電故障和短路故障。回答一個(gè)重要問(wèn)題：為什么“向井下供電的電網(wǎng)不允許直接接地”。重點(diǎn)介紹兩種故障計(jì)算：人身觸電電流（包括單相接地電流）和短路電流。分析了礦井電網(wǎng)發(fā)生單相漏電和單相接地故障時(shí)電網(wǎng)中零序電流的分布。3礦山供電系統(tǒng)故障分析分析兩個(gè)常見(jiàn)故障：漏電故障和短路故78第二章煤礦供電系統(tǒng)鄉(xiāng)寧縣煤炭工業(yè)技工學(xué)校劉成平第二章煤礦供電系統(tǒng)鄉(xiāng)寧縣煤炭工業(yè)技工學(xué)校劉成平79主要內(nèi)容1、煤礦供電系統(tǒng)

2

、煤礦各級(jí)變電所

主要內(nèi)容1、煤礦供電系統(tǒng)801煤礦供電系統(tǒng)1.1供電系統(tǒng)結(jié)線方式1.1.1

供電系統(tǒng)結(jié)線：是指由各種電氣設(shè)備及其聯(lián)接線構(gòu)成的電路，其功能是匯集和分配電能。結(jié)線方式按布置方式分：放射式、干線式、環(huán)式、雙電源（獨(dú)立）供電式基本概念

按運(yùn)行方式分：開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)、閉式網(wǎng)絡(luò)

按可靠性分：無(wú)備用網(wǎng)絡(luò)、有備用網(wǎng)絡(luò)1煤礦供電系統(tǒng)1.1供電系統(tǒng)結(jié)線方式811煤礦供電系統(tǒng)1）放射式（1）單回放射式：是在上一級(jí)降壓站（變電所）的饋出母線上引出多條回路，直接向下級(jí)降壓站（變電所）或用電設(shè)備供電。各條引出線之間無(wú)聯(lián)系，其沿線不分支接其他負(fù)荷。系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便；缺點(diǎn)是使用的開(kāi)關(guān)、線路多，供電可靠性差。1煤礦供電系統(tǒng)1）放射式（1）單回放射式：是在上一級(jí)降壓站82

2）單電源雙回路：從一段母線上并列引出兩回線路，每回線路有單獨(dú)的開(kāi)關(guān)控制。適用二級(jí)負(fù)荷。供電可靠性高，運(yùn)行可采用并列運(yùn)行，也可一路運(yùn)行一路備用，運(yùn)行靈活。2）單電源雙回路：從一段母線上并列引出兩回線路，每回83雙電源雙回路：是在上級(jí)變電所設(shè)置2套電源,分別接在不同的母線上，向下級(jí)變電站或用電設(shè)備供電。當(dāng)任一路電源或線路發(fā)生故障時(shí)，可通過(guò)另一路電源或線路向負(fù)載供電。由于這種接線從電源到負(fù)載都是雙套設(shè)備投入工作，并且互為備用，所以供電可靠性高，適用于容量較大的一、二級(jí)負(fù)荷。但所用設(shè)備多、用線長(zhǎng)、投資大，若負(fù)荷不大時(shí)將造成有色金屬材料的浪費(fèi)。雙電源雙回路：是在上級(jí)變電所設(shè)置2套電源,分別接在不同的母842煤礦供電系統(tǒng)2煤礦供電系統(tǒng)851.1.2干線式供電直接聯(lián)絡(luò)式：從一路高壓配電干線上直接引出分支線向用戶(hù)供電，分支線一般不超過(guò)5，且配電變壓器容量不超過(guò)3000kVA。一般適用于架空線上對(duì)三級(jí)負(fù)荷分散用戶(hù)供電，也可用于井下電纜線路對(duì)多臺(tái)順槽輸送機(jī)供電。優(yōu)點(diǎn)：回路少，高壓配電裝置數(shù)量減少、造價(jià)低。缺點(diǎn)：當(dāng)公用干線故障全部斷電，可靠性較差。

1.1.2干線式供電86（1）直接樹(shù)干式接線方式（1）直接樹(shù)干式接線方式87為提高干式接線的可靠性，各用戶(hù)采用進(jìn)、出線均裝隔離開(kāi)關(guān)的方式引接分支線，形成串聯(lián)型樹(shù)干式接線，也稱(chēng)為鏈串型樹(shù)干式接線。這種接線又分為單回路樹(shù)干式和雙回路樹(shù)干式2種單回路樹(shù)干式接線這種接線在每個(gè)用戶(hù)的進(jìn)、出線上均裝有隔離開(kāi)關(guān)QS。當(dāng)干線上N點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，干線總開(kāi)關(guān)QF將跳閘。為提高干式接線的可靠性，各用戶(hù)采用進(jìn)、出線均裝隔離開(kāi)關(guān)的方式882煤礦供電系統(tǒng)2煤礦供電系統(tǒng)89為提高單回路樹(shù)干式接線方式的可靠性，可采用備用干線的方式供電。當(dāng)干線上任一處或任一干線發(fā)生故障或需要檢修時(shí)，可通過(guò)開(kāi)關(guān)切換由備用干線從另一側(cè)供電，從而進(jìn)一步縮小停電范圍。為提高單回路樹(shù)干式接線方式的可靠性，可采用備用干線的方式供電90雙回路樹(shù)干式接線

是每個(gè)用戶(hù)或用電設(shè)備分別從2條干線上引入電源，當(dāng)任一條干線出現(xiàn)故障或需要檢修時(shí)，可用另一干線恢復(fù)供電。所以這種接線供電可靠性較高，可向二、三級(jí)負(fù)荷供電。雙回路樹(shù)干式接線91（3）環(huán)狀接線方式

這種接線一般是在同電壓之間的變電所構(gòu)成環(huán)形，每個(gè)變電所都有兩路進(jìn)線，當(dāng)其中一路發(fā)生故障時(shí)，可由另一路線路供電，因而具有可靠性高、運(yùn)行靈活的特點(diǎn)，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)。但環(huán)形供電線路的導(dǎo)線截面是按故障情況下能承擔(dān)環(huán)網(wǎng)全部負(fù)荷考慮，故有色金屬材料用量較多。適用于電源對(duì)礦區(qū)用戶(hù)相對(duì)位置居中或較遠(yuǎn)，而用戶(hù)間距較近，且負(fù)荷相差不太懸殊的供電。供電可靠性高，運(yùn)行、保護(hù)整定困難。（3）環(huán)狀接線方式92煤礦電工學(xué)第二章煤礦供電系統(tǒng)全解課件931.1.2

供電系統(tǒng)結(jié)線合理的供電系統(tǒng)結(jié)線方式選擇的決定因素(從用電戶(hù)對(duì)供電系統(tǒng)的基本要求考慮）：1）用電戶(hù)對(duì)供電可靠性要求的影響；2）電壓高低的影響；3）負(fù)荷大小的影響；4）負(fù)荷數(shù)目的影響；5）負(fù)荷位置的影響1.1.2供電系統(tǒng)結(jié)線94變電所常用一次結(jié)線方式：

橋形結(jié)線:用于有備用供電系統(tǒng)

線路變壓器組結(jié)線：用于無(wú)備用供電系統(tǒng)線路變壓器組結(jié)線依據(jù)其容量的大小、二次出線數(shù)的多少主要有三種形式：1）進(jìn)線為隔離開(kāi)關(guān)（二次回路必須裝斷路器）2）進(jìn)線為跌落式熔斷器（二次回路必須裝斷路器）3）進(jìn)線為斷路器變電所常用一次結(jié)線方式：95

1）線路-變壓器組結(jié)線1）線路-變壓器組結(jié)線96

2）橋式結(jié)線

對(duì)具有兩回電源進(jìn)線、兩臺(tái)變壓器的變電所，可采用橋式結(jié)線。“橋”為一條由斷路器和隔離開(kāi)關(guān)組成的用以進(jìn)行線路的橫聯(lián)和跨接根據(jù)跨接。橋橫聯(lián)位置的不同，橋式結(jié)線可分為“內(nèi)橋式”、“外橋式”和“全橋式”。2）橋式結(jié)線97外橋式結(jié)線

跨接橋在變壓器斷路器QF1和QF2的外線路側(cè)，進(jìn)線回路只有隔離開(kāi)關(guān)。對(duì)變壓器的切換操作方便，對(duì)電源進(jìn)線操作不便。

外橋式結(jié)線跨接橋在變壓器斷路器QF1和QF2的外線路98內(nèi)橋式結(jié)線

跨接橋在變壓器斷路器QF1和QF2的靠變壓器側(cè)，變壓器電源端只有隔離開(kāi)關(guān)。提高對(duì)電源線路運(yùn)行的可靠性和倒閘操作的靈活方便性。

內(nèi)橋式結(jié)線跨接橋在變壓器斷路器QF1和QF2的靠變壓992煤礦供電系統(tǒng)全橋式結(jié)線具有適應(yīng)性強(qiáng)，操作方便、運(yùn)行靈活、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但使用設(shè)備多、占地面積大、投資高，故用于供電可靠性要求較高的變電所。對(duì)于電壓在35kV、容量在7500kVA以上，或電壓為110kV、容量在31500kVA以上的變壓器，當(dāng)隔離開(kāi)關(guān)切斷空載電流能力不足時(shí)采用。2煤礦供電系統(tǒng)全橋式結(jié)線具有適應(yīng)性強(qiáng)，操作方便、運(yùn)行靈活、1002煤礦供電系統(tǒng)2.1.3

供電系統(tǒng)結(jié)線變電所常用二次結(jié)線方式：

單母線、雙母線、單母線加旁母1）單母線：進(jìn)出線均有斷路器以及與母線相連的母線隔離開(kāi)關(guān)，與負(fù)荷線路相連的線路隔離開(kāi)關(guān)。

一般有單母線不分段和單母線分段兩種典型結(jié)線。2煤礦供電系統(tǒng)2.1.3供電系統(tǒng)結(jié)線101單母線不分段特點(diǎn)：母線系統(tǒng)故障或檢修須全線路斷電。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，運(yùn)行不夠靈活可靠。適于小容量用戶(hù)單母線不分段102單母線分段A.隔離開(kāi)關(guān)分段（QS分段）－－適用由雙回路供電、允許短時(shí)間停電的二級(jí)負(fù)荷B.斷路器分段（QF分段）－－適用一級(jí)負(fù)荷較多情況，可切斷負(fù)荷和故障電流。在采用斷路器分段時(shí)，除能實(shí)現(xiàn)切斷負(fù)荷或故障電流外，也可在繼電保護(hù)下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分合閘。在其中一條線路故障或需要檢修時(shí)，可以將負(fù)荷轉(zhuǎn)到另外一條線路，避免全部停電。在檢修母線或電源故障時(shí)，不能避免故障母線用戶(hù)的停電。為避免長(zhǎng)時(shí)間停電，可以采用加裝旁路母線或采用雙母線解決。單母線分段103煤礦電工學(xué)第二章煤礦供電系統(tǒng)全解課件1041.2礦山供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)的選擇，取決于礦區(qū)范圍、煤層傾角、埋藏深度、設(shè)計(jì)年產(chǎn)量、開(kāi)采方式、涌水量大小以及機(jī)械化、電氣化程度等因素。典型的供電方式：

深井供電系統(tǒng)

淺井供電系統(tǒng)

平硐供電系統(tǒng)1.2礦山供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)的選擇，取決于礦區(qū)范圍、煤層1051、深井供電系統(tǒng)

適用礦層埋藏深、傾角小，采用立井和斜井開(kāi)拓，生產(chǎn)能力大的礦井。1）特征：*高壓電能用電纜送到井下，并直接送到采區(qū)。2）一般模式：*地面變電所----井下中央變電所----采區(qū)變電所（或移動(dòng)變電站）----工作面配電點(diǎn)1、深井供電系統(tǒng)適用礦層埋藏深、傾角小，采用立井和斜106煤礦電工學(xué)第二章煤礦供電系統(tǒng)全解課件107煤礦電工學(xué)第二章煤礦供電系統(tǒng)全解課件1082、淺井供電系統(tǒng)對(duì)礦層埋藏不深（距地表100～200m內(nèi)）的情況，處于經(jīng)濟(jì)和運(yùn)行方便的考慮，一般采用淺井供電系統(tǒng)。1）特征：*采區(qū)用電是從地面向井下鉆眼來(lái)提供的。2）一般模式：依據(jù)用電情況和井深，從供電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理考慮有三種模式（1）對(duì)于采區(qū)距井底車(chē)場(chǎng)較遠(yuǎn)（>2km）、井下負(fù)荷小、涌水量不大的礦井，可經(jīng)架空線路，將6～10kV高壓電由地面變電所送至與采區(qū)位置相應(yīng)的地面變電亭，再降壓至380或660V，再沿鉆眼送至井下采區(qū)變電所。（高壓電能不下井）2、淺井供電系統(tǒng)對(duì)礦層埋藏不深（距地表100～200m內(nèi)）的109（2）當(dāng)采區(qū)負(fù)荷小而井底車(chē)場(chǎng)負(fù)荷大時(shí)，對(duì)井底車(chē)場(chǎng)的供電，可沿井筒敷設(shè)高壓下井電纜供電；對(duì)采區(qū)的供電，可沿鉆眼敷設(shè)低壓電纜提供。（井底車(chē)場(chǎng)高壓供電）（3）對(duì)采區(qū)巷道很長(zhǎng)、負(fù)荷又大，為保證正常電壓，可經(jīng)高壓架空線路，將電能送至與采區(qū)對(duì)應(yīng)位置的配電點(diǎn)，沿鉆眼敷設(shè)高壓電纜，向井下采區(qū)變電所供電，再由該變電所降壓，向工作面提供低壓電力。（井下均為高壓供電）（2）當(dāng)采區(qū)負(fù)荷小而井底車(chē)場(chǎng)負(fù)荷大時(shí)，對(duì)井底車(chē)場(chǎng)的供電，可沿110深井與淺井供電系統(tǒng)的不同：在于淺井井底車(chē)場(chǎng)的配電所代替了深井系統(tǒng)中的井下變電所，以及采用鉆眼向采區(qū)供電的方式。鉆眼供電的優(yōu)點(diǎn)（1）將由礦井地面變電所至采區(qū)變電所的電纜線路換成可靠的架空線路，節(jié)約有色金屬和投資；（2）井下巷道中沒(méi)有高壓電纜，人員設(shè)備更安全。深井與淺井供電系統(tǒng)的不同：在于淺井井底車(chē)場(chǎng)的配電所代替了深井111

鉆眼供電的優(yōu)點(diǎn)（3）減少井下變電所硐室的開(kāi)拓；（4）再由沼氣煤塵突出的采區(qū)，由于使用變電亭，使防爆高壓配電箱和礦用變壓器的使用大大降低；

缺點(diǎn)（1）需要進(jìn)行鉆孔、下套管，且套管不能回收；（2）需要加設(shè)架空線路、修建變電亭；（3）冬季施工維護(hù)困難。鉆眼供電的優(yōu)點(diǎn)112淺井供電系統(tǒng)地面變電所淺井供電系統(tǒng)地面變電所1133、平硐供電系統(tǒng)

對(duì)礦層埋藏較淺（低于100m）、分布范圍廣的礦井一般采用平硐開(kāi)采的供電系統(tǒng)。對(duì)深部的用電設(shè)備，可利用小風(fēng)井、斜井或鉆孔附近設(shè)置的地面變電亭提供低壓電力。當(dāng)需要向平硐提供直流電時(shí)，可先經(jīng)地面變電所整流，再用電纜下送。對(duì)平硐開(kāi)拓且井深在150m的用電設(shè)備供電，其系統(tǒng)與深井供電相同。3、平硐供電系統(tǒng)對(duì)礦層埋藏較淺（低于100m）、分布范圍廣114三、礦井各級(jí)變電所及配電點(diǎn)煤礦供電系統(tǒng)是由各類(lèi)地面變電所，以及井下的中央變電所、采區(qū)變電所、移動(dòng)變電站、配電點(diǎn)和相應(yīng)的供電設(shè)備及供電線路組成。三、礦井各級(jí)變電所及配電點(diǎn)煤礦供電系統(tǒng)是由各類(lèi)地面變115（一）、礦井地面變電所

是全礦供電的總樞紐，擔(dān)負(fù)受電、變電、配電的任務(wù)。地面變電所接受電網(wǎng)饋來(lái)的35kV或60kV電壓，降壓以后，把6（10）kV電壓分配給礦山的高壓用電設(shè)備，如主通風(fēng)機(jī)及井下中央變電所等，把660/380V電壓分配給地面低壓動(dòng)力及照明設(shè)備。地面變電所，如果以35kV受電，則稱(chēng)為35kV變電所；如果以60kV受電，則稱(chēng)為60kV變電所。（一）、礦井地面變電所是全礦供電的總樞紐，擔(dān)負(fù)受1161．地面變電所主接線系統(tǒng)

電源電壓從發(fā)電廠或礦區(qū)變電所的35kV母線上取得，35kV雙回路架空線直接將高壓引至煤礦地面變電所。變電所兩臺(tái)變壓器，將35kV電壓降至6（10）kV，在配給地面的一些高壓電氣設(shè)備，如主副井提升機(jī)、風(fēng)壓機(jī)、主通風(fēng)機(jī)等。該系統(tǒng)采用分段母線系統(tǒng)，具有較高的供電可靠性和靈活性。1．地面變電所主接線系統(tǒng)電源電壓從發(fā)電廠或礦區(qū)變電所1171．地面變電所主接線系統(tǒng)兩段母線的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，由兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān)和一個(gè)斷路器組成。聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的安裝便于檢修母線、倒換負(fù)荷、加裝繼電保護(hù)。用斷路器對(duì)母線檢修分段，可以保證在任何情況下，都有一段母線正常工作，使礦山一、二類(lèi)用戶(hù)有可靠供電。1．地面變電所主接線系統(tǒng)1182、位置選擇（1）靠近主要負(fù)荷和入井電纜井筒，減少金屬導(dǎo)線消耗，降低電能損耗。（2）架空線與所址同時(shí)確定，一邊為各級(jí)電壓線路進(jìn)出變電所留出走廊。（3）設(shè)在常年主導(dǎo)風(fēng)向上風(fēng)側(cè)，避開(kāi)污染源。（4）具有適宜的地形和地質(zhì)條件。（5）避開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)和排廢場(chǎng)，與鐵路距離>40m。（6）交通方便，有擴(kuò)展空間。2、位置選擇（1）靠近主要負(fù)荷和入井電纜井筒，減少金屬1193.地面變電所的布置

一般10kV及以下電壓等級(jí)的配電裝置采用戶(hù)內(nèi)式成套配電裝置；35kV及以上電壓的采用戶(hù)外架構(gòu)式配電裝置。對(duì)特殊地區(qū)或場(chǎng)合應(yīng)用時(shí)35kV~110kV變電所也采用戶(hù)內(nèi)式配電裝置。為保證運(yùn)行時(shí)電氣設(shè)備和人員的安全以及檢修維護(hù)和搬運(yùn)的方便，對(duì)室內(nèi)外的配電裝置的各個(gè)部件，規(guī)定了最小的電氣絕緣間距。3.地面變電所的布置一般10kV及以下電壓等級(jí)的配電120（二）.井下中央變電所它是井下供電的樞紐，擔(dān)負(fù)著向井下供電的重要任務(wù)。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，對(duì)井下中央變電所和主排水泵房的供電線路，不得少于兩回路，當(dāng)任一回路停止供電時(shí)，其余回路也能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。為了保證井下供電的可靠性，由地面變電所引至中央變電所的電纜數(shù)目至少應(yīng)有兩條，并分別引自地面變電所的兩段6（10）kV母線上。（二）.井下中央變電所它是井下供電的樞紐，擔(dān)負(fù)著向井下供電1211．井下中央變電所的接線井下中央變電所的高壓母線采用單母線分段接線方式，母線段數(shù)與井下電纜對(duì)應(yīng)，各段母線通過(guò)高壓開(kāi)關(guān)聯(lián)絡(luò)。正常時(shí)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，母線采用分列運(yùn)行方式；當(dāng)某條下井電纜發(fā)生故障退出運(yùn)行時(shí)，母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)合閘，保證對(duì)負(fù)荷的供電。水泵是井下中央變電所的重要負(fù)荷，應(yīng)保證其供電可靠，由于水泵總數(shù)中已包括備用水泵，因此每臺(tái)水泵可用一條專(zhuān)用電纜供電。1．井下中央變電所的接線井下中央變電所的高壓母線采用單母線分1222.井下中央變電所的位置和硐室布置（1）位置選擇應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，并根據(jù)通風(fēng)良好、交通方便、進(jìn)出線易于敷設(shè)、頂?shù)装鍡l件及保安煤柱的位置等因素，綜合加以考慮。一般設(shè)在靠近副井的井底車(chē)場(chǎng)范圍內(nèi)。2.井下中央變電所的位置和硐室布置（1）位置選擇123井下主變電所的位置示意圖1－副井井筒；2－主井井筒；3－井下主（配）變電所；4－主水泵房；5－井底車(chē)場(chǎng)巷道井下主變電所的位置示意圖1－副井井筒；2－主井井筒；124（2）硐室要求A.硐室用非燃性材料支護(hù)，尺寸取決于硐室內(nèi)的電氣設(shè)備的數(shù)量、大小及它們之間的通道，并考慮留有20％的余地。B.硐室長(zhǎng)度超過(guò)6m時(shí)，應(yīng)在兩端各設(shè)一出口，一個(gè)與井底車(chē)場(chǎng)大巷相通，并安有柵欄、防火兩用門(mén)。另一個(gè)與水泵房相連，彼此間應(yīng)有裝柵欄、防火兩用門(mén)的隔墻。（2）硐室要求A.硐室用非燃性材料支護(hù)，尺寸取決于硐125（2）硐室要求C.泵房應(yīng)有單獨(dú)通至巷道的通路，在通道設(shè)向外開(kāi)的柵欄防火兩用門(mén)。硐室長(zhǎng)超過(guò)30m時(shí)，應(yīng)在中間增設(shè)一個(gè)出口。硐室內(nèi)溫度不應(yīng)超過(guò)35℃。硐室地面應(yīng)高出其出口大巷的底板標(biāo)高0.5m。從硐室出口的防火門(mén)起，5m內(nèi)的巷道采用非可燃性材料支護(hù)。（2）硐室要求C.泵房應(yīng)有單獨(dú)通至巷道的通路，在通126（3）設(shè)備布置①布置原則在進(jìn)行設(shè)備布置時(shí)，應(yīng)將變壓器和配電裝置分開(kāi)布置，高、低壓配電裝置分開(kāi)布置。分為低瓦斯礦井井下中央變電所設(shè)備布置圖和煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井井下中央變電所設(shè)備布置圖兩種方式。（3）設(shè)備布置①布置原則127（3）設(shè)備布置②布置方式。設(shè)備和墻壁之間、各設(shè)備之間應(yīng)留有足夠的維護(hù)與檢修通道，完全不需要從兩側(cè)或后面維護(hù)檢修的設(shè)備，可互相緊靠和靠墻放置?？紤]發(fā)展余地，變電所的高壓配電設(shè)備的備用位置應(yīng)按設(shè)計(jì)最大數(shù)量的20%考慮，且不少于兩臺(tái)。低壓設(shè)備的備用回路，也按最多饋出回路數(shù)的20%考慮。（3）設(shè)備布置②布置方式。設(shè)備和墻壁之間、各設(shè)備之間應(yīng)留有足128設(shè)備布置方式（一）井下主變電所的布置方式，由井下條件和所采用的高低壓配電裝置的類(lèi)型來(lái)決定。①對(duì)于低沼氣礦井，高壓開(kāi)關(guān)柜臺(tái)數(shù)不太多，且采用礦用一般型手車(chē)式（GKFC-1型）、低壓開(kāi)關(guān)采用礦用低壓配電屏設(shè)備時(shí)，井下主變電所的布置，采用圖示的單列布置形式。當(dāng)用電負(fù)荷較大、高壓開(kāi)關(guān)柜臺(tái)數(shù)較多時(shí)，高壓開(kāi)關(guān)柜也可用雙列布置。設(shè)備布置方式（一）井下主變電所的布置方式，由井下條件和所采用129低沼氣礦井接線示意圖低沼氣礦井接線示意圖130低沼氣礦井井下主變電所設(shè)備示意圖低沼氣礦井井下主變電所設(shè)備示意圖131設(shè)備布置方式（二）②對(duì)于高沼氣、煤與沼氣突出的礦井，其井下主變電所采用圖示的布置方式。硐室的長(zhǎng)度L由下井電纜的條數(shù)以及高壓隔爆配電箱的型號(hào)與臺(tái)數(shù)決定。圖中變電所高壓開(kāi)關(guān)柜采用PB2-6或PB2-6GA型隔爆配電箱，低壓開(kāi)關(guān)柜采用DW80型隔爆自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)，高低壓設(shè)備均為雙列布置。設(shè)備布置方式（二）②對(duì)于高沼氣、煤與沼氣突出的礦井，其井下主132高沼氣礦井接線示意圖高沼氣礦井接線示意圖133

高沼氣礦井井下主變電所電氣設(shè)備設(shè)置示意圖

高沼氣礦井井下主變電所電氣設(shè)備設(shè)置示意圖

134（三）.采區(qū)變電所采區(qū)變電所接受中央變電所的高壓電能，變換電壓，配出高低壓電能。（三）.采區(qū)變電所采區(qū)變電所接受中央變電所的高壓電能，變換1351、采區(qū)變電所的接線采區(qū)變電所的主接線應(yīng)根據(jù)電源進(jìn)線回路數(shù)、負(fù)荷大小、變壓器臺(tái)數(shù)等因素確定。①單電源進(jìn)線。單電源進(jìn)線適用于負(fù)荷小的工作面、炮采工作面。②雙電源進(jìn)線。雙電源進(jìn)線適用于有綜采工作面或下山采區(qū)有排水泵的采區(qū)變電所。變電所每臺(tái)動(dòng)力變壓器都應(yīng)裝有一個(gè)高壓配電箱進(jìn)行控制和保護(hù)。變壓器采用分列運(yùn)行，每臺(tái)變壓器的低壓側(cè)各裝有一個(gè)總饋電開(kāi)關(guān)，各變壓器形成獨(dú)立的供電系統(tǒng)。1、采區(qū)變電所的接線采區(qū)變電所的主接線應(yīng)根據(jù)電源進(jìn)線回路數(shù)、1362．采區(qū)變電所的位置和硐室布置（1）．位置確定原則①位于負(fù)荷中心，并保證向采區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)距離、最大容量設(shè)備供電。②一個(gè)采區(qū)盡量采用一個(gè)采區(qū)變電所位置。③盡量設(shè)在頂?shù)装宸€(wěn)定、無(wú)淋水的地點(diǎn)。④通風(fēng)、運(yùn)輸方便。2．采區(qū)變電所的位置和硐室布置（1）．位置確定原則1372．采區(qū)變電所的位置和硐室布置為滿(mǎn)足上述①、②項(xiàng)原則，必須選擇合適的采區(qū)低壓供電電壓（對(duì)炮采工作面，用380/660V電壓；對(duì)一般機(jī)械化工作面，用660V電壓；對(duì)綜合機(jī)械化工作面，用1140V電壓）。最大容量電動(dòng)機(jī)（采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)）的最大供電距離見(jiàn)屬表1-6所列。2．采區(qū)變電所的位置和硐室布置為滿(mǎn)足上述①、②項(xiàng)原則，必須選138采區(qū)變電所—工作面配電點(diǎn)供電方式1）供電方式傳統(tǒng)方式——采區(qū)變電所工作面配電點(diǎn)方式這種供電方式以低壓向全采區(qū)負(fù)荷供電，較安全。但由于所用電纜、開(kāi)關(guān)較多，供電系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，且電能和電壓損失較大。同時(shí)低壓電纜長(zhǎng)，供電容量受限制。一般用于炮采和普通機(jī)械化采煤。采區(qū)變電所—工作面配電點(diǎn)供電方式1）供電方式139DB：高壓配電箱QA：自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)SM：磁力起動(dòng)器SH：手動(dòng)起動(dòng)器DB：高壓配電箱140采區(qū)變電所—移動(dòng)變電站—工作面配電點(diǎn)方式