煤礦供電系統(tǒng)

河南理工大學(xué)本章內(nèi)容本節(jié)學(xué)習(xí)目的與要求本節(jié)學(xué)習(xí)目的與要求：l了解特殊行業(yè)的電氣設(shè)備的工作環(huán)境及l(fā)煤礦企業(yè)對供電的基本要求一、特殊行業(yè)的電氣設(shè)備的工作環(huán)境礦山、化工、石油企業(yè)等。潮濕，存在易燃易爆物質(zhì)，腐蝕物質(zhì)（氣體、液體對于礦山企業(yè)（煤礦、金礦）還存在砸、壓、碰等。漏電，人身觸電，瓦斯爆炸。二、危險(xiǎn)環(huán)境的劃分（1）0區(qū)（0級(jí)危險(xiǎn)區(qū)域)指正常運(yùn)行時(shí)連續(xù)出現(xiàn)或長時(shí)間出現(xiàn)或短時(shí)間頻繁出現(xiàn)爆炸性氣體、蒸氣或薄霧的區(qū)域。如：固定頂貯油罐的上部空間和排氣口；油、水分離器等直接與空氣接觸的易燃液體的表面。（2）1區(qū)（1級(jí)危險(xiǎn)區(qū)域)指正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)(預(yù)計(jì)周期性出現(xiàn)或偶然出現(xiàn))爆炸性氣體、蒸氣或薄霧內(nèi)區(qū)域。如：正常運(yùn)行時(shí)，會(huì)釋放易燃物質(zhì)的泵、壓縮機(jī)和閥門等的密封處；輸氣閥，加油槍等。（3）2區(qū)（2級(jí)危險(xiǎn)區(qū)域)指正常運(yùn)行時(shí)不出現(xiàn)，即使出現(xiàn)也只可能是短時(shí)間偶然出現(xiàn)爆炸性氣體、蒸氣或簿霧的區(qū)域。二、危險(xiǎn)環(huán)境的劃分2、粉塵、纖維爆炸危險(xiǎn)環(huán)境（1）10區(qū)（10級(jí)危險(xiǎn)區(qū)域)指正常運(yùn)行時(shí)連續(xù)或長時(shí)間或短時(shí)間頻繁出現(xiàn)爆炸性粉塵、纖維的區(qū)域。（2）11區(qū)(11級(jí)危險(xiǎn)區(qū)域)指正常運(yùn)行時(shí)不出現(xiàn)爆炸性粉塵、纖維，僅在不正常運(yùn)行時(shí)短時(shí)間偶然出現(xiàn)爆炸性粉塵、纖維的區(qū)域。分為21區(qū)、22區(qū)和23區(qū)，分別為有可燃液體、有可燃粉塵或纖維、有可燃固體存在的火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境。三、煤礦企業(yè)對供電系統(tǒng)和供電設(shè)備的要求1、煤礦企業(yè)主要用電負(fù)荷及等級(jí)（1）地面負(fù)荷：主提升機(jī)、副提升機(jī)、通風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、機(jī)修廠、洗煤廠、辦公與生活用電（工人村）等。（2）井下負(fù)荷：采區(qū)負(fù)荷：采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)、小絞車、轉(zhuǎn)載機(jī)、局扇等。采區(qū)：具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)三、煤礦企業(yè)對供電系統(tǒng)和供電設(shè)備的要求1、煤礦企業(yè)主要用電負(fù)荷及等級(jí)按照可靠性的要求，礦井用電負(fù)荷一般分為三級(jí)。（1）一級(jí)負(fù)荷：1）礦井主扇風(fēng)機(jī)；2)主、副井提升設(shè)備；3)井下主排水設(shè)備；4)礦井抽放瓦斯設(shè)備；5)礦井掘進(jìn)頭的通風(fēng)設(shè)備；6)壓風(fēng)機(jī)、監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備；7)為井下供電的變電（2）二級(jí)負(fù)荷：1)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的動(dòng)力和照明設(shè)備；2)水源缺乏地區(qū)的生產(chǎn)、生活水源水泵及配有備用泵的消防水泵；3）4t以上鍋爐設(shè)備；4）礦燈充電設(shè)備；5）以電機(jī)車為主要運(yùn)輸方式的整流及充電設(shè)備；6)自動(dòng)交換機(jī)，大中型監(jiān)控設(shè)備及管理計(jì)管機(jī)的用電設(shè)備。7)電氣集中的鐵路運(yùn)輸信號(hào)設(shè)備。（3）三級(jí)負(fù)荷凡不屬于一、二級(jí)負(fù)荷的均屬三級(jí)負(fù)荷。三、煤礦企業(yè)對供電系統(tǒng)和供電設(shè)備的要求2、對供電的基本要求（1）供電可靠：井下不間斷供電；雙回路電源（煤礦井下中斷供電會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)中斷、瓦斯積聚，水泵停開可能會(huì)淹井等嚴(yán)重問題。所以必須保證礦井可靠的供電。）。（2）供電安全：人身安全，設(shè)備安全。（3）供電經(jīng)濟(jì)：保證供電質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)、合理。三、煤礦企業(yè)對供電系統(tǒng)和供電設(shè)備的要求3、對電壓等級(jí)的要求（1）35kV(或110kV)：礦井地面變電所電源電壓。（2）10kV或6kV：井下高壓配電電壓和高壓電動(dòng)機(jī)的額定電壓，井下高壓不得超過10kV。（3）3.3kV或1140V：綜合機(jī)械化采煤工作面電氣設(shè)備的額（4）660V：井下低壓電網(wǎng)的配電電壓。（5）380V：地面或井下小型設(shè)備配電電壓。（6）127V：井下照明、信號(hào)、手持式電氣設(shè)備及電話的最（7）36V：煤礦井下電氣設(shè)備的控制電壓。（8）直流250V、550V：井下直流架線電機(jī)車的額定電壓。三、煤礦企業(yè)對供電系統(tǒng)和供電設(shè)備的要求4、對供電系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的要求小結(jié)（1）煤礦企業(yè)對供電的基本要求（2)危險(xiǎn)環(huán)境的劃分（3）煤礦企業(yè)對供電系統(tǒng)和供電設(shè)備的要求本章內(nèi)容本章內(nèi)容本節(jié)學(xué)習(xí)目的與要求本節(jié)學(xué)習(xí)目的與要求：l掌握井下主變電所（中央變電所）、采區(qū)變電所、工作面配電點(diǎn)等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備布置以及運(yùn)行方式等。為設(shè)計(jì)煤礦供電系統(tǒng)、對供電系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行管理提供技術(shù)知識(shí)。井下主（中央）變電所井下主（中央）變電所/10kV（6kV)雙?2、煤礦地面變電所（2）位置選擇原則①盡量位于負(fù)荷中心，以節(jié)省電纜減少②電纜進(jìn)出線和設(shè)備的運(yùn)輸要方便；③變電所通風(fēng)要良好；④變電所的頂、底板堅(jiān)固，無淋水?？紤]上述條件，一般變電所設(shè)置在井底車場附近，并與中央水泵房相鄰。有條件時(shí)還應(yīng)與電機(jī)車用的變流所聯(lián)合建筑。（3）硐室要求應(yīng)特別注意防水、通風(fēng)及防火問題。防水：變電所地面應(yīng)比井底車場的軌面標(biāo)高高出0.5m。通風(fēng)：應(yīng)保證良好通風(fēng)。當(dāng)硐室長度超過6m時(shí)，應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，保證硐室內(nèi)的溫度不超過附近巷道5℃。防火：變電所的出口裝設(shè)兩重門，即鐵板門和鐵柵欄門。平時(shí)鐵柵欄門關(guān)閉，鐵板門打開，以利于通風(fēng)。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，將鐵門關(guān)閉以隔絕空氣，便于滅火和防止火災(zāi)蔓延。同時(shí)，硐室用耐火材料建成，其出口5m以內(nèi)巷道也用耐火材料建成；硐室內(nèi)的電纜須采用不帶黃麻保護(hù)層的；硐室內(nèi)還必須設(shè)有砂箱及滅火器材。（4）設(shè)備布置設(shè)備間的電氣連接，除開關(guān)柜內(nèi)采用硬母線外，均要采高壓電纜、低壓動(dòng)力電纜一般可懸掛在墻上。視硐室長度，開關(guān)柜可采用雙列布置也可單列布置。（1）位置選擇與布置是采區(qū)的供電樞紐，接受井下主變電（配）所送來的高壓電能；向采掘區(qū)工作面配電點(diǎn)、移動(dòng)變電站分配電能。1）位于采區(qū)負(fù)荷中心，保證采區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)距離、最大容量負(fù)荷的供電質(zhì)量。2）通風(fēng)、運(yùn)輸方便，頂板穩(wěn)定，無淋水。3）一般設(shè)于采區(qū)與斜巷軌道之間的聯(lián)絡(luò)巷4）設(shè)備布置：變壓器可與配電設(shè)備布置在同一硐室內(nèi)；高、低壓設(shè)備應(yīng)分開布置；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）接線方式采區(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。通常采用雙電源進(jìn)線。單母線接線。運(yùn)行方式可采用：1）電源線路應(yīng)一條線路工作、一條線路備用；2）兩回電源應(yīng)同時(shí)工作，但母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)應(yīng)斷開，使兩回雙電源進(jìn)線適用于有綜采工作面或下山采區(qū)有排水泵的采3）每臺(tái)動(dòng)力變壓器都應(yīng)裝有一臺(tái)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)各裝有一臺(tái)總饋電開關(guān)，各變壓器形成獨(dú)立的供電系統(tǒng)。（3）典型采區(qū)供電系統(tǒng)1）采區(qū)變電所-工作面配電點(diǎn)供電方式：見下圖。將井下中央變電所送6（或10