矿井供电 原创.ppt

矿井供电金志秀,一、供电概述,主要学习内容,矿井供电,二、矿井供电系统,三、井下常见供电设备,四、井下常见矿用电缆,五、安全供电,§1.1供电要求,一、矿井供电,矿井供电,§1.2电力负荷分级,§1.3供电电压等级,一、供电概述,§1.1供电要求,供电要求：,1、可靠性,2、安全性,3、技术合理性,4、经济性,电力是矿井生产的主要能源，为确保安全和正常生产的需要，矿井对电力有以下需求:,供电系统不间断供电的可靠程度.,供电安全包括人身安全、矿井安全、设备安全三个方面.,合理性是指电能的电压、频率、波形等质量指标要达到一定的技术标准经济性是指在保证安全可靠供电的前提下，应力求供电网络接线简单，操作方便，建设投资和维护费用较低一、供电概述,§1.2电力负荷分级,1、一级负荷,2、二级负荷,3、三级负荷,凡因突然中断供电可能造成人身伤亡或重大设备损坏、造成重大经济损失或在政治 上产生不良影响的负荷如：主排水泵、提升机、通风机、瓦斯泵、压风机等凡因突然停电造成较大经济损失或较大影响的负荷如：井下采、掘工作面、机电运输、地面生产系统等指除一、二类负荷以外的其它负荷如：职工宿舍、地面附属车间及矿山机修厂等。

一、供电概述,§1.3供电电压等级,交流电,35kV 地面变电所的电源进线电压6kV 井上、下变电所及移变的进线电压3.3kV 大型综采工作面及高产高效工作面的电压1140V 目前综采及掘进工作面的常用电压660V 井下采区低压动力及地面选煤厂动力380V 地面低压动力220V 地面照明或单相电器的用电电压 127V 井下电钻、照明及信号装置的用电电压 36V 矿用电器控制回路常用电压一、供电概述,§1.3供电电压等级,直流电,250V(500V) 架线式电机车的用电电压110V(220V) 变电所的直流操作、继电保护的直流电源和大型提升机的控制系统的电源一、供电概述,§1.3供电电压等级,1.14KV到10KV为高压,根据电压等级的高低，矿井电压一般分为高压、低压和安全电压1140V以下为低压,36V以下为安全电压,§2.1地面总变电所,二、矿井供电系统,矿井供电,§2.2井下中央变电所,矿井供电系统一般分为：深井供电系统、浅井供电系统和平硐供电系统西山煤电九大矿多采用深井供电系统：是由地面总变电所，以及井下中央变电所、采区变电所、移动变电站、配电点和相应的供电设备及供电线路组成。

§2.3井下采区变电所,§2.4移动变电站,§2.5工作面配电点,§2.1地面总变电所,二、矿井供电系统,地面总变电所的受电电源取自电力系统的110KV/35KV区域变电站它是全矿供电的总枢纽，它担负受电、变电及配电任务，一般设在负荷中心位置选择原则：（1）靠近主要负荷和入井电缆井筒，减少金属导线消耗，降低电能损耗2）架空线与所址同时确定，一边为各级电压线路进出变电所留出走廊3）设在常年主导风向上风侧，避开污染源4）具有适宜的地形和地质条件5）避开危险区和排废场，与铁路距离>40m6）交通方便，有扩展空间一 二级负荷,双母线供电,35KV,,6KV,井下中央变电所,主副通风机,主副提升机,地面变电所,,,,,§2.1地面总变电所,二、矿井供电系统,§2.2井下中央变电所,二、矿井供电系统,井下中央变电所也称为井下主变电所是井下供电的中心，单一水平生产的矿井一般设置1个主变电所，多水平生产的矿井每个水平设1个井下主变电所，电源直接由地面变电所提供主要任务为：,位置选择原则 ①尽量位于负荷中心，以节省电缆减少电能与电压损失； ②电缆进出线和设备的运输要方便； ③变电所通风要良好； ④变电所的顶.底板坚固，无淋水。

考虑上述条件，一般变电所设置在井底车场附近，并与中央水泵房相邻有条件时还应与电机车用的变流所联合建筑各采区变电所,主排水泵,井底车场,整流变电所,双6KV母线 受电,设有动力变压器,一二级负荷,§2.2井下中央变电所,二、矿井供电系统,位置确定原则: 1.尽量位于负荷中心，节省电缆并减少电能损耗电压损失但要减少硐室的搬迁 2.电缆进出线和设备运输要方便，以便安装敷设电气设备 3.变电所通风要良好，以便散热和降低瓦斯浓度 4.变电所顶底板要坚固，无淋水，以防电气设备受损、受潮 一般采区变电所设置在采区中部的两个斜巷之间的联络巷内§2.3采区变电所,二、矿井供电系统,采区变电所是采区用电的中心将6KV电压送到工作面沿线布置的移动变电站；一般设有低压动力变压器将6KV变为1140或660v，还设有双回路局部通风机的专用变压器,以及供附近照明用的照明综合保护装置工作面移动变电站,双回路局部通风机,变电所附近的低压动力,低压馈电及照明,双6KV母线 受电,单双回路供电,一二级负荷,§2.3采区变电所,二、矿井供电系统,§2.4移动变电站,二、矿井供电系统,移动变电站是由特制的高压配电箱、干式变压器和低压配电装置组成的整体，安放在平车上，可在平巷的轨道上移动。

采用移动变电站供电的优点是缩短低压供电距离，减少电压损失，供电电压取决于干变优点：,避免电压电能损失,提高继电保护灵敏度,简化低压干线供电网络,单回路6KV 受电,采掘工作面,3300V,1140V,660V,§2.4移动变电站,二、矿井供电系统,§2.5工作面配电点,二、矿井供电系统,将采区变电所或移动变电站送来的1140v或660v电能分配给采煤工作面或掘进工作面的设备工作面电钻和照明用的127v电源由煤电钻和照明综合保护装置供电由于经常需要随工作面移动搬迁，一般不设专用硐室综采工作面配电点常设在轨道巷的设备列车上，掘进工作面配电点多设在掘进巷的一侧，距掘进工作面80～100m配电点附近应用非燃性材料支护工作面配电点设有控制工作面各种设备的磁力起动器以及电钻（照明）综合保护装置三台及其以上开关的配电点都需要设置自动馈电开关作为配电点的总开关，以便检修时断电,§3.1高压配电开关,三、井下常见供电设备,矿井供电,§3.2低压馈电开关,§3.3磁力启动器,§3.4照明综合保护装置,§3.1高压配电开关,井下常见供电设备,矿用隔爆型高压配电开关一般设在中央变电所及采区变电所，作为配电开关或者用来控制高压电动机，具有绝缘监视、接地、漏电、过载、短路、欠压及过电压等保护性能。

九大矿多采用BGP型和PBG型§3.1高压配电开关,井下常见供电设备,PBG系列矿用隔爆兼本质安全型高压真空配电装置,§3.2低压馈电开关,井下常见供电设备,低压隔爆馈电开关是带有自动跳闸装置的供电开关，用于具有爆炸性危险气体（甲烷）和煤尘的矿井中，在交流50Hz，电压1140V和660V中性点不接地供电系统中，作为移动变电站配电开关用，或单独作为配电系统的总开关或分开关使用目前九大矿常见的有KBZ-200A 400A 630A.,§3.2低压馈电开关,井下常见供电设备,§3.3磁力启动器,井下常见供电设备,矿用磁力启动器是一种组合开关，它主要由隔离开关、接触器、熔断器、过热过流继电器、按钮等组成，并装在隔爆外壳中，用于控制和保护电动机QBZ系列,QJZ-2 系列,QJZ-2六组合八组合,目前九大矿常见的有,多用于水泵、皮带机、绞车目前QBZ多被淘汰，逐步被QJZ系列取代多用于采煤机刮板机需要联控的场合,QJZ-2 SF系列,多用于局部通风机,§3.3磁力启动器,井下常见供电设备,§3.4照明综合保护装置,井下常见供电设备,适用于煤矿供电电压为660V、1140V的电网，用于煤矿井下127V照明及信号负载的电源控制，具有短路保护、漏电保护及电缆绝缘危险指示综合性保护功能。

一般按照变压器容量分为：,2.5KVA,4KVA,10KVA,§4.1铠装电缆,四、井下常见矿用电缆,矿井供电,§4.2橡套电缆,§4.3塑料电缆,电力电缆按电压等级分为,电力电缆按绝缘材料分为,低压,高压,§4.1铠装电缆,井下常见矿用电缆,主要在井筒和巷道中作井下输电干线向固定设备供电用用途：,1）铜或铝线绕制的主芯线，三个截面较大的芯线用来输送三相电能 2）浸油绝缘纸构成的相间绝缘 3）黄麻填料 4）统包绝缘纸，增加相对地绝缘 5）铅包层，防止潮气进入纸绝缘降低绝缘 6）纸衬垫，保护包层不受空气和水的腐蚀 7）黄麻保护层，避免铠装与包层摩擦使包层损坏 8）钢丝或钢带铠装，以承受机械力增强电缆强度结构：,§4.1铠装电缆,井下常见矿用电缆,主芯线 相绝缘层 填料 绝缘层 铅包层 衬垫 保护层 铠装,铠装电缆各型号中符号含义 T－铜(一般省略，不写进型号)； L－铝； Z－油浸纸绝缘； Q－铅包； P－普通纸绝缘； D－不滴流； V－聚氯乙烯绝缘或护套； YJ－交联聚氯乙烯绝缘；20/22－钢带铠装； 30/32－细钢丝铠装；50/42－粗钢丝铠装；,§4.2橡套电缆,井下常见矿用电缆,橡套电缆根据其护套材料分为：,普通型,屏蔽型,,U－矿用橡套电缆； G－高压电缆； P－屏蔽； SP－双屏蔽； C－采掘设备用； Q－千伏级线路； Z－电钻用； M－矿灯用； F－氯丁橡胶护套电缆。

橡套电缆型号中符号含义,§4.2橡套电缆,井下常见矿用电缆,,1、普通型,矿用普通橡套电缆芯线有4、6、7、8、11不等，其中3根为三相动力芯线，1根为接地线，其余芯线作控制线如图中 1－动力芯线； 2－绝缘层； 3－护套4、填充,§4.2橡套电缆,井下常见矿用电缆,,2、屏蔽型,井下较多使用的低压屏蔽电缆有4、7芯，常用的屏蔽型电缆有：MCP 、MYP、 MYPTJ. 屏蔽电缆是在普通电缆的基础上，经过加屏蔽层制成1）在普通橡套电缆的动力芯线的护套外再包一层半导体屏蔽层；（2）将4芯以上的电缆的相间衬垫改为导电橡胶；（3）将4芯电缆的接地裸芯线作在导电橡胶中，从而是外围的导电橡胶与接地芯线联为一体芯线作控制线§4.2橡套电缆,井下常见矿用电缆,,§4.2橡套电缆,井下常见矿用电缆,,屏蔽电缆的优点：,1、克服了电缆主芯线绝缘破坏造成相间短路的事故； 2、避免由于电缆损坏使人触电的危险； 原因：屏蔽层是接地的先碰到屏蔽层，造成接地故障，切断的电源 场合：适用于有瓦斯或煤尘爆炸危险的场所和移动频繁的电气设备§4.3塑料电缆,井下常见矿用电缆,塑料电缆是一种使用非常广泛的新型电缆，其芯线绝缘和护套全部采用塑料制成，绝缘材料有聚氯乙稀和交联乙烯两种塑料电缆既有铠装电缆也有软电缆,,优点：,耐热,耐腐蚀,耐水,不延燃,敷设落差不受限制,§4.3塑料电缆,井下常见矿用电缆,,安全供电是保证矿井安全生产的重要条件。

与井上条件比相比，井下环境恶劣，容易发生各种电气事故，因此需要采取必要的安全措施，设置可靠的保护装置，才能提高矿井生产的安全水平煤矿井下最重要的电气保护是过流保护、漏电保护和保护接地，即井下的三大保护§5.1过流保护,五、井下安全供电,矿井供电,§5.2漏电保护,§5.3接地保护,凡是流过电气设备或线路的电流，如果超过其额定值，都叫做过电流§5.1过流保护,井下安全供电,过流的种类：,短路,过负荷,原因：,,,,1、绝缘击穿 2、机械损伤 3、误操作,,1、电源电压过低 2、机械性堵转 3、重载启动,危害：,,1、两相或者三相短路，严重过流 2、烧毁设备或电缆，引起火灾 3、甚至引起瓦斯、煤尘爆炸,,1、超过额定电流值，超过了允许时间 2、长时间过负荷导致绝缘下降 3、影响电气设备寿命，电机烧毁,§5.1过流保护,井下安全供电,过流的种类：,短路,过负荷,装置：,,,,熔断器,,热继电器,,,井下多采用中性点绝缘的供电系统，发生单相接地或两相三相对地的总绝缘阻抗下降到危险值的电气故障就叫做漏电§5.2漏电保护,井下安全供电,漏电的种类：,集中性漏电,分散性漏电,现象：,,,,发生在电网中的某一点，其余部分对地绝缘还正常,。