矿井供电系统掌握矿井供电系统知识掌握条区供电系统知识熟练掌握井下供电安全知识了解杂散电流的危害及防治措施掌握“三专两闭锁”的作用及使用范围第一节 矿井供电系统矿井供电系统是指由矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、工作配电点按一定方式相互连接起来的一个整体。一、 煤矿企业对供电的基本要求（1）供电安全 。煤矿井下存在水、火、瓦斯、煤尘、顶板五大自然灾害，自然条件恶劣，生产环境复杂，容易发生触电、煤炸等恶性事故。因此，必须严格遵守煤矿安全规程的规定，采取防爆、防触电、防潮各种电气保护等一第列措施，确保煤矿供电安全。 （2）供电可靠。煤矿供电中断，不仅影响产量，而且因为停电而停止通风、排水、从而引发爆炸、水害等各类重大事故的发生，危及生命财产的安全，有时甚至毁掉整个矿井。 （3）供电技术合理。技术合理性也指保证供电质量好，即供电的电压、频率及谐波成分达到一定的技术标准。 （4）供电经济。由于煤矿电气设备耗电量很大，输电功率大，如果设计不合理会造成许多电能的浪费。二、电力负荷的分类煤矿电力负荷按用户的生要性和中断供电对人身安全或在经济方面所造成的损失和影响程度分为三类。（1） 第一类负荷。如果中断供电，会造成人员伤亡、重大设备损坏，产生巨大经济损失，所以要求供电必须可靠。如主提升机、主排水等。（2） 第二类负荷。如果中断供电，会严重减少产量，造成重大经济损失，就尽量保证可靠供电。如压风设备、采区变电所。（3） 第三类负荷。中断供电对生产无直接影响，也不会造成特别大的经济损失。 三、矿井供电电压等级1、煤矿电压等级由于煤矿生产条件的特殊性，有的应用场合采用了特定的电压等级。煤故常用的电压等级及用途如下表：种类标准电压/V用途交流电36井下电气设备的控制回路127井下照明、信号、电话和手持式电气设备380、660低压动力用电电压1140井下综采工作面电气设备用电电压3300部分采区电气设备用电电压6000高压电动机及供电电压10000部分矿井向井下供电电压直流电250、550架线式电机车为了保证煤矿井下供电安全，煤矿安全规程对井下各级电压等级进行了具体的规定。第448条规定，井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级应符合下列要求：（1） 高压，不超过10000V。（2） 低压，不超过1140V。（3） 照明、信号、电话和手持电气设备的供电额定电压，不超过127V（4） 远距离控制线路的额定电压，不超过36V。（5） 采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。 2、10KV电压直接下井供电 随着井下机械化程度的提高，采掘工作面机组容量的加大，6KV供电电压在某些矿井己不能满足要求，特别是一些大型矿甚至特大型矿井的出现，开始采用10KV电压直接下井。 （1）大型矿井（2）中、小型矿井（3）供电安全措施四、矿井供电系统的类型根据矿井的井田的范围、煤层深度和地质条件，矿井供电系统分为深井供电系统和浅井供电系统。煤层深度大于150m时应采用深井供电系统，小于150m时应采用浅井供电。（1） 深井供电系统。深井供电系统采用三级供电方式，即地面变电站、井下变电所和采区变电所。从井下中央变电所用高压电缆将6KV电能送到采区变电所，采区变电所变压器降到1140V、660V（380V）用低压电缆分别送到各个工作面附近的配电点，再分别送给各动力设备。如果是采工作面，6KV高压经采区变电所配电装置送到工作面附近的移动变电站，移动变电站将6KV电压降低到1140V，再分配给各用电负荷。采区巷道中的照明、信号综合保护装置供电。（2） 浅井供电系统。当煤层埋藏深度小于150m时应采用浅井供电系统。浅井供电系统不是将6KV电能送至井下中央变电所进行电能分配和输送，而是由地面变电所直接参与将6KV电能送到与采区变电所位置相对应的地面变电亭，变电亭再将6KV降低到660V（或380V），经钻孔向井下变电所供电。 五、 六、井下中央变电所 井下中央变电所是井下供电枢纽，是电能配送的中心。单一水平生产的矿井设一个井下中央变电所；多水平的生产矿井，每个水平各设一个井下中央变电所。 1、井下变电所的位置 井下中央变电所一般设在井底车场附近、负荷的在央，与水泵房相连。井下中央变电所与水泵房硐室最好成直线，在一条水平线上铺一条相通的轨道，同时为了保证设备运输的方便，井下中央变电所与井底车场运输巷道开有相通的联巷如图2、 井下中央变电所的配电范围井下中央变电所要向下列设备及地点配电（1） 各采区变电所（2） 主排水泵房的高压电动机（3） 井下电机车需要的变流设备（4） 井下中央变电所通过动力变压器将高压6KV降低到660V（或380V），向井底车场及其附近巷道的低压动力设备供电。 3井下中央变电所的设备井下中央变电所主要设备有：高压配电装置，动力变压器，压馈电开关，低压电磁启动器，检漏继电器，照明、信号综合保.护装置及照明灯具等。动力变压器至少有两台，保证供电的可靠性、安全性。对井下中央变电所的设备应加强维修和保养，对运行中的变压器、高低压配电装置应定期进行检查、调整，设立设备的“运行日志”和定期检查记录、巡回检查记录、故障记录，设备运转过程中要坚持巡回检查制度，发现问题及时处理和汇报，使设备经常保持整洁、安全、正常运转。 七、采区供电 随着采掘机械化程度的提高以及工作面电气设备总容量的增加，对井下采区供电提出了新的要求。 采区供电电压已普遍提高，采用660 V或1140 V。 为了缩短低压供电距离，一般使用隔爆移动变电站；为了配合采煤机组快速推进的需要，广泛采用组合式电气设备。 在采区电气安全方面，广泛采用阻燃移动式橡套屏蔽电缆，使用了漏电闭锁、有选择性漏电保护装置，使用照明、信号综合保护装置和煤电钻综合保护装置。 1采区变电所的功能 采区变电所是采区用电的中心，其主要功能是：将高电压变为低电压，并分配到本采区所有采掘工作面及其他用电设备；同时采区变电所还将部分高压立接分配给本采区的移动变电站。 2采区变电所接线方式 (1)采区变电所高压接线方式。其因电源进线路数的不同而异。 单电源进线。无高压出线且变压器不超过两台的采区变电所，可不设电源进线开关，如图6-3 (a)所示。有高压出线的采区变电所，为便于操作，可设电源进出线开关，如图6-3 (b)所示。双电源进线。双电源进线一般用于综采工作面或接有下山排水设备采区变电所。分两种情况：a、电源进线一回路供电，一回路备用，两回路均设进线开关，由于出线及变压器台数较少，母线不可分段。b、电源进线两回路同时供电，由于出线及变压器台数较多，两回路均设进线开关，且母线设分段开关，正常情况下分段开关断开，保持电源为分列运行状态。(2)采区变电所低压接线方式。每台变压器的低压侧都装有1台自动馈电开关作为总开关，并且配有漏电保护装置。对于大容量的采区变电所，低压侧总馈电开关都采用真空自动馈电开关，将漏电保护和其他保护共同形成一个综合保护插件。煤矿安全规程第455条规定：井下由采区交电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。每条低压配出线都设有自动馈电开关作为配电开关，控制和保护配出线路；各变压器采用分列运行。由照明、信号综合保护装置提供照明所需要的127 V电压。所有设备均采用隔爆型。 3综采工作面供电系统 井下采煤工作面供电方式主要有干线式、辐射式、混合式和移动变压器等。对于综采工作面，由于用电容量大、开采速度快等特点，其供电方式可依据具体情况选用。 (1)综采工作面对供电系统的要求： 综采工作面各生产机械宜采用辐射式单独电缆供电。 刮板输送机由多台电动机驱动，容量都不太大时，可以采用干线式供电；容量都较大时，可以采用辐射式单独供电。 采用移动变电站。移动变电站的优点是缩短低压供电距离，减少电压损失。移动变电站可随着工作面的推进而移动，移动变电站一般设置在工作面平巷，距工作面150300 m，工作面每推进100200 m，移动变电站就向前移动一次，保持低压供电距离不超过500 m。 力求减少电缆的长度，减少电缆的截面积。 综采工作面照明灯间距不得大于15 m。 (2)综采工作面供电系统的组成： 6 kV高压系统。由高压隔爆配电箱、移动变电站、高压屏蔽电缆等组成。 1140 kV低压系统。由低压馈电开关（设有漏电、过流、短路保护装置）、真空电磁启动器、低压屏蔽电缆等组成。 八、工作面配电点 工作面配电点是工作面及其附近巷道供电的中心，随着工作蕊的推进而移动。 1配电点的设备组成工作而配电点的设备一般有低压配电开关、电磁启动器等。 2配电点的位置 ， 一种是将开关设备安装在工作面平巷壁的专用巷道，一般距工作面50100 m，如掘进工作面的配电点大都设在掘进巷道的进风侧或掘进巷道的贯通巷道内，一般距工作面80100 m;另一种是将开关设备等装在移动变电站平车上，在运输槽一侧敷设轨道，平车随着工作面的推进而移动。 第二节 井下供电安全 一、煤矿安全规程对并下供电的要求 (1)煤矿安全规程第442条规定：对井下变（配）电所含井下各水平中央变（配）电所和采区变（配）电所、主排水泵房和下山山开采的采区排水泵房供电的线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。向局部通风机供电的并下变（配）电所应采用分列运行方式。 主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房，应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路；受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。向煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井自救系统供风的压风机、井下移动瓦斯抽放泵应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路。 本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负蘅。 本条上述设备的控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源。 (2)煤矿安全规程第449条规定：井下低压配电系统同时存在2种或2种以上电压时，低压电气设备上应明显地标出其电压额定值。 (3)煤矿安全规程第450条规定：矿井必须备有井上、下配电系统图，井下电气设备布置示意图和电力、电话、信号、电机车等线路平面敷设示意图，并随着情况变化定期填绘。图中应说明：电动机、变压器、配电设备、信号装置、通信装置等装设地点。每一设备的型号、容量、电压、电流种类及其他技术性能。馈出线的短路、过负荷保护的整定值，熔断器熔体额定电灌值以及被保护干线和支线最远点两相短路电流值。 线路电缆的用途、型号、电压、截面和长度。保护接地装置的安设地点。(4)煤矿安全规程第451条规定：电气设备不应超过额定值运行。(5)煤矿安全规程第458条规定：直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动重合闸。(6)煤矿安全规程第459条规定：井上、下必须装设防雷电装置，并遵守下列规定：经由地面架空线路引入井下的供电线路和电机车架线，必须在入井处装设防雷电装置。由地面直接入井的轨道及露天架空引入（出）的管路