煤矿电工 第一章 chapter2

井下潮湿、空间侠窄、光照不足是构成用电不安全的客观条件；同时井下存在瓦斯、 煤尘爆炸危险，电气设备必须采取防爆措施。这些都对井下安全提出了较高的要求。
质量良好： 电压：35KV以上±5% 、10KV以上 ±7% 、低压(+5～-10)%； 频率：3KV以上±0.2Hz、 3KV以下±0.5Hz
经济性：在保证供电的安全可靠前提下，力求系统简 单，操作方便，减少损耗、效率高、使建设成本和维 护费用
1.2.1.6变电所结线方式方案选择： 1）双回电网上的中途变电所 →单母线分段 2）双回电网上的终端变电所→内、外桥、扩大外桥式结线 3）单回电网上的终端变电所→线路—变压器组 4）环网上的终端变电所→外桥、扩大外桥 1.2.1.7.配出线的结线： a.配电开关的种类：隔离开关、负荷开关、熔断
器和断路器。 b.隔离开关布置及适应对象： 负荷开关+熔断器：适用于容量小不重要的用户； 隔离开关＋断路器：适用于容量大比较重要的用 户，单回路； 隔离开关＋断路器＋隔离开关：
(a)直接连接式
（b贯穿连接式） 图1-4干线式结线
图1-5 环状式结线
1.2.2.矿山各级变电所常用结线方式
矿山各级变电所主结线分单母线、桥式、 双母线、线路一变压器组4种。 1.2.2.1.单母线结线：适用于：容量小，可靠性 不高的二、三级负荷。
1.2.1.2.单母线分段式结线：适用于：负荷对称、 兼顾平衡一级负荷（大多数煤矿用的是这种）. 1.2.1.3.双母线结线：适用于：大容量变电所、 220KV以上的线路。
1.1.2.2.额定电压等级
根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性、 电力设备制造工业的水平等因素，由国家统一规定额 定电压等级，具有非常重要的意义。它可使电力设备 的生产实现标准化及系列化，有利于电网的建设和运 行。
表 1-2 3kv以下电气设备与系统额定电压（v）
直 流 受电设备 供电设备 1.5 1.5 2 2 3 3 6 6 12 12 24 24 36 36 48 60 72
1.2 矿山供电系统 （《煤矿安全规程》第四百四十一条） 《矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故 障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。 年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有 备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、 提升等的要求。
矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。
表1-3 3kV及以上的设备与系统额定电压和其对应的 设备最高电压 （ kV）
受电没备与 供电设备额定电 设备最高电压 适应范围 系统额定电 压 压 3 3. 15 6 10 35 60 110 220 330 500 750 6 .3 10 .5 38.5 6. 9 11. 5 40.5 69 126 252 363 550 用于送电距离10km左右的 城镇和工业与民用建筑供 电 用于电力系统的二次网络 或大型工厂的内部供电 用于输送100km左右 220kV以上的电压等级, 用于主干线，输送距离几 百公里.
容量大的重要用户，双回路。
c.停送电操作。停送电操作顺序。
1.2.3矿山供电系统
1.2.3.供电系统
矿井供电方式取决于 矿区范围、矿层埋藏深浅、 井下涌水量大小、井型大 小、采煤方法、机械化程 度等因素主要分为深井、 浅井两种供电方式.
1.2.3.1．深井供电系统 对于矿层埋藏深、倾 角小，采用立井和斜井开 拓，生产能力大的矿井， 多采用如图P16 l—10所示 的深井供电系统.
内桥结线
全桥结线
1.2.2.3 线路—变压器组
1.2.2.4.双母线 1.2.2.5方案选择：
1.2.2.矿山各级变电所常用结线方式
1.2.1.5.线路-变压器组结线：
适用：三类负荷
有三种形式： a、用隔离开关作为进 线开关：适用线路短， 变压器容量小的情况。 b、用熔断器作为进线 开关：适用线路长，容 量小。如：农村、小型 企业。 c、用隔离开关、断路 器作为进线开关：适用 线路长，容量大。如： 大、中型煤矿企业。
图1-7桥式接线 a一外桥结线； b一内桥结线；c一全桥结线
矿山各级变电所内常用结线方式，用途及优缺点
变电所内结线 1.2.2.1 单母线 1.2.2.2 桥 式 连 接
单母线不分段 单母线分段 外桥结线
用途、优缺点 用于 三级小负荷 QS分段: 二级负荷；QF分段: 一级负荷 ①供电线路较短，线路切换少的变电所。 ②由于某种原因(如负荷变化)要经常切换变压器的变电所。 ③有稳定穿越功率的变电所。 ④处于环网中的变电所。 ⑤向一、二级负荷供电的情况。 ①电源线路较长(线路故障概率较大)的变电所。 ②不需经常切换变压器且负荷稳定的变电所。 ③没有穿越功率的变电所。 ④处于电网终端的变电所。 ⑤向一、二级负荷供电的情况。 全桥结线操作方便、运行灵活，但它会使占地面积加大，投资增加 向三级负荷供电的情况 a、用隔离开关作为进线开关级：适用线路短，变压器容量小的情况。 b、用熔断器作为进线开关：适用线路长，容量小。如：农村、小型企业。 c、用隔离开关、断路器作为进线开关：适用线路长，容量大。如：大、中型煤 矿企业 适用情况：大容量变电所、220KV以上的线路 1）双回电网上的中途变电所 →单母线分段 2）双回电网上的终端变电所→内、外桥、扩大外桥式结线 3）单回电网上的终端变电所→线路—变压器组 4）环网上的终端变电所→外桥、扩大外桥
1.1 概述
1.1.3. 电力负荷分级及对供电的要求
电力负荷是决定电力系统规划、没计、 运行以及发电、送电、变电布局的重要 依据。根据对供电可靠性（重要性）要 求的不同，电力负荷可分成以下1、2、3 级(类)负荷。 负荷分类的目的：确保一级负荷供电 不间断，保证二级负荷用电，考虑三级 负荷供电。
电力负荷分级
功能： 高压：汇集和分配电能；
低压：连接用户.
要求：系统简单方便、运行灵活、操作 安全、经济合理。
1.2.1 .供电系统结线方式
分 类
放 射 式 干 线 式 单回路 单电源 双电源 直接连 贯穿连 环状式 双回路 双回路 接式 接式 结线
适 三级负荷或 二级负荷一级负荷三级负荷三级负荷二级负荷 用 二级小负荷 于
高压(3～330)KV ，超高(330～1000)KV，特高（1000kv以 上），低压（1kv以下、1.140kv）
3).变（配）电所: 汇集电能、变换电压的中间环节， 它由各种电力变压器和配电设备组成。 4).用：用户
1.1 概述
1.1.2、电力系统的额定电压 1.1.2.1.额定电压
能使受电器(电动机、白炽灯等)、发电机、变压 器等正常工作的电压，称为它们的额定电压。当电力 设备按额定电压运行时，一般可使其技术性能和经济 效果为最好。
1.2.2.矿山各级变电所常用结线方式
1.2.2.矿山各级变电所常用结线方式
1.2.1.4.桥式结线：可靠性高，两个电源，两台变压器。 a、外桥结线：接线、优缺点及适用对象，图１－7a。（P13） b、内桥结线：接线、优缺点及适用对象，图１－7b。 （P13） C．全桥结线：接线、优缺点及适用对象，图１－7c （P14）
110 220 400Δ,440 800 1000
单相交流 受电设备 供电设备
三相交流 受电设备 供电设备
6 12 24 36 42
6 12 24 36 42
36 42
36 42
48 60 72
110 220 400Δ,440 800 1000 100+ 127** 220 100+ 133** 230 100+ 127** 220/230 380/660 1140** 100+ 133** 230/400 400/660 1200**
1.1.2.2.额定电压等级
1).一般规定：在同一电压等级中，受电器与系统的额定电压相同 2).考虑电网压降：发电机比同级受电器的电压高5%； 3).对於变压器：变压器一次测(原边即输入)与系统额定电压相
。
同； 变压器二次测(副边即输出)高出系统额定电压5～10% 。
例：
10.5KV
《煤矿安全规程》第四百四十八条 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： （一）高压，不超过10000V。 （二）低压，不超过1140V。 （三）照明、信号、电话和手持式电气设 备的 供电额定电压，不超过127V。 （四）远距离控制线路的额定电压，不超过36V。 采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专 门的安全措施
正常情况下，矿井电源应采用分列运行方 式，一回路运行时另一回路必须带电备用，以 保证供电的连续性。
10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。
矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。
1.2.1 .供电系统结线方式
1.2.1 .供电系统结线方式
供电系统结线是指由各种电气设备 及其连接线构成的电路. 分为放射式、干 线式 。
1.一级负荷（一类负荷）
1）定义：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。
2）举例：主排水泵、立井提人的提升机、通风机、瓦斯泵、压风机等。
3）供电要求：两个独立电源供电。
2.二级负荷（二类负荷） 1）定义：凡因突然停电造成大量减产或大量废品的负荷。
目录 第一章 矿山供电系统及设备
第二章 安全用电及保护
第三章 采掘机械设备的电气控制
第四章 矿井照明
第五章 节电及电气化指标 第六章 采区供电设计计算
第一章 矿山供电系统及设备
知识要点：
1.电力系统 2.矿井供电系统的分类、特点和适用对象； 3.变电所确定原则；
4.变电器、高低压开关、电缆等型号、作用。
1.1 概述
表1—4煤矿常用电压等级及应用范围 （kV） 受电设备 额定电压 0.036 0.127 0.22 0.38 0.66 1.14 6 10 35 110 供电设备 额定电压 0.133 0.23 0.40 0.69 1.20 6.3 10.5 37 应 用 范 围