矿井供电系统
矿井高压供电系统
二、电流保护装置的接线方式
1、完全星型接线方式
图a是三相三继电器的完全星型接线方式。 当发生三相短路或是任意两相短路，中性点 直接接地系统中任一相单相接地短路时，至 少有一个电流继电器流过电流互感器的二次 电流。为了说明继电器线圈的电流 IKA与电 流互感器二次电流I2的关系，引入接线系数KKX，即： 在完全星型接线方式中，通过继电器的电流就是电流 互感器的二次侧电流，其接线系数KKX=1。该接线方式不仅 能反映各种类型的短路保护故障，而且灵敏度高，因此适用 范围较广。主要应用在中性点直接接地系统中，作为相间短 路保护和单相接地保护。
矿井高压供电系统
一、矿山供电系统
矿山供电系统：由矿山电源、各级变电所、矿山各种电 压等级的配电线路及各类用电设备组成的整体，称之为矿山 供电系统。 矿山地面变电所是矿山供电的枢纽，担负着全矿的供电 任务。 矿山井下的供电一般有两种形式：深井供电系统和浅井 供电系统。
• 1、深井供电系统 • 当矿井的井田范围大、涌水量较大、煤层埋藏深度超过 150m时，可考虑采用深井供电方式，如图2-1 所示。从图21可看出，该矿地面变电所的电源电压是35 kV，为三回电源 线路，其中一回线路直接来自发电厂，另两回电源线路分别 来自相邻某矿的变电所，它们相互构成了环形供电，满足了 矿井一级用户的需要。 • 2.浅井供电系统 • 当煤层的埋藏深度较浅（一般不超过150 m），矿井涌水量 较小，采区距井口或井底车场较远时，如矿井开拓形式不同 的平硐、斜井或部分立井，可采用浅井供电系统。 • 浅井供电系统较深井供电系统简单，一般由矿井地面变 电所或配电所直接向采区变电所、井底车场变民所（或配电 所）供电，不需由中央变电所向所有井下用电负荷集中配电， 减少了中间供电控制设备，节约了成本。
矿井供电系统检查
矿井供电系统检查在煤矿安全生产过程中，矿井供电系统是非常重要的环节，它直接关系到矿井内外各种设备及人员的使用和生命安全。
因此，矿井供电系统检查是保证煤矿生产安全的重要措施之一。
本文将就煤矿供电系统检查的相关内容进行详细介绍。
检查范围煤矿供电系统主要由变压器、配电设备、供电电缆、开关柜和变电所等组成。
针对以上设备，供电系统检查一般包括以下几个方面：1.变压器的检查变压器是煤矿供电系统的核心设备，其工作是否正常关系到煤矿内外设备正常供电。
变压器检查主要包括以下项目：•外观检查：变压器表面应无腐蚀、裂纹、变形等情况；•内部检查：检查变压器旁边是否有灰尘和杂物，是否影响散热；•温度检查：测量变压器温度，是否符合标准要求；•联接点检查：检查变压器与其他设备之间的接线是否牢固正常。
2.配电设备的检查配电设备一般指中枢开关箱、电缆支架、母线槽、接地装置等。
配电设备一旦出现故障，就会导致煤矿内尤其是井下设备供电中断，直接影响到生产安全。
配电设备检查主要内容包括以下几方面：•中枢开关箱检查：检查开关是否正常、绝缘性能是否良好等；•电缆支架检查：检查电缆连接是否牢固，电缆的填充和支撑是否足够良好等；•母线槽检查：检查母线槽表面是否有损伤、接地情况是否良好等；•接地装置检查：检查接地装置是否合格，是否存在漏电现象等。
3.供电电缆的检查供电电缆是将电能从变电站输送到煤井内的关键部件，亦是煤矿供电系统的重要组成部分。
供电电缆检查主要包括以下内容：•检查电缆外皮：检查电缆外皮是否有划伤、破损等情况；•检查电缆连接：检查电缆之间的连接是否紧固、无锈蚀等；•检查电缆绝缘性能：检查电缆是否存在绝缘不良等情况。
4.变电所及开关柜的检查变电所及开关柜是煤矿内供电系统的“大脑”和“中枢”，对于这部分设备的检查应该重点关注以下几个方面：•变电所外观检查：检查变电所建筑结构是否良好、地面是否平整、上方是否有电线等情况；•开关柜检查：检查开关柜的开关动作是否灵活、接触电阻是否合格等；•命名及标识检查：检查变电所及开关柜的标识是否齐全清晰，命名是否准确。
矿山供电系统
矿山供电系统本节主要通过矿井供电系统图讲解矿井供电的类型、井下中央变电所、采区变电所、综采工作面配电点的接线、位置选择和设备布置等以及露天供电系统。
主要讲解深井供电系统。
1、矿井供电的类型1）矿井供电方式的决定因素：井田范围、煤层开采深度、开采方法、年产量、涌水量、负荷大小等综合因素进行。
2）分类：深井和浅井两种类型。
A、特点：设立中央变电所。
B、决定因素：煤层深，井下负荷大、涌水量大等。
如平煤各生产矿。
C、组成：地面变电所、井下中央变电所和采区变电所。
D、供电回路数：两路或两路以上。
2、井下中央变电所1）井下中央变电所的结线图1-18（１）单母线分段结线：可靠性高，负荷大（独立双电源）：对一二类负荷供电．独立电源：对二三类负荷供电．（２）运行方式：母线采用分列运行。
（３）适用情况；可靠性高、负荷大（独立双电源）、对一二类负荷供电。
2）井下中央变电所的位置和硐室布置（1）位置选择原则：负荷中心、通风、交通、运输、进出线、顶板、无淋水等。
（2）硐室要求：耐火材料、尺寸、大小、通道、20%余地。
出口、栅栏门、防火门、外开门、标高等。
（3）设备布置（图1—19）Ａ、布置原则：安全、方便、留有余地。
Ｂ、布置方式：①高压、低压设备分开②留有检修间距③留有备用设备余地是总回路数量的20%。
3、采区变电所任务：接受中央变电所高压电能、变压、配出低压电能。
1）采区变电所的结线考虑因素：电源回路数、负荷大小、变压器台数等。
（1）单电源进线。
接线图（1—20），适用于：负荷小的工作面，炮采工作面。
（2）双电源进线。
接线、分列运行。
适用对象；综采工作面或下山采区、有排水泵的采区变电所。
2）采区变电所的位置和硐室布置图1—20与井下中央变电所的位置和硐室布置类同。
4、综采工作面供电与工作面配电点1）综采工作面供电。
图（1—21）①高压深入负荷中心。
②组成：采区配电所—移动变电站—工作面。
③设备布置；图1—21。
2）工作面配电点①引入：停送电方便，设备多或距离采区变电所较远。
第一章 矿井供电系统
1.3 井下变电所
1.3 井下变电所
井下中央变电所的高压母线一般都采用单母线分段结线,母线段数与 井下电缆数相对应.每一条下井电缆都通过高压进线开关与一段母线相连, 相邻母线之间装有联络开关.正常情况下联络开关断开,采用分列运行方式, 分别由下井电缆向各段母线的负荷供电.当某条电缆由于故障而退出运行 时,将母线联络开关闭合,由其他电缆保证对负荷供电.
4．供电经济
供电经济是指矿井供电系统的投资、电能损耗及维护费用尽量 少。这就要求合理地确定供电系统，优选质量高、损耗小、价格低 的系统设备，但是必须在满足上述三个要求的前提下，尽量保证供 电的经济性。此外，考虑到以后的发展，在煤矿供电设计时还应留 有扩建的余地。
1.1矿井供电概述
二.供电电压等级
1. 供电线路电压等级取决于供电的功率及供电距离。供电功率 越大，输送距离越远，需要的电压等级越高。这是因为供电功率 越大，线路中的电流越大；距离越远，线路的阻抗越大。从而使 得线路的功率损失和电压损失越大。在功率一定的条件下，提高 供电电压可减少电压及功率损失，提高供电质量和经济性。
1.1矿井供电概述
1.1矿井供电概述
1.1矿井供电概述
为确保安全生产，当供电系统发生故障或检修需要限电时，对三类 负荷可全部停止供电，对二类负荷可部分或全部停电，以确保对一类负 荷的不间断供电。
3．供电质量
供电质量是指供电电压、频率基本稳定为额定值。我国煤矿一般要 求电压允许偏差不超过额定电压的正负5%，频率允许偏差不超过正负 （0.2~0.5）Hz。频率的质量是由发电厂保证的；电压的质量是靠调整 变压器分接头、降低电源内阻抗和输电线路上的电压损失保证的。
目前，我国正进行西北电网750KV输变电示范工程建设，这是目前 亚洲最高电压等级的输变电工程。国内的厂家已经能够生产交流750KV 的输变电设备，这标志着我国在这一领域已经达到世界先进水平。另外 我国也有几条大功率、超高压的直流输电线路已投入运行，其中包括三 峡—常州500KV直流输电工程。
《矿井供电系统》课件
矿井供电系统设计原则
在设计矿井供电系统时，需要考虑多个因素，例如供电可靠性、电力负荷预 测、安全性和可持续性。合理的设计原则可以确保供电系统的有效运行和矿 工的电气安全。
矿井供电系统组成部分
矿井供电系统主要由变电站、配电网、变压器、开关设备、电缆和电气设备 组成。每个组件在供电系统中扮演着重要的角色，确保矿井的电力供应。
矿工需要了解电气安全知识，以防止电击事故和火灾。重要的知识包括接地 保护、绝及方法
提高供电可靠性
通过更新设备和增加备用电 源，可以提高供电系统的可 靠性。
降低能耗
优化供电系统的设计和管理 可以减少能耗，降低运行成 本。
提升安全性
改造供电系统可以提升矿工 的电气安全，减少事故风险。
矿井供电系统未来趋势展望
1
智能化
未来的矿井供电系统将更加智能化，通
可再生能源
2
过自动化和远程监控提高效率。
随着可再生能源技术的发展，矿井供电
系统将逐渐采用绿色能源。
3
节能减排
减少能耗和碳排放是未来矿井供电系统 发展的重要方向。
《矿井供电系统》PPT课 件
欢迎来到我们的《矿井供电系统》PPT课件。在本次课程中，我们将全面介绍 矿井供电系统的概述、设计原则、组成部分、运行维护问题及解决方案、矿 工电气安全知识、改造的好处及方法，以及未来的趋势展望。
矿井供电系统概述
矿井供电系统是矿山的重要组成部分，用于向矿井提供电力。它不仅需要满 足矿井生产所需的电力供应，还要确保矿工的电气安全。
矿井供电系统的运行维护问题及解决方案
1 供电中断
供电中断可能导致生产中 断和安全事故。解决方案 包括备用电源和快速修复 措施。
2 过载问题
矿井供电系统
平庄煤业（集团）有限责任公司职工教育培训中心高级技工学校
（2）、电工违章作业，产生引爆火源。电工
在没有迚行联系，也没有切断前侧控制开关的
情况下，去安装三通接线盒中的金属垫圈。当 申请停电的人员完成原定任务，摘牌送电时， 处理三通接线盒的电工正在接第三根火线，随 即产生火花，引爆了巷道中的高浓度瓦斯。
平庄煤业（集团）有限责任公司职工教育培训中心高级技工学校
第二节 煤矿安全用电管理
一、安全用电作业规定
（一）、“十丌准”规定 (1)丌准带电检修； (2)丌准甩掉无压释放器、过流保护装置； (3)丌准甩掉漏电绠电器、煤电钻综合保护和局部通风机
风电、瓦斯电闭锁装置；
十 不 准
(4)丌准明火操作、明火打点、明火爆破； (5)丌准用铜、铝、铁丝等代替保险丝； (6)停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯，丌准送电； (7)有故障的供电线路，丌准强行送电； (8)电气设备的保护装置失灵后，丌准送电； (9)失爆电气设备，丌准使用；
3、对采区内的机电设备迚行检修时，一般由采区自行决定，但 影响较大时应征得矿调度的同意。 4、特殊情况下，采区电钳工可对采区变电所内高压电气设备迚 行停、送电操作，但丌得擅自打开电气设备迚行修理。 准。 5、在井下搬迁戒增减电气设备，必须经过电气管理部门审查批
6、在具体迚行各项检修、操作时，还必须得到工作现场值班人 员的许可。
平庄煤业（集团）有限责任公司职工教育培训中心高级技工学校 (1)、35kV——矿井地面变电所变电电压。 (2)、10kV戒6kV——井下供配电电压。
我 国 供 电 电 压 等 级
(3)、3kV戒1140V——综采工作面、高档普采工作面供电电压。 (4)、660V——低压动力电压和配电电压。 (5)、380V——地面和小型矿井，井下低压动力电压和配电电压。 (6)、220V——地面和井下新鲜风流大巷的照明电压。 (7)、127V——照明、信号、手持式电气设备、电话的最高限额电压。 (8)、36V——井下设备控制回路的电压。 (9)、直流250V、550V——直流架线电机车常用额定电压。
矿井供电系统概述
矿井供电系统概述1. 介绍矿井供电系统是矿山生产中至关重要的一部分。
它提供了矿井内所有设备和生产设施所需的电力。
矿井供电系统不仅要满足日常照明、通信和办公设备的用电需求，更要为采矿设备、提升设备、通风设备等提供稳定可靠的电力。
本文将对矿井供电系统进行概述，包括其组成部分、工作原理以及主要特点。
2. 矿井供电系统的组成部分矿井供电系统由以下几个主要部分组成：输电线路是矿井供电系统的基础设施。
它将电力从供电站输送到矿山的各个区域。
输电线路通常由电缆或架空线路组成，根据矿山的具体情况选择不同的形式。
2.2 变电站变电站负责将高压输电线路中的电力转换为适用于矿山内设备使用的低压电力。
它通常由变压器、隔离开关和保护装置等组成。
2.3 配电装置配电装置负责将变电站输出的电力分配到矿山内的各个设备。
它通常包括开关柜、接触器、断路器等设备。
电缆和电线是矿井供电系统中的基础连接设备。
它们用于将电力传输到设备和设施，如照明和通信设备。
电缆和电线通常需要具备耐火、抗拉和耐磨损等特性，以适应矿山环境的要求。
2.5 电力负荷管理设备电力负荷管理设备用于监测和控制矿山内的电力负荷。
它可以根据负荷情况自动调整功率，以确保供电系统的稳定运行。
3. 矿井供电系统的工作原理矿井供电系统的工作原理主要包括以下几个环节：3.1 电力输送电力由供电站通过输电线路输送到变电站。
输电线路可以是地下电缆或架空线路。
地下电缆常用于矿井内部，而架空线路则可以跨越矿山不同区域。
3.2 电力转换变电站接收来自输电线路的高压电力，并将其转换为适用于矿山内设备使用的低压电力。
这通过变压器来实现，变压器可以将电压从高压侧降低至低压侧。
3.3 电力分配配电装置将变电站输出的电力分配到矿山内的不同设备和设施。
这可以通过开关柜、接触器和断路器等设备来实现。
通过合理的电力分配，不同设备可以获得所需的电力供应，确保矿山的正常运行。
3.4 电力负荷管理电力负荷管理设备用于监测和控制矿山内的电力负荷。
第一讲矿井供电系统及供电安全管理
六、采区供电安全
（一）采区作业环境对供电系统和电气设备的特殊要求
1.采区容易发生冒顶和片帮事故。 2.采区的空气中含有瓦斯及煤尘。 3.井下空气比较潮湿。 4.采区电气设备移动频繁。 5.井下硐室、巷道、采掘工作面的空间狭小。 6.采区有些机电硐室和巷道的温度较高，使电气设备的散热 条件较差。 7.采煤、掘进和开拓巷道都需要使用电雷管。
二、电力负荷的分级
电力负荷的分级，是根据负荷的重要性以及供电中断后 造成的危害程度来划分的。一般煤矿电力负荷分三级。
1.一级负荷（一类用户）：如主通风机、井下主排水泵、升降 人员的立井提升设备、瓦斯抽放机等。
2.二级负荷（二类用户）：采区变电所、电机车用的整流 设备、综合机械化采煤电气设备、专门用于提升物料的斜井提 升设备等。
电流对人体的作用决定于许多相互关联的因素，其中主要 是电流强度和持续的时间。在短暂（持续时间低于1~3s）的 电流作用下，一般讲，触电持续的时间越长，允许的人身触 电电流值就越小。我国现在设计漏电保护装置，是按30mA·S 计算的，也就是说，只要人身触电电流和触电时间的乘积， 不大于30mA·S ，就可认为是安全的。电网电压越高，人身触 电电流越大，因此，漏电保护装置和自动闭锁开关的动作速 度要求也越快。
6Rr） 2 2C 2）
1000
660 3
0.154A 154mA
1
9
35000（35000 61000） 10002[1 350002 3142 (0.5106
)
2
]
单相接地
矿山供电系统
布
壁之间均应留有维护和检修通道，不从侧面和背后检修的
置设备不留通道。来自33采区变电所的位置和硐室布置图
34
采区变电所硐室布置图
35
四、综采工作面供电与工作面配电点
1、综采工作面供电
（1）高压深入负荷中心。
（2）组成：采区配电所—移动变 电站—工作面。
（3）综采工作机电设备布置：移动变 电站通常设置在距工作面150～300m 的顺槽中，工作面每推进100—200m ，变电站向前移动一次。
1、采区变电所结线
采区变电所的主结线应根 据电源进线回路数、负荷 大小、变压器台数等因素 确定。
标注：单电源进线、 两台变压器供电的 主结线图
32
2、采区变电所的位置和硐室布置
采
采区变电所位置的确定原则，与中央变电所基本相
区
同，但是根据采区生产的特殊性还要求：每个采区
变
最好只设一个变电所向全采区供电，如不可能，也
36
2、工作面配电点的布置
（1）引入：停送电方便，设备多或 距离采区变电所较远。
（2）组成：采区变电所---工作面配电 点方式。工作面配电点可分为采煤与掘 进两种。采煤工作面配电点，一般距采 煤工作面50～80m；掘进工作面配电 点，一般距掘进工作面80—100 m，工 作面配电点随工作面推进而定期前移。
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。例：矿 井通风机、主排水泵等。 2）供电要求：两个独立电源供电。
1）定义：凡因突然停电造成大量减产或大 量废品的负荷。例：煤矿主井提升机、压 风机。 2）供电：两个独立电源供电。
1）定义：指除一、二类负荷以外的其它
矿井供电系统优化方案
1.现有的供电系统存在安全隐患，一旦发生故障，将严重影响矿井安全生产。 2.供电系统中的自动化设备较少，智能化水平低，不利于提高生产效率。 3.矿井供电系统的能耗较高，不符合绿色矿山建设的要求，需要进行节能优化。 以上内容仅供参考，具体情况需要根据实际矿井供电系统的情况进行分析和总结。
实施计划与预期效果
提高系统可靠性
1.新的供电系统采用成熟的技术和设备，具有更高的可靠性。 2.通过冗余设计和备份系统，确保供电的连续性和稳定性。
改善工作环境
1.优化后的供电系统减少了对环境的影响，改善了矿工的工作 环境。 2.通过引入新的通风和除尘设备，降低矿井中的粉尘和有害气 体浓度，提高矿工的工作效率和健康水平。
矿井供电系统优化方案
优化方案的目标和原则
优化方案的目标和原则
▪ 优化方案目标
1.提高供电系统稳定性和可靠性：通过优化供电系统，减少故障停机时间，提高矿井生产效率 。 2.降低能耗和运营成本：优化供电系统，降低设备能耗和维修成本，提高企业的经济效益。 3.提高供电质量：保证矿井设备的正常运行，提高产品的质量和产量。
▪ 接地系统
1.矿井供电系统必须建立完善的接地系统，保证人身和设备安全。 2.接地电阻应符合规范要求，定期进行测试并记录，确保接地系统的有效性。 3.对所有电气设备进行接地线连接，确保设备在故障状态下能够及时将电流导入大地，防止触 电事故发生。
电气保护与接地系统
接地材料选择
1.选择导电性能好、耐腐蚀、寿命长的接地材料，确保接地系 统的稳定性和可靠性。 2.严禁使用劣质接地材料，避免因材料问题导致接地系统失效 。 3.对接地材料进行定期检查和更换，确保其性能和使用寿命。
系统结构和设备选型
矿井供电系统及供电安全
矿井供电系统及供电安全一、矿井供电系统概述矿井供电系统是指为矿井提供电能的设备及其组成部分。
它是矿井正常运行的基础，对矿井的生产效率、安全管理等方面起着重要的作用。
矿井供电系统一般由变电站、配电系统、照明系统、输电线路等组成。
矿井供电系统的主要任务包括：保证矿井内各个工作面、巷道以及通风、水泵、提升等设备正常运行，为生产提供所需的电能；满足矿井内各种设备的供电要求，确保设备的安全可靠性；加强对矿井供电系统的监测和管理，预防事故的发生。
二、矿井供电安全矿井供电安全是保证矿井正常运行的重要保障。
矿井供电安全主要包括以下几个方面：1. 电气火灾防范：矿井供电系统涉及到大量的电线、电缆以及各类电器设备，其中存在着火灾隐患。
因此，在矿井供电系统中应加强对电气设备的维护和检修工作，定期检查电器设备的使用状况，及时发现并处理可能存在的隐患，确保电气火灾的防范工作。
2. 电压稳定：矿井供电系统应采取措施保持电压稳定，防止因电压变化过大而影响设备的正常运行。
矿井供电系统中一般都会设置调压装置，通过自动调节电压，维持在规定范围内，确保供电的稳定性。
3. 短路保护：矿井供电系统中可能存在的短路故障对设备和人员安全都会带来较大的威胁。
因此，在矿井供电系统的设计中应充分考虑短路保护措施，采用可靠的短路保护装置，及时切断故障电路，确保系统的正常运行。
4. 漏电保护：由于矿井供电系统存在大量的电气设备和电缆等，因此存在着漏电的风险。
应配置可靠的漏电保护装置，一旦发生漏电事故，能够及时切断电源，保护设备和人员的安全。
5. 可靠性保证：矿井供电系统应具备高度的可靠性，能够在极端环境下稳定运行。
为此，在设计和建设矿井供电系统时，应考虑各种可能的异常情况，采取相应的措施提高系统的可靠性，确保供电的连续性和稳定性。
三、矿井供电系统的改进措施为进一步提高矿井供电系统的可靠性和安全性，可以采取以下措施：1. 安全设备的更新改造：应定期对矿井供电系统的设备进行检修和更新，更换老化的设备，提高设备的安全性和可靠性。
1.矿井供电安全(供电系统)
二、单选 1、变电硐室长度超过（ ）时，必须在硐室 的两端各设1个出口。 A:5m B:6m C:8m 2、硐室内各种设备与墙壁之间应留出（ ） 以上的通道，对不需从后面进行检修的设备， 可不留通道。 A:0.5m B:0.6m C:0.8m 3、对于电动机的端电压偏离额定电压的允许 范围为（ ）。 A:±5％ B:±7％ C:±10％
分类有利于合理供电，当供电系统 发生故障或检修、限制用电负荷时，就 能区别轻重缓急，停止对三类用户供电， 以保证对二类用户全部或部分供电，确 保对一类用户不中断供电。
四、矿井供电电压等级 我国供电电压等级有： (1)、35kV——矿井地面变电所变电电压。 (2)、10kV或6kV——地面井下高压供配电电压。 (3)、3kV或1140V——综采工作面供电电压。 (4)、660V——井下低压动力电压。 (5)、380V——地面和小型矿井井下低压动力电压。 (6)、220V——地面照明电压。 (7)、127V——井下照明、信号、手持式电气设备、电 话的 最高限额电压。 (8)、36V——井下设备控制回路的电压。 (9)、直流250V、550V——直流架线电机车常用额定 电压。
第四百六十条 永久性井下中央变电所和井底车场 内的其他机电设备硐室，应砌碹或用其他可靠的 方式支护。采区变电所应用不燃性材料支护。 硐室必须装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开 时，不得妨碍运输。铁门上应装设便于关严的通 风孔。装有铁门时，门内可加设向外开的铁栅栏 门，但不得妨碍铁门的开闭。 从硐室出口防火铁门起5m内的巷道，应砌碹或用 其他不燃性材料支护。硐室内必须设置足够数量 的扑灭电气火灾的灭火器材。 井下中央变电所和主要排水泵房的地面标高，应 分别比其出口与井底车场或大巷连接处的底板标 高高出0.5m。
第1讲煤矿供电系统
第一讲煤矿供电系统目前，电力已成为煤矿生产的主要甚至是唯一的能源。
可靠、安全、高质量和经济地供电,对保证安全生产、提高产品质量及提高经济效益具有十分重要的意义。
一、电力系统和电力网（第一章第一节)电力系统是指由发电机、电力网和电力用户组成的统一整体.电力网是由输电线路和升（降）压变电站（所）组成，担负电力输送、输电，必须将发电机生产的电能经升压变压器升压后输送到负荷中心。
在负荷中心附近需设置降压变电站（所），将电压降低后再输送至用户.电力系统中各发电厂之间以输电线路相连，称为并网发电。
并网发电可以提高供电的可靠性，同时还可以提高发电厂和电力网的经济效益。
煤矿是电力系统的用户，是电能的消费者，处于电力网的终端。
全国电网分布图GIS变电所二、煤矿电源煤矿企业的电源一般来自电力网,煤矿都设有企业总变电所来接受电能。
其受电电压为6～110kV,煤矿企业总变电所必须至少有两个独立电源。
通常两个电源来自电网的两个区域变电所,也可以来自一环式如图l-3所示。
环式适用于向两个彼此之间相距较近，而离电源都较远,负荷容量相差不太大，且对供电可靠性要求较高的用户供电。
适用于一级负荷或重要的二级负荷。
干线式如图1-4所示.其特点是：多用户共用一条输电线路，节省供电设备，造价较低,但可靠性差,容易因一个用户故障引起多个用户停电。
干线式一般用于二、三级负荷供电。
三、额定电压等级为了便于电网的运行管理和电气设备生产的标准化，国家标准规定了全国统一的额定电压等级,电气设备都是按照额定电压设计和制造的，在额定电压下电气设备可以安全、高效的运行。
电力系统额定电压等级见表l-l 。
表1-1 电力系统额定电压等级（kV ）四、煤矿对供电的基本要求鉴于电力供应在煤矿生产中的重要性，对煤矿供电提出如下要求:1．可靠供电可靠供电就是要求不间断供电。
在煤矿中，各种电力负荷对供电可靠性的要求是不同的，为了能在技术经济合理的前提下满足不同负荷对供电可靠性的要求,把电力负荷分为三类。
矿井供电系统概述
矿井供电系统概述矿井供电系统是煤矿和其他地下矿山的重要组成部分，它负责为矿山区域内所有的设备和机器以及矿工提供电力。
矿井供电系统在矿山的生产和管理过程中具有重要意义，因为它能够稳定地驱动负荷，保障矿井内矿工的安全并提高生产效率。
在这篇文档中，我们将详细介绍矿井供电系统的概念、类型、零部件以及其基本原理。
1. 概述矿井供电系统是指为矿山区域内所有的设备和矿工提供电力的系统。
它主要由发电机组、变电站、输电线路、配电装置和输电井等多个组成部分组成，这些组成部分协同工作，稳定地为矿山提供电力，以满足各种设备的需求和保障矿工的安全。
2. 类型根据不同的用途和需要，矿井供电系统可以分为三种类型：低压供电系统、高压供电系统和极低频供电系统。
(1) 低压供电系统低压供电系统主要是为矿山的照明、通讯、通风、水泵等为主的设备提供低电压直流或交流电力。
它的运行电压通常在110V-220V之间，电流比较稳定。
低压供电系统的主要设备包括低压发电机、低压变电站、低压配电装置等。
(2) 高压供电系统高压供电系统是指为矿山所有的设备提供高电压交流电源的电力系统。
它的运行电压通常在10kV-35kV之间，电流比较大。
高压供电系统的主要设备包括高压发电机、高压变电站、高压输电线路、高压配电装置等。
(3) 极低频供电系统极低频供电系统是用来为矿山内的大型设备，如大型电动机、千斤顶等带动矿车和升降机提供电源。
极低频供电系统的运行电压一般在120V左右，而运行频率低于20Hz。
主要设备包括极低频变压器、极低频发电机等。
3. 零部件矿井供电系统由多个零部件组成，这些零部件包括：(1) 发电机组发电机组是用来将机械能转化为电能，为整个供电系统提供动力源。
发电机组通常由励磁机、转子、定子三部分组成，其输出电压、电流和频率根据需要和设备的不同而有所变化。
(2) 变电站变电站是整个供电系统的关键部分之一，其主要作用是将发电机组产生的高电压电能通过变压器转换成为中、低电压的电能。
矿井供电系统
矿井供电系统本章培训的要点：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：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。
煤矿供电系统简介
部照明
离有关。在确定供电电压时，应
井下照明及手持式电钻
将两种可用的电压方案，作经济
矿井地面照明
比较。当经济指标相差不大时，
地面及井下低压动力
应优先采用等级较高的方案。对
井下采区低压动力
单回路输电架空线电压等级的确
井下综合机械化采区低压动力 定，可参考下式估算：
井下综合机械化采区低压动力 井上下高压电动机及配电电压
场配电所，再由井底车场配电所将低压电能送至各低压用电 设备。井 下架线式电机车所用直流电源，可在地面变电所整 流，然后将直流电用电缆沿井筒送到井底车场 配电所后供给。
b.当采区负荷不大或无高压用电设备时，采区用电由地面变 电所用高压架空线路，将电能送 到设在采区地面上的变电室 或变电亭，然后把电压降为 380V 或 660V 后，用低压电缆经 钻孔送到 井下采区配电所，由采区配电所再送给工作面配电 点和低压用电设备。
各种用电设备
6kV
移动变电站(降压)
•10/0.66kv
控制开关
•10/1.14kv
10/3.3kv
(2) 矿井用电负荷的分级 用电负荷的等级，是选择矿区供配电系统的主 要依据之一。按照可靠性的要求，矿井用电负荷一般分为三级。
1）一级负荷 一级负荷主要包括以下设备 (1)矿井主要扇风机。 (2)升降人员的立井提升机、矿井主提升设备。 (3)有淹没危险的井下主排水设备。 (4)矿井抽放瓦斯设备。 (5)突出、高瓦斯矿井掘进头的通风设备。 (6) 压风机、监测监控设备 。 (7)为井下供电的变电所。 2）二级负荷 (1)煤矿企业、井上、下主要生产环节的动力和照明设备。 (2)水源缺乏地区的生产、生活水源水泵及配有备用泵的消防水泵。 (3) 4t 以上锅炉设备。 (4)矿灯充电设备。 (5)以电机车为主要运输方式的整流及充电设备。 (6)自动交换机，大中型监控设备及管理计管机的用电设备。 (7)电气集中的铁路运输信号设备。 3）三级负荷 凡不属于一、二级负荷的均属三级负荷。
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矿井供电系统、井下供电安全及矿井供电电网保护重点：1、掌握矿井供电系统知识2、掌握采区供电系统知识3、掌握井下供电安全知识4、掌握“三专两闭锁”的作用及使用范围5、掌握矿井电气保护装置的要求6、熟练掌握漏电的危害，原因和漏电保护原理及漏电保护装置7、熟练掌握保护接地的作用及保护接地的要求8、熟练掌握过电流保护知识难点：1、变压器中性点运行方式2、漏电保护和保护接地一授课内容（一）矿井供电系统1、矿井供电的基本要求：（1）供电安全（2）供电可靠（3）供电经济（4）供电技术合理2、电力负荷的分类：（1）一级负荷（2）二级负荷（3）三级负3 、煤矿电压等级：（1）高压不超过10000v ，（2）低压不超过1140v，（3）照明、信号、电话和手持式电气设备的供电电压不超过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。
4.10kv电压直接下井供电：随着井下机械化程度的提高，采掘供电电压在一些矿井已不能满足要求，6kv工作面机组容量的加大，开始采用10kv电压直接下井。
（1）大型矿井：a、可以提高电网输送电能的能力，扩大合理供电范围。
b、在输送能量一定的情况下，输电所需导线的截面也越小。
（2）中小矿井：a、减少因设置35kv/6kv变电所而造成的多余容量初装增容费。
b、减少了年运行费用。
C、简化了供电系统，减少了电网事故，提高了运行的可靠性。
（3）供电安全措施：a、必须通过指定检验机构的技术鉴定。
b、10kv系统投入前，必须按有关规定进行验收、检查、实验。
c、10kv系统投入运行后，必须按有关规定进行各项实验鉴定工作。
d、必须设置10kv单相接地保护，保护接地，并按有关规定进行各项实验。
e、矿用监视屏蔽型橡套电缆间的相互连接及与设备的连接，必须采用10kv专用的电缆终端。
5 矿井供电系统的类型：（1）深井供电系统。
（2）浅井供电系统。
6 变压器中性点的运行方式：（1）变压器中性点。
（2）变压器中性点的运行方式：中性点直接接地，中性点不接地和中性点采用消弧线圈接地。
7、变压器中性点直接接的危害：（1）人体触及一相带电体。
在中性点直接接地时，人触及一相带电体时，通过人体的触电电流远远大于通过人体的安全电流（30），是非常危险的。
mA．（2）电网一相接地。
在变压器中性点直接接地的系统中，一相接地即为单项短路，会产生接地短路电流及电弧，如果接地点周围瓦斯浓度在爆炸的浓度范围内，则会引起瓦斯爆炸，造成更为严重的恶性事故。
8 井下中央变电所的配电范围，主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。
（二）采区供电系统1 采区供电的要求（1）采区供电电压已普遍提高，采用660v或1140v。
（2）为缩短低压供电距离，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。
（3）在采区电气安全方面，广泛采用阻燃移动式相套屏蔽电缆，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。
2采区变电所接线方式：（1）采区变电所高压接线方式：a 单电源进线。
b 双电源进线（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。
3综采工作面供电系统：（1）综采工作面对供电系统的要求：a 综采工作面各生产机械宜采用辐射式单独电缆供电。
b刮板输送机有多台电动机驱动，容量都不大时，可以采用干式供电；容量都较大时，可以采用辐射式单独采用移动变电站。
优点是缩短低压供电距离，减少电压损C 供电。
．失。
D 力求减少电缆的长度，减少电缆的截面积。
E 综采工作面照明灯间距不得大于15M。
（2）综采工作面供电系统的组成：A 6kv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。
B 1140v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。
（三）井下供电安全知识1 《煤矿安全规程》对井下供电的要求：（1）对井下各水平中央变电所、主排水泵房和下山开采的采取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，其余回路应担负全部负荷。
两回路电源来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负载。
（2）井下低压配电系统同时存在2种或2种以上电压时，低压电器设备上应明显标出其电压额定值。
（3）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。
（4）电气设备不应超过额定值运行。
（5）直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动重合闸。
（6）井上、井下必须装设防雷电装置。
2 .安全用电作业制度：（1）工作票制度：凡井下高压电气设备的检修都要使用工作票。
《规程》规定，工作票分为三种：第一种工作票、第二种工作票和口头或电话命令。
井下电气设备的检修采用第一种工作票制度。
其内容有：A 工作负责人，也称监护人，负责此项工作。
工作人员，所有参加此项工作的人员。
BC 工作内容和工作地点。
D 计划工作时间。
包括年、月、日、时、分。
E 安全措施。
一部分由工作票签发人填写，由工作签发人签字；另一部分由工作许可人填写，由工作许可人签字。
F 许可工作时间，一旦确后，有工作负责人和工作许可人分别签名。
G 工作负责人变动。
当工作负责人临时变动时，列出新工作负责人姓名，注明变动时间，有工作票签发人签名。
H 工作票延期。
注明延期的时间，由工作负责人签名，值班负责人签字。
I工作终结。
注明工作完成的时间，由工作负责人签名，，工作许可人签名，值班负责人签名。
工作期间工作票始终留在工作负责人手中，工作结束后交工作票签发人保存3个月。
( 2)工作许可制度：对地面变电站电源进线及与进线有关的电气设备进行操作检修时，必须得到主管部门调度的批准。
（3）高压倒闸、实验操作票和工作监护制度：高压倒闸操作和高压实验必须执行操作工作票和工作监护制度，必须有两人执行，其中一人监护，一人操作。
（4）停送电制度：井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。
检修或搬迁前，必须切断电源，检查瓦斯。
在无人值班的变电所，停电后应设专人看守。
严禁约定信号停、送电。
（5）验电、放电、接地、挂牌制。
；①停电后验电前，应先检查周围的瓦斯浓度，当瓦斯浓度低于1℅时，用与电源电压相适应的验电笔验电。
②当验明确实停电后，应先短路接地线接地，然后将被检修的设备、导线三相短路对地放电。
③工作前，应将电气设备的闭锁装置锁好，并挂上“禁止合闸，有人工作”的警示牌。
．(6) 工作中防止防止送电的措施：①高压防爆配电装置停电后，必须把开关拉出，使插销脱离电源。
拔出插销后，电源侧要用专用的挡板挡住，以防触电和误推入开关。
②可能从两侧送电的设备，必须可靠的断开各方电源，拔出插销或拉开刀闸。
③低压防爆开关在开盖进行检修时，严禁解除闭锁，不盖盖进行送电实验或进行其他带电检查工作。
（7）井下用电十不准制度：①不准带电检修、搬迁电气设备、电线、电缆。
②不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。
③不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。
④不准明火操作、明火打点、明火爆破。
⑤不准用铜丝、铝丝、铁丝等代替保险丝。
⑥停风、停电的采掘工作面，未检查瓦斯不准送电。
⑦有故障的线路不准强行送电。
⑧电气设备的保护装置失灵后，不准送电。
⑨失爆的设备、电器，不准使用。
⑩不准在井下拆卸和敲打矿灯。
（8）井下供电要实行“三无”和“三坚持”：三无：无“鸡爪子”，无“羊尾巴”，无明接头。
三坚持：坚持使用捡漏继电器；坚持使用煤电钻、照明、信号综合保护装置；坚持使用风电和瓦斯电闭锁。
3 触电的危害及防治措施：（1）触电的概念机分类①触电的概念：人触及带电导体或因绝缘埙坏而带电的电气设备金属外壳，或接近高压带电体而成为电流通路的现象。
．②触电的分类：ⅰ电击：触电电流对人体内部组织的损害。
ⅱ电伤：电流的热效应、化学效应和机械效应对人造成的伤害。
（2）触电的方式：①单相触电②两相触电③跨步电压触电（3）安全电流和安全电压：①安全电流：发生触电时不会使人致死、致伤的通过人体的最大触电电流。
（安全电流为30mA）.②安全电压：安全电流与人体电阻的乘积称为安全电压。
（4）防止触电的措施：①井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。
②操作井下电气设备必须遵守《安全规程》里的规定。
③加强对电气设备、供电线路的管理。
④防止人体接触或接近带电体。
⑤对人员经常接触的电气设备采用低工作电压。
⑥井下电气设备必须有保护接地。
⑦设置漏电保护系统，一旦发生人体触电，应立即切断电源，保证人体安全。
（四）“三专两闭锁”的作用及使用范围1“三专两闭锁”指：专用变压器、专用开关、专用线路和风电闭锁、瓦斯电闭锁2“三专”供电的作用：保证供电的连续性、可靠性，可以不间断地向掘进工作面通风。
3“风电闭锁”的作用：保证掘进工作面动力设备工作前，局部通风机先工作；由于任何原因使局部通风机停止工作时，切断掘进工作面动力设备的电源；防止由于电火花、机械火花引起瓦斯爆炸。
4“瓦斯电闭锁”的作用：当瓦斯浓度达到1℅时，瓦斯监控器时，立即切断掘进工作面的电源并℅1.5发出报警；当瓦斯浓度达到．闭锁，以免因电火花、机械火花引起瓦斯爆炸。
5 使用范围：瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井与瓦斯突出矿井中，掘进工作面的局部通风机。
(五) 对矿井电气保护装置的要求：⑴选择性：当供电系统发生故障时，电气保护装置应能有选择将故障段切除，即断开距离事故点最近的开关设备，从而保证供电系统的其他部分能正常运行。
（上一级开关保护的动作值应比下一级开关保护的动作值大1.1倍以上，而且要求上级开关的动作时间比下级开关的动作时间长0.5～0.7s。
⑵快速性：一般要求电气保护装置能快速切断故障。
（在快速动作和选择性相矛盾一般应先满足选择性的要求。
）⑶灵敏性：电气保护装置对其保护范围内的故障和不正常运行状态的反应能力。
⑷动作可靠性：指线路和电气设备发生故障时，保护装置应能可靠动作，不会出现据动，也不会出现误动。
（六）漏电保护：1 漏电的概念：在变压器中性点不接地电网中，发生单相接地或两相、三相对地的总绝缘电阻降低到危险值的电气故障叫漏电故障，简称漏电。
（按性质分：集中性漏电和分散性漏电）。
2 漏电的危害：①流经人体的电流超过30Ma.S时，就有触电伤亡的危险。
②当漏电电流的电火花能力达到点燃瓦斯、煤尘的最小能量时，可能引起瓦斯、煤尘的爆炸。