3.3kv高效工作面的供电系统
综采工作面设计范例
阳煤集团一矿S8101综采工作面3.3KV供电系统可行性论证报告74~年77年我公司煤矿井下采区供电系统由660V提高到1140V这一电压等级运行了将近25年，在这期间还采取了综采放顶煤工艺产量由过去的1000万吨上升到1845万吨，本次采区电压由1140V提升到3.3KV是对供电系统电气设备又进行的一次影响深远的重大变革，从这个意义上出发我公司领导先后去神符、兖州、晋城、淮南、唐山、大同等现已将采区供电电压提升到3.3KV的兄弟单位调研，最终决定选用：太矿生产的MGTY400-/930/3.3采煤机张家口煤机厂生产的SGZ880/1050工作溜张家口煤机厂生产的SGZ880/1050后部溜西北煤机二厂生产的SZZ-1000/400转载机西北煤机二厂生产的PLM-3000破碎机长沙变压器厂生产的KBSGZY-2000-6/3.3移动变电站德国贝克公司生产的KE3002-450组合磁力真空起动器山东泰安开关厂生产的BXBB500/3.3配套馈电开关天津电缆厂生产的MCPT-3.3KV3×95（mm）2电缆天津电缆厂生产的MCPT-3.3KV3×70（mm）2电缆天津电缆厂生产的MYPTJ-6KV3×95（mm）2电缆天津电缆厂生产的MYPTJ-6KV3×185（mm）2电缆一、方案布置从一矿丈八中央配供至采区供电距离为4500m，供电方式为185（mm）2电缆双回路供电。
3.3KV系统总负荷3630 KW。
（1140V系统负荷为2570KW），（660V系统250.7负荷KW）。
下面从以下几方面进行论证：二、先进性3.3KV供电系统移动变电站一、二次馈电装置采用了目前最先进的工控机模式，具备过载、漏电、短路、缺相、漏电闭锁等保护并且直接显示在窗口上并有直观状态时间记忆显示控制。
采用程序语言直接由电控中央处理器CPU发出指令改变状态进行控制，整定方式由面板触模式按键输入，在一次二次装有各自一套PLC工控机，留有信号，闭锁等专用485接口。
3.3kv供电措施
5302工作面3.3KV电气设备供电安全技术措施5302综采工作面采煤机、工溜均采用3.3KV供电，根据煤矿安全规程第448条规定：采区使用3.3KV供电时，必须指定专门的安全技术措施。
为了保证工作面供电安全，特制定本措施。
一、高压供电设备简介我公司工作面机组和工溜均为3300V供电，移变低压头为天津贝克PBE3006C型3300V 供电开关。
各类保护均齐全可靠。
二、安全技术措施1、3.3KV电气设备及供电设备（负荷中心）入井前必须按照试验规程规定的试验项目做各种试验，3.3KV电缆必须做绝缘试验直流耐压和泄漏试验，试验合格后方可投入使用。
2、3.3KV负荷中心的各种保护（过流、漏电、绝缘监测、先导监测等）必须保持完好，整定值正确、合理，试验动作灵敏可靠。
3、3.3KV供电系统的绝缘监测试验只准设置在手动方式。
测试3.3KV电气回路绝缘时，必须遵照操作规程，并且只准在其巷道风流中瓦斯浓度低于0.5%以下时方可进行操作。
4、每班交接班前必须由专职电工对3.3KV供电系统设备、电缆及电缆连接器等进行检查，发现异常应立即进行处理，否则不得开工。
5、运行中每隔60分钟在显示模板上对3.3KV供电回路绝缘情况进行观察一次，发现绝缘下降等异常情况应立即停工处理。
6、3.3KV供电系统的检查、试验、检修要做好记录。
7、操作3.3KV供电系统及拖移3.3KV供电电缆时必须戴电工绝缘手套，穿电工绝缘靴。
8、所有操作3.3KV供电系统（即检修、试验、故障检查、停送电等）的人员必须是专职电工，并且持有效证件上岗，作业时必须有专人在旁监护。
9、3.3KV供电系统操作人员，必须熟悉《电气操作规程》和《煤矿安全规程》以及电气设备的工作原理及供电范围等，操作人员必须思想集中，头脑清醒，严禁违章作业，严禁酒后上岗。
10、3.3KV供电系统操作人员必须会使用灭火器，熟悉电气火灾的扑救工作。
11、设备包机到人，有专职电工按照《煤矿安全规程》、《煤矿机电设备完好标准》、《煤矿机电设备防爆标准》中的有关规定，定期对3300V的开关、电气设备进行检查。
3.3无限大容量电源供电系统短路电流计算
0.452
Ω
③K3点短路时总阻抗：
Xk3
Xk2
XL
Xl2 2
0.732
Ω
（3）各短路点的短路参数
k1点短路： 三相短路电流周期分量的有效值：
I (3) k1
U av1 3X k1
37 3.32 (KA) 3 6.44
短路电流冲击值： ish1
2.55
I
(3) k1
2.55 3.32
8.46
那么实际容量S，电压U、电流I和电抗X的标么值可表示为：
Sre*
S Sre
U
* re
U U re
I re*
I I re
X
* re
X X re
在三相交流系统中，容量S、电压U、电流I和电抗X 有如下的
关系式:
S 3UI
U 3XI
X U U2 3I S
将上述关系式用于基准值：
Sre 3UreIre Ure 3XreIre
N
N 2
N
在用标幺值进行短路电流计算时，必须把额定标幺值换算为
选定基准值下的标幺值(基准标幺值)，
X N*
X XN
换算关系为：
X
* re
X X re
XN* XN
X
* re
X
re
X
* re
X N*
XN X re
X N*
UN 3I N
•
3I re U re
X
N
*
UN2 SN
•
Sre U re2
(KA)
冲击电流的有效值： Ish1
1.52
I
(3) k1
1.52 3.32
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。
3.3kV矿用组合高压防爆变频器设计探究
2021.14科学技术创新3.3kV 矿用组合高压防爆变频器设计探究吴世均（上海伟肯实业有限公司，上海201806）煤矿采掘面驱动刮板机、转载机和破碎机的设备，都要求无极调速、低频大转矩特性，传统的液力偶合器调速系统根本无法满足工况要求。
采掘面3.3KV 供电系统早已得到应用,3.3KV 防爆高压变频器应运而生。
本文以模块化思路实现高压防爆变频器设计，规避共整流方式的缺点，满足变频器故障不停运，快速维修的要求，为煤矿可靠地实现智能化生产做出一定贡献。
1项目概况本项目设计3.3kV 组合防爆高压变频器，包括两组合、三组合两个大的类型，每一个类型包括1250kW 和2000KW 两个功率段的变频器，由于涉及到多种变频器，而同功率的两组合和三组合变频器，物料类型相同，所以变频器主回路采用多个单独主回路拓扑结构，并且对主回路进行划分，形成了5个功能模块。
控制回路也进行划分，形成内控和外控两大模块。
相同功率的变频器，就可以直接使用这些功能模块，既减少了设计工作量，又利于提高生产和售后服务效率。
2整机设计矿用组合高压防爆变频器主回路采用交直交电压型拓扑，整流拓扑结构采用串联12脉动整流或者6脉动三相桥式整流、直流采用模块式薄膜电容、逆变采用一字型三电平拓扑。
如图1所示的12脉动的3.3KV 单台高压防爆变频器主回路拓扑图。
在三组合变频器中，含有三台相同的变频器，三台变频器的主回路完全相互隔离，其中任何一台变频器出现故障，可以直接断掉电源，启动备用变频器，或者剩下的变频器投入运行，不影响煤矿的生产。
可将图1的主回路划分为5个模块：（1）功率输入单元：包括高压继电器、预充电电阻、主真空接触器KM1和KM2。
（2）模组Z+U ：包括整流部分、均压电阻和逆变U 相。
（3）模组V+W ：包括逆变V 相和逆变W 相。
（4）储能单元，包括C1-C6的薄膜电容。
（5）功率输出单元，也就是输出电抗器，如图2所示。
在整机布局中，可以将组合变频器的所有功率输入单元统一放入外控腔，将剩下部分放置在变频腔中，这样组合变频器就由一个外控腔和多个变频腔构成。
引进3.3kV放顶煤综采设备的应用实践
工作 面 煤 层 顶 板 伪 顶 为 泥 岩 或 炭 质 泥 岩 ， 厚 ０１ ．３—０ ３ ｍ， 般 为 ０ １ｍ。 呈 薄 层 状 ， 散 易 ．８ 一 ．９ 松 碎 ， 质 胶结 ， 泥 块状 构造 。直接 顶 为 黑 褐 色 油 页岩 ，
（ ｉａＣ ａ Ｇ ｏｐＣ ．Ｌｄ ， ｉ ｂｎｓａ １７ ０ ｈｎ ） Ｔｅ ｏｌ ｒｕ ｏ ｔ． Ｄａ ｉｇｈ ｎ１２ ０ ，Ｃ ｉａ ｆ ｏ Ａｂ ｔ ｃ ： Ａ ｃ ｍｐｅｅｓｔｏ ． Ｖ ｆｌ ｃ ａ ｉ ｄ ｃ ａ ａ ｉｇ ｅ ｕｐ ｎ ｓｓ ｃ ｅｓｕｌ ｐ ｌ ｄ ｆｒｔｅ ｆ ｓ ｓｒ ｔ ａ ｏ ｌｔ ｅ ｆ ３ ｋ ｕｌ ｍｅ ｈ ｎｚ ｏ ｌｃ ｖｎ ｑ ｉｍｅ ｔｉ ｕ ｃ ｓｆｌ ａ ｐｉ ｏ ｈ ｒｔ ３ ｙ ｅ ｙ ｅ ｉ
４ ）信号系统 实时检测井 口安全 门、 台、 摇 阻车
器、 罐位等的状态 ， 实现和提升机的电气安全联锁。
３ 运行 参数
动三种操作方式。经过测试及实际运 行 ， 提升机在 各种方式下工作 正常。数控系统结 构简单 ， 实现方
便 ， 种保 护动 作 灵 敏 可靠 ， 行 稳 定 ， 足 提 升 机 各 运 满
各项运行的要求 ， 保证 了矿井的安全生产 。该系统 几乎处于免维护状态 ， 节省 了大量的维修资金 。
作者简介： 李伟生 （９３一） 男，＿ １７ ， ５程师。１９ ７ － ９６年毕业于中国矿业
大 学信 息与电气５程 学院电力系统 自动 化专业 ， 在充州 矿业集 团 ７ ＿ － 现 公 司东 滩煤矿 从事机 电５作 ， 表论文多篇。 ７ 发 ＿ －
机电运输安全技术措施
机电运输安全技术措施一、矿井运输安全技术措施1、通信、信号系统必须完好，否则不得进行运输。
2、信号工、绞车工必须经培训合格后取得操作资格证才能持证上岗操作。
3、绞车安全保护装置不完好，严禁使用。
4、绞车必需严格按照设计规定参数进行提升，严禁超规定、超能力提升。
5、矿车、材料车、平板车必须合格完好，并编号管理。
6、装运物料不得高于轨面垂线高度2.1米、宽不得大于1.6米、长不大于3.3米，否则必须使用专用车辆并制定专项措施，经批准后方可进行实施。
7、运料前要检查所用的绳索是否结实牢靠，若有问题，应立即处理和更换。
8、下放前绑扎工作，应在平车道上操作。
9、每班必须对轨道及钢丝绳情况进行检查，发现问题必须及时处理，保证轨道运输安全。
10、在提升、下放大件时，大件的外形尺寸不得超过运送车辆的外沿，大件总高度不得超过轨面垂线高度2.1米。
11、2吨以上大件前后和两侧的绑扎均采用手拉葫芦、钢丝绳拉紧，3吨以上的大件前后和两侧均应采用手拉葫芦、花篮螺丝、绳扣、钢丝绳捆绑拉紧。
12、小件设备绑扎应采用紧绳器或吊链捆扎拉紧，捆扎方法根据设备的几何尺寸，较高设备除底侧捆扎外，设备上侧也必须捆扎。
13、运料重量不得超过车辆的额定载重。
运输大型设备时速度控制在1.0米/秒以下。
14、运行矿车掉道后复道时，必须根据具体情况采取安全有效措施，严禁用主提升钢丝绳硬拽，以防崩绳、跳销。
15、信号把钩工在发开车信号之前，必须检查牵引车数、联接装置、装载情况和保险装置。
严禁超车数提升，对提升超高、长、宽重车时，必须捆绑稳固，分提分运，严禁与空、重车混提，并通知绞车司机减速运行。
凡有不符合要求的，信号把钩工不得发开车信号。
16、下放车辆或提升车辆时，必须绑好安全绳，从头车上面部位至尾车销口处插好销子。
17、严格执行“行人不行车、行车不行人”的规定。
18、信号把钩工必须做到“六不挂”。
即：安全设施不齐全可靠不挂；信号联系不通不挂；“四超”车辆无运行措施不挂；物料装的不稳固不挂；连接装置不合格不挂；斜巷内有行人不挂。
3.3kV以上电压等级额定短时及峰值耐受电流试验
3．3kV以上电压等级额定短时及峰值耐受电流试验陈青（煤炭科学研究总院沈阳研究院，辽宁抚顺113122）摘要：煤矿井下环境恶劣，对供电系统的可靠性和安全性要求极高，抗瞬时短路电流冲击和耐受能力对煤矿用防爆电器产品至关重要。
介绍了3．3kV以上电压等级煤矿防爆电器产品的额定短时及峰值耐受电流能力的检测检验装置及检测检验。
关键词：3．3kV；额定短时耐受电流；额定峰值耐受电流；检验装置中图分类号：TD687文献标志码：B文章编号：1003－496X（2012）09－0101－02Test of Rated Short－time and Peak Withstand Current Above3．3kV Voltage LevelCHEN Qing（Shenyang Branch of China Coal Research Institute，Fushun113122，China）Abstract：For poor coal mine environment，reliability and safety of power supply system is highly demanded，and anti－transient short －circuit current impact and resistant ability are very important for coal mine explosion－proof electrical products．The paper introduces the experimental devices and inspection and testing process of rated short time and peak withstand current of coal mine explosion－proof electrical appliances above3．3kV voltage level．Key words：3．3kV；rated short－time withstand current；rated peak withstand current；inspection device煤矿井下生产环境与地面工业企业环境差异非常大，煤矿井下环境恶劣（高温、高湿、存在爆炸性气体及粉尘）和采掘机械工作条件的特殊，不仅对供电系统的可靠性和安全性要求极高，还要兼顾操作人员的人身安全，尤其是采煤机等移动设备采用3．3kV供电，6kV、10kV高压开关等应用也很普遍，对安全生产及人身安全问题极为重要。
3.3KV供电系统与安全技术
８
移 动 变 电站 高 压 侧 装 有 ｓ 关 ，具 有 Ｆ开 过 载 、 速 断 保 护 功 能 ；低 压 侧 装 有 接 地 和
３３ Ｖ 电压 通 过 隔 离 开 关 、 真 空断 路 器 后 ， ＋ｋ 由真 空接 触 器 和 电机 负载 连接 。 隔 离换 向开 关 ： 一３ ６ Ｖ， ３ Ａ； Ｕ 、 ｋ Ｉ 一６ ０
真 空断 路 器 ：Ｕ 一 ３ ６ Ｖ，氏 一８ ０ ．ｋ ０ Ａ，主要
调整范 围 ，实现恒转矩和恒功率 ２个 匿段特 性性能 。
１ １ ５ ３ ３ Ｖ 电缆 ． ． ．ｋ
８ Ｋ９开 关 内 装 有 两 组 真 空 接 触 器 时 ， Ｓ
用 于 控 制 刮 板 运 输 机 双 速 电 机 ，８ Ｋ９开 关 Ｓ
用于 控 制 采煤 机 时 只装 ｌ组 真 空 接 触 器 。 此 开关 具 有 反 时 限过 载 、瞬 时过 流 保 护 功 能 当这 些 保 护 动 作时 ， 空接 触 器 断 开 ． 真 达 到 保 护 电 机 的 目的 。
压 ２ ７ Ｖ ， ＵＤ ＵＮ 一 ２ ４ ／ ３ ０— ８ ％ ＞ ２７ ／ ６１３０ ０
短 路 损耗 Ａ ｐ一７０ Ｗ ；质 量 ７ ９ｋ 。 ８０ ７ ３ ｇ
１ １ ２ ８ Ｋ９开 关 ． ． Ｓ
８ Ｋ９开关 是 ３ ３ Ｖ 磁力 起 动 器 ，由 簿 Ｓ ．ｋ
国西门子 电气公司 生产 ， 由隔离换 向开关 、 它 真 空 断 路 器 、真 空接 触 器 、保 护 装 置 等 组 成 。
１９年 ４ ５ ９ 月
基于现场总线的多巷局部通风机监测监控系统的研究
行。
本系统中，局部通风机处于PlantScape R400
DCS系统中的现场级设备位置，其由西门子公司的
2 系统整体设计策略
寺河煤矿采用的是美国霍尼韦尔公司全厂浏览
S7-200 PLC构成，本身已具备现场数据信息的采集
Zhang Y 1 Sun Y 2 ang iqi
( 1.Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024; 2. Shanxi Electric Power Exploration & Design Institute, Taiyuan 03000 1) Abstract Firstly the importance of multi-local fans located in the excavating working faces of
和处理能力，因此，根据原DCS网络系统软硬件及 局部通风机的配置情况，考虑到以上存在的问题， 该矿掘进工作面多局部通风机监测监控系统的设计 适合采用 “ 综合一体化，监测为主、监控为辅、现 场总线式的冗余光纤环网”结构。 2.1 综合一体化监测监控系统 本文开发的掘进工作面局部通风机监测监控系
PlantScape R400 DCS系统， 如图1所示， 其主要硬件
行掘进通风， 三台运行， 三台备用[ > D 。由于设备 量
多、占地面积大、 连接复杂， 故障率较高， 频繁引起 巷道内“ 无计划” 停电停风， 造成瓦斯积聚， 特别是在 无人值守时，很容易给煤矿的安全生产带来重大隐 患。 为了使地面管理人员及时、 正确、 全面地掌握多 局部通风机系统的工作状态、 工作参数、 故障状态和 故障参数， 迅速发现问题，采取预防和修正措施，以 遏制瓦斯事故的发生，实现变 “ 事后处理” “ 为 事前 预防” 的管理要求， 对多局部通风机集控系统进行监 测监控就显得尤为重要， 它已逐渐成为保证煤矿安全 生产、提高经济效益的重要措施之一。
论述大采高综采工作面的供电技术
论述大采高综采工作面的供电技术我国厚煤层资源丰富，当前我国年产600万到1000万吨的具有国际领先技术水平的高产高效矿井和综采工作面都是在厚煤层开采条件下实现的。
因由此可见，厚煤层开采在我国煤炭生产中占有举足轻重的地位。
大采高综采工作面组成复杂，其中包括很多大功率设备，供电系统的安全性和稳定性与大采高综采工作面的安全运行密切相关。
下面先讲一讲工作面对供电技术方面的要求。
1 对供电技术的要求大采高综采工作面供电系统主要由电源、开关、变压器、动力电缆以及各类用电设备组成。
大采高综采工作面机电设备多，电动机容量大，设备间的控制要求在不断提高，且多采用移动变电站供电方式，这些对供电技术都提出了较高的要求。
1.1 大容量安全可靠近年来，我国煤炭产业机械配套技术发展迅猛，安全、高校的煤炭开采技术成为从业者追求的目标。
综采工作面的单面可采储量不断增大，设备功率不断增加，自动化、智能化程度不断增高，设备的总负载功率不断提升，而总负载功率的提升则是要依靠稳定的电力供应。
因而，现代，煤矿开采对供电技术的要求也不断提升。
目前，井下综采工作面应用的移动变电站容量已达到6300kVA，大采高电牵引采煤机总功率高达到2000kW以上。
1.2 便于维护和维修在对大采高综采工作面供电系统进行设计时，除了要结合采煤工艺的发展情况以外，还应综合相关设备的结构和参数进行设计，最大限度提高供电系统的安全性和稳定性。
此外，设计一套结构完善、功能齐全的大采高综采工作面的供电系统强调总体的配套和系统的完善，除了要保障设备运行和满足负载容量以外，还应遵循便于系统维护、便于故障查找和维修的原则。
2 高压供电先进的大采高综采工作面采用的10Kv的入井电压，工作面电压升至3.3kV，较之前的6Kv入井电压更能提高电网的输送能力，满足生产的需要，也更具备经济效益。
首先，大型矿井的电缆通常安装在风井内，负担井下采区的用电负荷。
以往的6kV电压供电难以满足厚煤层开采的需要，而10kV的高压供电却能大大提高矿井供电系统的能力和可靠性。
负荷中心介绍
技术参数
额定功率：1000KVA—4000KVA 额定电压：高压侧 10KV+5%或6KV+5% 低压侧 3.3KV、1.2KV、0.69KV、0.127KV 频 率：50HZ 12 组合负荷中心外型尺寸加板车（长*高*宽）6650*1950*1150 总重量：未装模块时11 吨 10 组合负荷中心外型尺寸加板车（长*高*宽）6450*1950*1150 总重量：未装模块时10 吨
产品介绍
动力中心适用交流50Hz、电压3300（1140、660）V的供电系统中，可对 采区的多电压、多电机、单机双速电机、双机双速电机等电气设备的顺序 起动、正转、反转、停止及双速切换进行控制，并能对电动机及供电线路 进行保护。根据负荷分配，可配置满足实际需要的回路数，总电流为8002000A,同时还可提供两路（127V或220V）共10（5）kVA的辅助电源，动力 中心工作面系统见下图所示：
型号
数量（台）
备 注
两回路3300V，容量1400KW 十回路1140V, 容量1750KW 负载类型 采煤机 采煤机备用 刮板机头机低速 160KW
KJSGZD3150-10/3.3，1.2-12D
高压回路 一回路 二回路 三回路 动 力 中 心 回 路 说 明 电压等级 3300V 3300V 1140V
设备组成
负荷中心由三大部分组成，分别为矿用隔爆型移动变电站用高压真 空开关（以下简称高压真空开关）、矿用隔爆型动力中心用干式变压器 （以下简称干式变压器）、矿用隔爆兼本质安全型动力中心用组合开关 （以下简称组合开关）。 高压真空开关可对干式变压器及其以下部分实行不频繁通、断操作并 起保护作用，既当高压真空开关后级出现过载、短路、欠压等故障时，能 自动分断电路。 组合开关电源侧通过内置的真空断路器与干式变压器低压侧实现连接， 输出侧可提供6路输出与负载连接。 组合开关采用快速开门结构，结构简单合理，操作方便；开关采用微 机控制线路，实现开关的多功能（多用途），使开关既能作为普通开关使 用，又能作为双速开关使用，便于管理和维护。本开关容量大，相对体积 小。
煤矿井下机电
分 三 级 管 理
二 级 负 荷
三 级 负 荷
除了一级和二级以外的均为三级用户。 要求：有一路电源供电即可。
(二)安全性
1、煤矿井下安全用供电“十不准” 1）不准带电检修、搬迁电气设备、电缆 和电线。 2）不准甩掉无压释放器、过电流保护装 置。 3）不准甩掉漏电断电器、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、明火放炮。
例如，当人体触及一相带电体时，跨接于人体的是电 源的相电压，受井下潮湿空气影响，人身电阻按1000Ω 计算。按欧姆定律计算，当电源电压为127V时，流经人 体的电流为73mA；当电源电压为380V时，流经人体的 电流为220mA；而当电源电压为600V时，流经人体的电 流则高达380mA。此时电流路径为：电源a相→人身→大 地→接地体→电源中性点。 研究资料表明，当人体通过5mA电流时，就有触电感 觉；通过30mA电流时，就有危险；通过50mA可以致死； 通过100mA绝对致死。中性点直接接地时，即使是127V 电路，通过人体的电流也高达73mA，足以致人于死亡。 在设计漏电保护时，假定人身电阻为1000Ω，通过人体 的触电电流以不超过30mA为安全电流。 对于单相接地，此时的电流路径为：电源a相→大地→接 地体→电源中性点。显然，这时的电流未经阻抗而直接 流回电源，形成了单相短路。
五、目前漏电保护装臵几种类型
1、附加电源直流检测式漏电保护 2、附加电源直流检测式漏电保护 3、零序电压式漏电保护 4、零序电流式漏电保护 5、零序功率方向式漏电保护 6、旁路接地式漏电保护 7、高压漏电保护与低压漏电保护 以下为各种漏电保护的优缺点：
3.3kV采区供电系统在综放工作面的应用
１ 工 作面 及 设 备 情 况
开滦 （ 团 ） 山 矿 业 分 公 司 矿 井 的 Ｔ２ １工 集 唐 ，９ 作面 是公 司重点综 放 工 作 面之 一 ， 工作 面走 向长 该
图 １ 使 用 ３ ３ ｋ 供 电 系统 示 意 ． Ｖ
１０ ０ｍ， ６ 工作 面长 １０ ｍ， 输 系 统长 ｌ３ ０余 Ｉ， ５ 运 ０ Ｔ Ｉ
煤 层厚 ｌ ｍ。工作 面设备 总容量 ４３ ０ｋ ， ｌ ７ Ｗ 变压 器
总 容 量 为 ５５ ０ ｋ Ａ， 要 设 备 供 电 电 压 等 级 分 别 ３ Ｖ 主
在 Ｋ ３０ Ｅ ０ ２启 动 器 的作 用 下 ， 系统 启 动 时 用 低 速 以获得 足够 的转 矩运 行 ， 当低 速 电机 电流 下降 至
机启 动 电流 ， 是额 定 电流的 ５～ ８倍 。利用 变极调 速 后启 动 电流下 降 ５ ％ ， 电 网 冲击 明 显 减 小 ， 且 ０ 对 并 由于电压 等级 的提 高 ， 根据 异 步 电机 转 矩 与定 子 电
压 的 平 方 成 正 比 这 个 特 性 ， 动 转 矩 有 很 大 改 启 善 ， 而 保 证 减 少 电压 损 失 ， 高 供 电 质 量 。 从 提
为 ３３ ０ １１０，６ ０ ， ４ ６ ０Ｖ。单机 最大 功率 为 ： 后部 输 送 机 ２× ７ Ｗ， 载 机功 率 为 ３ ５ｋ 带 式 输 送 机 ３５ｋ 转 ７ Ｗ，
功 率 为 ３×２ ０ ｋ 。 ０ Ｗ
① 后 部 输 送 机 ：Ｇ －６ ／ ５ 型 中 双 链 刮 板 输 Ｓ Ｚ９ ０ ７ ０ 送 机 ， 动 机 型 号 为 Ｙ Ｓ ．７ ／ ８ －／ Ｇ， 率 为 电 Ｂ Ｄ ３ ５ １７４ ８ 功
井下3300V供电措施
W3223工作面3.3KV供电安全管理专项措施W323综采工作面四机采用3.3KV高压供电，根据《规程》要求，为保证供电系223工作面设计特点和实际情况，特制定本措施。
统及电气设备的安全运行，针对W32一、安全基础保证23系统3.3KV电气设备安装、调试、维修、保养、管理的相关人员都必1、W32须经培训、考试合格后持证上岗，熟练掌握设备性能、操作规程。
2、电气设备必须符合防爆性能要求，三证齐全，各种闭锁装置完好，严禁技改、变更防爆形式，影响设备性能及安全运行。
23系统必须配置检验合格的一只高压（10KV）验电器、高压（10KV）放3、W32电器、一套高压绝缘手套（10KV）、一副高压（10KV）绝缘靴以上数量的验、放电防护用品，置于移动变电站处干燥的保存。
4、电气设备（包括电缆）现场运行时，周围巷道要支护良好、无杂物、无淋水，电气设备周围改棚支护时，必须采取可靠措施保护电气设备（电缆），防止外力损坏设备。
二、电气设备运行保护1、工作面3.3KV供电短路保护整定，参照执行《煤矿井下高、低压电网短路保护装置整定细则》，短路电流保护整定不大于额定电流的5倍。
2、工作面3.3KV供电系统保护接地执行《煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则》，工作面刮板机、转载机、采煤机电机可不设局部接地极。
接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω，电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接，应采用截面不小于25mm2的铜线，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的镀锌扁钢。
3、工作面3.3KV供电系统检漏保护参照执行《煤矿井下高、低压保护装置的安装、运行、维护与检修细则》，其主要参数应符合规定，漏电闭锁值100KΩ。
4、局部接地极可设置在巷道水沟内或其他就近的潮湿处。
设置在水沟内的局部接地极应用面积不小于0.6m2，厚度不小于3mm的钢板或具有同等有效面积的钢管制成，并应水平放于水沟深处。
设置在其他地点的局部接地极，可有直径不小于35mm，长度不小于1.5m的钢管制成，管上至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板。
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高效工作面的供电系统，包含的电气设备和数量都不少，特别是6kV电缆全长5550m。
3．3kV系统是由2台移动变压器分别构成2个系统，每个子系统只包含很少一些设备，最长的电缆全长也只有800m。
5我国高产高效工作面确定升压到5300V单纯从电工技术的角度来考虑，井下电压等级不宜过多，6kV又明显优于3．3kV，为何我国高产高效工作面不升压到6kV，而确定为3300V。
这是我国煤炭系统的许多专家经过反复论证后得出的结论。
高产高效工作面的特点之一就是开机率高，连续生产，对供电的基本要求就是在保证电压质量的同时，有高度的可靠性，并能确保安全运行。
从国外经验和计算分析来看，3．3kV 和6kV都能满足电压质量的要求，因而哪个等级更为安全可靠，就成为决定因素。
‘根据我国国情，确定为3300V的理由如下：(1)我国矿用6kV电气设备可靠性较差，难以满足高产高效工作面的严格要求。
虽然我国6kV电气设备在升压到l140V的过程中进行了一轮更新，但总体水平还是不高的。
6kV作为配电电压(一次电压)处于静态工作，但在高产高效综采中作为控制电压，处于动态工作，对开关及其保护提出更高的要求，现有的开关很难适应，需要攻关。
此外，6kV的工作面电缆，特别是采煤机用拖曳电缆技术难度很高，相比之下，3．3kV较易过关。
(2)3．3kV供电范围小，设备少，容易管理和维护，如果部分设备按6kV设计，降级3．3kV使用，可靠性将大大提高。
(3)3．3kV在安全上更有保证：O3．3kV与6kV对人身触电都有致命危险，但3．3kV心理感觉比6kV安全些。
②3．3kV 系统电缆长度不超过Ikm，16mm。
电缆分布电容约0．F／kin，单相直接接地电容电流L一丁‘一×2×50×0．5×l0×3300=0．9A。
6kV系统电缆长度约6km，平均分布电容按0．35~F／km计算，则L一3×2a×50×0．35×6×l0一×6000=6．9A。
可见3．3kV 系统电容电流仅为6kV系统的I3。
③3．3kV系统电容电流小于IA，基本上不会产生间歇电弧过电压。
④3．3kV不会产生电晕，6kV会产生电晕。
⑤3．3kV电动机耐受过电压的能力比6kV稍强。
真空开关带有过电压保护，抑制过电压倍数为3．5倍。
所以3．3kV 系统过电压峰值为3．5××3300／／可一9430V，电动机耐压(峰值)为／2(2×3300+1000)一10748V，安全系数为1．14。
6kV系统过电压为17146V，电动机耐压为18385V，安全系数为1．07。
(4)按照GBI56，从1l40V升压应该到3kV，然而考虑到国际上大多数采用3．3kV(4160V为60Hz，事实上也是从3．3kV，50Hz派生而来，1．05×6o／5o×3300=4l58V)，我国也升压到3．3kV，有利于技术交流。
3．3kV 仅在部分煤矿井下高产高效工作面中使用，一个独立的供电系统，电压等级虽然特殊一些而不会影响大局。
而且3．3kV比3kV又提高l0，升压效果更好一些。
我国第一套高产高效综采设备是从国外引进的，电压等级为3．3kV。
发展我国自己的3．3kV供电系统，既可借鉴国外的成熟经验，另一方面国产化后可以作为引进设备的备件，井有出口的可能。
综上所述，我国高产高效工作面采用3300V供电系统是合理的，是煤矿生产集中化和现代化发展的迫切需要。
(责任编辑傅元义)。