矿山供电系统及设备
矿山电工学1
1~1 概述
一、基本概念：
1、矿山供电——矿山所需电能的供应和分 配问题。
(任务?为什么要用电能作为主要力？）
2、电力系统——电能由各种形式的发电厂 产生，经过输送、变换和分配，到达分散 的电能用户，这些生产——变换——传 输——分配——消费的环节,组成的一个有 机整体，叫做电力系统(如图1-1所示)。
1~1 概述
三、电∽力∽负荷∽及∽对∽供电∽的∽要∽求：∽ ∽ ∽ ∽
1、电力负荷： 是指设备或线路正常运行时消耗和损耗的功率之和。 2、电力负荷的分级： ⑴ 一级负荷：当中断供电时，将造成人身伤亡者， 或在政治、经济上造成重大损失者，为一级负荷。 ⑵ 二级负荷：当中断供电时，将在政治、经济上造 成较大损失者，为二级负荷。 ⑶ 三级负荷：除一、二级负荷外，均为三级负荷。 3、对电力负荷的供电要求： ⑴ 一级：双电源双回路； ⑵ 二级：双回路或专用线； ⑶ 三级：无要求。
(电网电压的分类P3-4)
6、 一次系统和二次系统：把发电、输电、变电和配电 等环节，称作一次系统；把保护、测量、显示和调度 （控制）等环节，称作二次系统。
7、主要电气设备图符：表1-1 P3
1~1 概述
二、电力系统的额定电压：
1、用电设备额定电压：能使用电设备正常运行并获得 最佳经济效果的电压。
所谓基本路径是指电能从发电机到电动机(用户)所经 过的最少环节和最少设备。
二、供电系统结线方式:
1、供电系统结线：
指由各种电气设备及其联结线根据一定的方法所构 成的供电线路，其功能是汇集和分配电能。
2、母线：
又称汇流排，实质上是电源线路或变压器与多个用 户馈出线的连接处，是电路中的一个节点，起集中和 分配电能作用，是解决一个电源与多个负荷之间供电 矛盾的好办法。
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。
矿山供电、运输与设备安全性评价内容范本
矿山供电、运输与设备安全性评价内容范本矿山供电、运输与设备的安全性评价是确保矿山生产活动和工作环境安全的重要环节。
本文将结合实际情况，对矿山供电、运输与设备的安全性进行评价，并提出相应的改进建议。
一、矿山供电安全性评价1. 供电系统的可靠性评价供电系统的可靠性是矿山生产活动能否正常进行的关键因素。
评价供电系统的可靠性需考虑以下几个方面：（1）电源系统：包括电力运输线路、变电站等设施。
评价应从供电线路的覆盖范围、可靠性、可遇见性等方面进行综合考虑。
（2）电源备份：评价应考虑备用电源的存在与否以及备份电源启动的可靠性。
（3）保护措施：评价供电系统的保护措施，包括对突发电压变化、过载等故障的保护，以及保护装置的可靠性。
2. 电气设备的安全性评价电气设备在矿山生产活动中起到重要的作用，评价电气设备的安全性需考虑以下几个方面：（1）设备的选择与安装：评价应考虑设备的选择是否符合国家标准、是否具备安全保护功能以及安装是否符合规范要求。
（2）设备的维护与检修：评价应考虑设备的维护与检修是否及时、是否符合规范要求以及是否能保证设备的安全运行。
（3）设备的改进与更新：评价应考虑是否及时进行设备的技术改进与更新，使其符合最新的安全标准。
二、矿山运输安全性评价1. 运输工具的安全性评价矿山运输工具的安全性评价是确保矿山运输活动安全进行的重要环节。
评价运输工具的安全性需考虑以下几个方面：（1）设计与制造：评价应考虑运输工具的设计是否满足安全要求、制造工艺是否符合标准。
（2）保护措施：评价应考虑运输工具是否配备安全装置、制动装置、防滑装置等保护措施。
（3）维护与检修：评价应考虑运输工具的维护与检修是否及时、是否符合规范要求以及是否能保证运输工具的安全运行。
2. 运输路线的安全性评价矿山运输活动的安全性评价还需要考虑运输路线的安全性。
评价运输路线的安全性需考虑以下几个方面：（1）交通状况：评价应考虑运输路线的交通状况，包括道路状况、车流量等因素。
矿山供电方案
矿山供电方案
矿山供电方案可以根据矿山的具体情况和需求来制定，以下是一些
常见的矿山供电方案：
1. 传统电网供电：
传统电网供电是指将电力从电网输送到矿山的供电方式。
这种供电
方式适用于矿山周边有稳定的电网供应，且输电线路经过矿山区域
的情况。
2. 独立发电机供电：
独立发电机供电是指在矿山内部设置发电机组来进行供电。
这种供
电方式适用于矿山周边没有电网供应，或者电网供电不稳定的情况。
独立发电机供电可以选择柴油发电机、天然气发电机或者太阳能发
电机等。
3. 太阳能供电：
太阳能供电是指利用太阳能光伏电池板将太阳能转换为电能进行供电。
这种供电方式适用于矿山地区阳光充足且没有电网供应的情况。
太阳能供电具有环保、可再生和长寿命等优点。
4. 风能供电：
风能供电是指利用风能转动风轮产生机械能，再将机械能转换为电
能进行供电。
这种供电方式适用于矿山地区有稳定的风能资源的情况。
风能供电也具有环保、可再生和长寿命等优点。
5. 储能系统：
储能系统是指将电力储存起来，以备不时之需。
储能系统可以是电
池组、超级电容器、蓄电池等。
储能系统可以和传统电网供电、独
立发电机供电、太阳能供电或者风能供电等相结合，提供电力备用
或平衡电网负荷。
以上是一些常见的矿山供电方案，具体选择要根据矿山的实际情况、可行性、经济性和环境友好性等因素综合考虑。
矿山供电方案 (2)
矿山供电方案
矿山供电方案可包括以下几个方面：
1. 外部电网供电：矿山可选择接入当地的电力公司供电网络，通过电线杆、电缆等方式接入矿区，从而获取稳定的电源供应。
这是一种常见的矿山供电方式，适用于供电网覆盖广泛、电力供应稳定的地区。
2. 独立发电站：对于偏远地区或电力供应不稳定的矿山，可以考虑建设独立的发电站。
独立发电站可以采用多种形式的发电设备，如柴油发电机组、天然气发电机组、风力发电机组等。
根据矿山的实际情况和需求，可以选择合适的发电设备以及配套的燃料供应设施。
3. 风光互补发电：一些矿山地区具备较好的风能或光能资源，可以考虑利用风力发电或光伏发电技术。
通过安装风力发电机组或光伏电池板，将风能或光能转化为电能，满
足矿山的供电需求。
此外，还可以结合储能技术，将多余
的电能储存起来，以备矿山用电高峰或断电情况下使用。
4. 节能降耗措施：除了选择合适的供电方案，矿山还可以
采取一系列节能降耗措施，减少对电能的需求。
例如优化
矿山设备的运行方式，提高设备的能源利用率；优化照明
系统，采用节能灯具；推广高效的电动机和变频器等节能
设备；加强节电宣传教育，提高员工的能源意识等。
综合考虑矿山的地理、气象、电力供应情况以及经济因素，选择合适的供电方案对于矿山的稳定运行和经济效益都具
有重要意义。
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。
煤矿供电概述
进入地面变电所的输电线路
地面变电所户外设备布置
地面变电所户内设备布置一
地面变电所户内设备布置二
三、井下变电所硐室要求
应特别注意防水、通风及防火问题。 为了防水，变电所地面应比井底车场的轨 面标高高出0.5m。为了使变电所有良好的 通风条件，当硐室长度超过6m时，应设两 个出口，保证硐室内的温度不超过附近巷 道5℃。
▪ 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，再送给工作面配电点和低压用电设备。
▪ c、当采区负荷较大或有高压用电设备时，用高压电缆经钻孔将 高压电能送到井下采区变电所，然后降压向采区低压负荷供电。 在浅井供电系统中，由于采区用电是通过采区地表直通井下的钻 孔向采区供电的，所以也称为钻孔供电系统。为防止钻孔孔壁塌 落挤压电缆，钻孔中敷设有钢管，电缆穿过钢管送至井下采区。
▪
井下中央变电所应特别注意防水、通风及
防火问题。为了防水，变电所地面应比井底车场
的轨面标高高出0.5m。为了使变电所有良好的通 风条件，当硐室长度超过6m时，应设两个出口， 保证硐室内的温度不板门和铁栅
栏门。平时铁栅栏门关闭，铁板门打开，以利于
通风。在发生火灾时，将铁门关闭以隔绝空气，
▪ 根据以上要求，通常将采区变电所设置在采区装车站附 近，或在上(下)山与运输平巷交叉处，或两个上(下)山之 间的联络巷中。
▪ 采区变电所的防水、防火、通风等安全措施与中央变电 所相同。采区变电所设备的变压器可与配电设备布置在 伺一硐室内；变电所的高、低压设备应分开布置；检漏 继电器放置在固定于硐室墙壁的支架上。各设备之间、 设备与墙壁之间均应留有维护和检修通道，不从侧面和 背后检修的设备不留通道。
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。
矿山电工学_赖昌干
1.什么叫电力系统和电力网?由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。
由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。
2.什么叫电气设备的额定电压?电力系统为什么要采用各种电压等级?能保证电气设备正常运行，且具有最正确技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。
采用高的电压等级，就是为了减小流过输电线路的电流，从而减小输电过程中的电能损耗。
另一方面，采用高的电压等级就意味着要增加投资，因此，从经济方面考虑，根据不同的输电距离，选择不同的电压等级，3.电力用户为什么要分级?怎样分级?煤矿电力负荷是怎样分类的?电力用户为什么要分级：因为供电中断电发生的危害不同。
怎样分类:点一类用户要求用电绝对可靠，第二类用户，如果停电将会造成重大的经济损失，第三类用户停电对生产无直接影响。
4.单母线分段与桥式接线的主要区别是什么?单母线分段开关的选用原那么是什么?单母线分段是按间隔来配置断路器的，比方两回进线，两台主变，加上一个分段间隔，总共需要五台断路器。
桥接线那么不一样，同样的两回进线，两台主变，一个桥间隔，只需要三台断路器。
也就是桥接线的投资比分段的少。
一般情况下，桥接线多用于终端变或者没有穿越功率流过的变电站。
5．解释矿井供电系统图。
6.解释制深井供电系统略图。
7.解释浅井供电系统略图。
8.什么叫采区工作面配电点?它有什么用途?工作面配电点：承受由采区变电所或移动变电站送来的低压电能．通过控制开关、磁力起动器，用软电缆向回采或掘进工作面的机电设备供电的处所。
用途： 1、工作面配电点是将采区变电所送来的电能分配给采掘工作面。
2、它还利用干式变压器或煤电钻变压器综合装置，将电压降为127V，供电钻、照明和信号等作用。
9.采区变电所硐室的设置应满足哪些主要要求?采区变电所硐室的位置：应设在通风良好，运输方便，而且位于采区负荷中心的地方。
煤矿井下供电系统概述
电源允许引自其他动力变压器的低压母线段。但其供电回路应采用装有选 择性漏电保护的专用开关和专用线路供电； （4）使用局部通风机供风的地点，其配电设备必须实行风电和瓦斯电闭 锁，保证在停风和瓦斯超限后能切断该区域内全部非本质安全型电气设备 的电源。 7、 井下高压电源宜采用10kV 或6kV。 8、井下低压电源电压应符合下列规定：1.井下低压不应超过1140V； 2. 手持电气设备、固定照明宜采用127V。 9、采区电气设备使用3300V 供电时，必须制定专门的安全措施。 二、井下供配电系统图 1、案例1：矿井供电系统 2、案例2：矿井供电系统 3、案例3：井下中央变电所供电示意图 4、案例4：采区变电所布置图 5、案例5：采煤工作面配电图
隔 爆 型 移 动 变 电 站
隔 爆 型 干 式 变 压 器
隔 爆 型 高 压 开 关
隔 爆 型 低 压 组 合 站
隔 爆 型 真 空 馈 电 开 关
隔 爆 型 磁 力 起 动 器
隔 爆 型 电 动 机
隔 爆 型 照 明 灯 具
隔 爆 型 移 动 式 风 机
井 下 电 缆 挂 钩
隔 爆 型 高 压 电 缆 连 接 器
（4）至于埋设在其他地点的局部接地极，可采用镀锌钢管。钢管直径不 得小于35mm、长度不得小于1.5米，管子上至少要钻20个直径不小于 5mm的透眼，并灌注盐水，以降低接地电阻值。 3、接地母线和辅助接地母线 井下中央变电所和水泵房均应设置接地母线;采区变电所、采区配电点 及其他机电硐室则应设置辅助接地母线。接地母线及辅助接地母线应采用 断面不小于100mm2的镀锌扁钢(或镀锌铁线)或断面不小于50mm2的裸铜 线。采区配电点及其他机电硐室的辅助接地母线应采用断面不小于 50mm2的镀锌扁钢(或镀锌铁线)或断面不小于25 mm2的裸铜线。接地母 线和辅助接地母线均应分别和主接地极、局部接地极连接。连接接地极的 接地导线应采用断面不小于50mm2的镀锌扁钢(或镀锌铁丝)或断面不小于 25mm2的裸铜线。 4、连接导线和接地导线 各个电气设备的金属外壳、铠装电缆的钢带(或铜丝)和铅包均应通过 单独的连接线直接与接地母线或辅助接地母线连接。连接导线和接地导线 均应采用断面不小于50mm2的镀锌扁钢(或镀锌铁丝)或断面不小于 25mm2的裸铜线。对于移动式电气设备表示 见图片 三、井下防爆电气设备的检查和维护 隔爆型电气设备入井前，应由指定的经培训考试合格的电气设备防爆检查工 检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“MA准用证”及安全性能检查合格后 方准入井，具体检查项目如下： 1、隔爆型电气设备必须经过考试合格的防爆电器设备检查员检查其安全性能，并 取得合格证。 2、外壳完好无损伤、无裂痕及变形。 3、外壳的紧固件、密封件、接地元件齐全完好。 4、隔爆结合面的间隙、有限宽度和表面粗糙度符合有关规定，螺纹隔爆结构的拧 入深度和螺纹扣数符合规定。 5、电缆接线盒及电缆引入装置完好，零部件齐全，无缺损，电缆连接牢固、可靠 。一个电缆引入装置只连接一条电缆。密封圈外径与电缆引入装置内径之差，应 符合下列要求： ①密封圈外径不大于20mm时，其内径差不大于1.0mm； ②密封圈外径大于20mm、不大于60mm时，其内径差不大于1.5mm； ③密封圈外径大于60mm时，其内径差不大于2.0mm；
矿山电工学1详解
单相交流
受电设备 供电设备
三相交流
受电设备 供电设备
1.5 2 3 6 12 24 36 48 60 72 110 220
400* 440
1.5 2 3 6 12 24 36 48 60 72 115 230
400* 460
6 12 24 36 42
6 12 24 36 42
36 42
36 42
100 127 220
W1 W2 W3
图1 一个简单的电力系统
2018/10/14 中国矿业大学电气工程系
6
主要电气设备符号（1）
交流发电机(G) 电力变压器(T) 断路器(QF) 隔离开关(QS) 熔断器(FU) 刀开关(QK) 熔断器式开关(Q)
2018/10/14 中国矿业大学电气工程系
7
主要电气设备符号（2）
2018/10/14 中国矿业大学电气工程系
3
CH1 矿山供电系统及设备
学习要求 1. 一般掌握：典型电力系统的组成及有关 的基本概念、电力负荷分级及对供电系 统的要求、供电系统的连接方式、矿山 供电系统、矿用变压器、矿用电缆。 2. 熟练掌握：矿山供电系统中的电气设备 额定电压的确定、矿山供电系统中常用 的高、低压开关电气设备。
额定电压相对应．
2018/10/14
中国矿业大学电气工程系
16
电压等级、输送功率及输送距离范围
电压等级kV 0.38 0.66 3 6 10 35 63 110
2018/10/14
输送功率kW
输送距离km
<100 100~150 100~1,000 100~1,200 200~2,000 1,000~10,000 3,500~30,000 10,000~50,000
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
矿山供电原理
矿山供电原理
矿山供电原理是指在矿山中为各种设备和系统提供稳定电力的工作原理。
矿山供电通常采用交流供电方式，其中包括以下几个关键要素：
1. 高压输电：电力公司将发电厂产生的电能通过高压输电线路输送到矿山附近的变电站。
这些输电线路常常采用铁塔或者电缆进行搭设，以减小输电过程中的能量损耗。
2. 变电站：变电站起到了重要的角色，将高压输电线路上输送的高压电能转换为适合矿山使用的低压电能。
变电站中通常包括变压器、继电器和开关设备等。
变压器用于降低输送的高压电能的电压，而继电器则用于对电流进行监控和保护控制。
3. 配电系统：变电站将变压后的电能接入到矿山内部的配电系统中。
配电系统可以将电能分配到不同的岗位和设备。
通常采用的是低压配电系统，具有较高的安全性能，并且能够满足不同设备的电能需求。
4. 矿山设备供电：配电系统通过电缆将电能输送到不同的设备和机器中。
这些设备可以包括矿山提升机、采煤机、风机、水泵等。
不同设备对电能的需求不同，因此需要合理调配电能供给，确保设备正常工作。
总的来说，矿山供电原理是通过高压输电、变电站、配电系统和设备供电等环节，将电能从发电厂输送到矿山中各设备和系统，实现矿山正常运行和生产所需的电能供应。
一 矿井供电系统及供电安全技术管理
三、井下供电应做到“三无、四有、两齐、三 全、三坚持” 其具体内容如下： “三无”，即无鸡爪子；无羊尾巴；无明接头。 “四有”，即有过流和漏电保护装置；有螺钉和 弹簧垫；有密封圈和挡板；有接地装置。 “两齐”，即电缆悬挂整齐；设备硐室清洁整齐。 “三全”，即防护装置全；绝缘用具全；图纸资 料全。 “三坚持”，即坚持使用检漏继电器；坚持使用 煤电钻、照明和信号综合保护；坚持使用风电和 瓦斯电闭锁。
综采工作面供电系统的组成 10KV高压系统的组成： 由高压防爆配电箱、高压双 屏蔽软电缆（613型电缆）、 高压电缆连接器和移动变电 站等组成。
局部通风机供电系统
为保证高瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机 可靠运转，局部通风机都实行“三专”（专 用变压器、专用开关、专用线路）供电。
二、安全用电的通用要求 为加强井下电气管理，减少井下电气事故，消灭失爆 现象，杜绝因电气火花造成瓦斯、煤尘爆炸事故。井 下供电必须做到“十不准”即： 1、不准带电检修； 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； 5、不准用铜、铝、铁丝等代替保险丝； 6、停风停电的采掘工作面，未经检查瓦斯不准送电； 7、有故障的供电线路，不准强行送电； 8、电气设备的保护装置失灵后，不准送电； 9、失爆电气设备，不准使用； 10、不准在井下拆卸矿灯。
五、触电的防护措施 安全电流:30mA*s 安全电压:36V. 接触性触电 非接触性触电. 为防止触电事故发生，在电气设 备设计、制造、使用和维护中， 要认真执行《煤矿安全规程》等 有关规定，做到安全用电。
防触电的主要措施有： 1、严格遵守电气作业安全的有关规章制度，提高 作业人员的操作水平。 2、不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。 使人体不能触及或接近带电体。 3、设置保护接地 4、在井下高、低压供电系统中，装设漏电保护装 置，防止供电系统漏电造成人身触电和引起瓦斯 或煤尘爆炸。 5、采用较低的电压等级。如：手持式煤电钻和照 明装置的额定电压不应大于127V，矿井监控设备 的额定电压不应大于24V。 6、维修电气装置时要使用保安工具。如：绝缘夹 钳、绝缘手套、绝缘套鞋等。
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。
煤矿供电系统
第一部分：煤矿供电系统一、煤矿企业对供电的要求1、供电的可靠性为保证对煤矿供电的可靠性，供电电源应采用双电源，双电源可来自不同的变电所（或发电厂）或同一变电所的不同母线上，即在一个电源发生故障的情况下，仍应保证对主要生产用户的供电，使人身和设备不受损害，以及生产的正常进行。
《煤矿安全规程》第441 条规定：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6 万吨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上不得分接任何负荷，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线路不得共杆架设。
矿井电源线上严禁装设负荷定量器。
2、供电安全性由于煤矿生产环境复杂，自然条件恶劣，供电设备易于受到损坏，可能造成触电及火花引起火灾和瓦斯、煤尘爆炸等事故。
所以必须采用一系列的技术措施和管理制度，确保供电的安全性。
3、技术经济合理在满足供电可靠与安全的前提下，还应保证供电质量，并力求系统简单，操作方便，使建设投资和运行维护费用低。
二、电力用户等级划分按供电的可靠性要求，将电力用户分为三级：一级，二级，三级。
1、一级用户：凡停电造成人身伤亡或设备损坏，长期不能恢复生产或对国民经济带来很大损失者，如矿井主通风机，主排水泵，主提人系统等，这类用户应有两个独立的电源供电，无论电力网在正常或事故时，均应保证它的供电。
2、二级用户：凡停电造成大量废品，产量显著下降或企业内部运输停顿，在经济上造成较大损失者，如矿井主提煤系统钢缆机、主提绞车，压风机以及向采区供电的变电所，对这类用户一般采用双回路供电。
3、三级用户：凡不属于一、二级用户者均为三级用户，如生活区、地面生产辅助设施，机修厂等。
当电力不足或线路故障停电检修时，矿井供电的原则是：确保一级用户，二级用户部分或全部供电，停止三级用户供电。
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总学时 32学时
第一章矿山供电系统及设备
本章主要内容：电力系统的基本概念 供电系统的结线方式 典型矿山系统分析 变电所及配电点选择及布置 煤矿电气设备：开关、电缆等。
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第一节 概述
一、电力系统 由各级电压的电力线路将发电厂、变电所和电力用户联系起 来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。
的排废场内，并与之有适当的安全距离；变电所的生产建筑物和构筑物
电网（线路）的额定电压 根据需要、水平、技术、经济分析后确定
2、用电设备的额定电压 如图所示，用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。
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3、发电机的额定电压 高于同级电网电压5%
4、电力变压器的额定电压
一次绕组的额定电压：当变压器T1直接与发电机相联时，其一次绕组额定电压应与发 电机额定电压相同。当变压器T2不与发电机相联而是连接在线路上时，可看作是线路 的用电设备，因此其一次绕组额定电压应与电网额定电压相同。
三级负荷：不属于一、二级的负荷。对供电电源无特殊要求， 单回路供电。
2.企业对供电的基本要求：安全、可靠、优质、经济。
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第二节 矿山供电系统
一、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， 其功能是汇集和分配电能。
结线中的母线又称汇流排，它实质上是电源线路或变压器 与多个用户馈出线的连接处。
能损耗。
(2)架空线与变电所地址同时确定，以便给各级电压线路进出变电
所留有走廊。
(3)尽量不设在空气污秽的地区(否则需采取防污措施)，应将其设
在常年主导风向上风侧，以避开污染源。
(4)使其具有适宜的地形及地质条件，如避开滑坡；在煤田上避免压
煤；躲开采空区、塌陷区。
(5)不应设在采矿场爆破危险区和炸药库爆炸危险区；不应设在稳定
二次绕组的额定电压：变压器二次侧供电线路较长，如为较大的高压电网时，其二次 绕组额定电压应比相联电网额定电压高10％，其中5％是用于补偿变压器满负荷运行 时绕组内部的约5％的电压降，另外5％用以补偿线路上的电压损耗。若二次侧供电线 路不长，直接供电给高低压用电设备时，仅考虑补偿变压器满负荷运行时绕组内部5 ％的电压降。
1.系统或网络结构的基本方式（结线方式） 放射式、干线式和环状式是三种基本方式。
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1)放射式
a单电源单 回路；b单 电源双回 路；c双电 源双回路
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2)干线式
a直接连接 式；b贯穿 连接式
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3)环状式
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2．矿山各级变电所常用结线方式 1）母线的结线方式 单母线、单母线分段、双母线
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桥式接线（断路器与母线的位置） ：内桥、外桥、全桥
采用内桥式接线 倒换线路方便
采用外桥式接线
倒换变压器方便
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采用全桥式接线
操作灵活、投资较大
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二、矿井供电系统
矿井供电系统
由矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、工作 面配电点按照一定方式相互连接起来的一个整体。
矿井供电方式： 大型矿井一般采用三级供电方式
地面变电所、井下中央变电所、采区变电所
中小型矿井一般采用二级供电方式 地面变电所、采区变电所。
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一、深井供电系统
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二、浅井供电系统
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3.平硐开采供电
当矿层埋藏较浅(低于100m)、分布范围较广时，往往采用平硐 开采的供电系统。此时，对于其深部的用电设备，可利用在小风井、 斜井或钻孔附近设置的地面变电亭提供低压电能。当需要向平硐提 供直流电时，可先经地面变电所整流，再用电缆下送。至于对平硐 开拓且井深在150m的用电设备供电，其系统则与深井供电的相同， 此时往往在盲井1：3附近设立一个地面变(配)电所，其各道(段)， 是否设置井下中央变(配)电所，需视具体情况而定。
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表1-4 煤矿常用电压等级及应用范围
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三、电力负荷分级及对供电的要求
1.工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求
一级负荷：中断供电将造成人员伤亡或在政治上经济上造成 重大损失者，以及特别重要的负荷（主水泵、主扇）。双电源供 电，必要时增设应急电源。
二级负荷：中断供电，在政治、经济上造成较大损失者（主 皮带、主提升机）。双电源供电，当负荷较小时可以专线供电。
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5、电压高低的划分 行业要求不同划分不同，一般以1140V为高低压区分点
表1-2
3kV以下电气设备与系统额定电压等级
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注：1．电气设备和电子设备分为供电设备和受电 设备两大类，受电设备的额定电压也是系统的额
定电压。 2．直流电压为平均值，交流电压为有效值。 3．在三相交流栏下，斜线／以上为相电压，以
3.电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所， 称为电力网或电网。电网以电压等级来区分，例如lOkV电网。
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二、电力系统的额定电压
衡量电能质量的两个基本参数: 规定：频率偏差正负0.2Hz 电压偏差正负5%
电压偏差是指电气设备的端电压与其额定电压之差。
一、三相交流电网和电力设备的额定电压
下为线电压，无斜线者均为线电压。 4．带“+”者只用于电压互感器、继电器等控
制系统的电压；带“v”者为单台供电的电压；带 “*”者只用于矿井下、热工仪表和机床控制系统 的电压；带“**”者只限于煤矿井下及特殊场合 使用的电压。
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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
典型电力系统如图1—1，电气设备图形符号及含义表1—1
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图1—1
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表1-1
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1.发电厂（发电站）：将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能 (二次能源)的工厂。
种类：水力、火力、核能、风力、地热及太阳能发电厂。
2.变电所：配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压； 而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。
由变电亭向井下敷设的电缆，要穿过内径为120～150ram的钢管。 为承担电缆的重量，要将每条电缆与吊挂它用的钢丝绳绑在一起。
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三、矿井各级变电所及配电点 1．矿井地面变电所 1)位置选择原则
择矿山地面变电所的位置要考虑以下情况：
(1)靠近主要负荷和入井电缆井筒，以便减少金属导线消耗量，降低电