煤矿供电课件高低压配电

Id Rd
I人
R人
I人=Id Rd/R人
保护接地工作原理图
19
20
井下中央变电所
井 筒 副水仓 井底水窝 主接地极
高压配电装置 接地母线 主水仓 DW DW DW
辅助接地线
采煤机 局部接地极
21
井下接地电阻一般不进行计算，但每季度 至少测定一次，并满足：接地网上任一保护接 地点测得的电阻值不得超过2欧姆；移动式、 手持式设备至局部接地极之间的保护接地用的 接地芯线的电阻不得超过1欧姆。 煤矿通风安全监控系统的机房接地电阻应每年 进行1次测量，根据GB50174-93标准，电子计 算机房的交流工作接地，安全保护接地的接地 电阻不大于4欧姆。
14
• 三、井下供电系统三大保护 • ①过流保护：包括短路和过负荷保护。短路故障是供电系统 最严重的故障，也是发生频率较高的故障。所谓短路就是不 等电位的导体在电气上被短接。低压系统短路电流可达几百 至几千安，高压系统短路电流可达几万至几十万安。大电流 所产生的动、热效应使电气设备损坏，造成供电中断。发生 短路故障时，必须尽快使故障线路退出系统 。熔断保护是最 简单的短路 保护。继电保护是通过继电器动作使断路器跳闸 实现保护。
12
（11）电气设备不应超过额定值运行。井下防爆电气设 备变更额定值使用和进行技术改造时，必须经国家授 权的矿用产品质量监督检验部门合格后，方可投入运 行。 （12）井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备， 应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由 采区变电所、移动变电站或配点电引出的馈电线上， 应装设短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的 控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭 锁保护装置及远程控制装置。 （13）直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动 重合闸。手动合闸时，必须事先同井下联系。
5
（四）安全设施要求 • 1、井下机电硐室内必须设置灭火沙箱、灭火工具、器材。 • 2、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。 • 3、变电硐室长度超过6m时，必须在硐室的两端各设1个出口。 • 4、硐室内的设备，必须分别编号，标明用途，并有停送电的 标志。 • 5、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。
主 水 泵
三 设变 四 采 备流 采 区 区
备 用
井 下 中 央 变 电 所
电 缆
出 线 柜
一采区变电所
电缆 6KV
井底车场 低压动力
移动变电站
1140V （660V）
工作面配电点
变矿 压用 器 660V
矿用低压自动开关
综采工作面设备
皮 带 机 绞 车 房
配 电 点
4
• （二）井下中央变电所及附近机电硐室 • 1、井下中央变电所位于井底车场附近，主要是供主水泵、车 场附近照明负荷及给各采区变电所、移动变电站配电。 • 2、井下中央变电所机电硐室的主要设备有：单母线分段的矿 用一般型或矿用安全型高压配电装置，矿用变压器、照明综保 装置等。 （三）采区供电系统 采区供电系统是矿井供电系统的主要组成部分，采区变电 所的常用设备包括： • 1、采区变电所配有高压配电装置、矿用干式变压器等高压设 备。 • 2、采区变电所配有低压真空馈电开关、照明综保等低压配电 设备。
15
造成过流的故障原因
短路
误 机 绝 操 械 缘 作 损 击 伤 穿
过负荷
机 械 性 堵 转
断相
电 缆 芯 线 一 相 断 线
接 线 连 接 不 牢 熔 断 器 有 一 相 熔 断
16
重 载 起 动
电 源 电 压 过 低
②漏电保护：电流不经过用电器而从大地（或地线） 直接流回电源称为漏电。 漏电保护一般采用零序电流保护、零序功率方向保护、 附加直流电源保护； • 漏电保护的类型 • 漏电闭锁—在开关合闸之前对电网的绝缘电阻进行检测，如 果电网的对地绝缘电阻值低于规定的漏电闭锁动作电阻值， 则使开关不能合闸，起闭锁作用。 • 漏电跳闸—在电网的对地绝缘电阻值降低到规定的跳闸动作 电阻值，或人触及一相线路时，能使线路开关跳闸，切断电 源。
6KV 矿用高压开关柜 矿用高压开关柜 6KV
电 缆
进 线 柜
出 线 柜
出 线 柜
出 线 柜
出 线 柜
出 线 柜
母 联 柜
出 线 柜
出 线 柜
出 线 柜
出 线 柜
出 线 柜
出 线 柜
进 线 柜
变矿 压用 器 660V
一 采 区 出 线 柜
6KV
二 主 备 设变 采 水 用 备流 区 泵
矿用高压配电箱
KV
10KV（ 6KV ）
二次 接线
× 配电
主 提 升 机 副 井 提 升 机 空 压 机 通 风 机 通 空 风 压 央至 机 机 变井 电下 所中 副 井 提 升 机 主 备 提 用 升 机
互电 感压 器
避 雷 器
地 面 低 压
央至 变井 电下 所中
避 互电 雷 感压 3器 器
自地面变电所 井 筒
7
• （六）移动变电站 • 1、 移动变电站是一种向综采、综掘工作面大型机械设备牵 引电机就近供电的成套变配电装置。输入高压为10000V或 6000V可变成高压3300V、低压1140V或660V。 • 2、移动变电站由高压配电开关、干式移动变压器（由高压 隔离开关、隔爆干式变压器、隔爆低压馈电开关，三位一体 组合而成）、低压配电开关、乳化液站、集中信号控制系统 组成。一般都装于平板矿车上便于移动。
•
17
• ③保护接地：电气设备的金属外壳，由于绝缘损坏有可能带 有危险电压，危及人身安全。将电气设备的金属外壳接地叫 保护接地。保护接地可降低人身触电的危害。在有保护接地 的地方，当电气设备单相碰壳时，电流经接地装置流向大地。 接地装置的电阻越小，人身触电的危险越小。见图1。
18
井下36V以上的金属外壳、构架等都必须设保护 接地。
6源自文库
（ 五）采掘工作面的供电 向采煤、开拓、掘进工作面供电时，由于 采煤工作面负荷集中而且较大，开拓、掘进工 作面一般开掘巷道较长，距采区变电所较远， 往往采用移动变电站的供电方式。 采煤工作面的低压配电，可根据采煤工作 面的供电负荷的容量选择一台或两台移动变电 站，俗称配电点。可通过配电点集中控制台的 操作按钮使开关分别向采煤机、运输机、破碎 机、转载机、液压泵和清水泵供电，并能实现 连锁与停电。
一 煤矿供电系统
（一）、煤矿供电基础知识 1、电力用户分类 • （1）一级用户：主通风、主排水、升降人员的立井提升机、 抽放瓦斯泵。对供电要求：双电源、双回 路。 • （2）二级用户：主提升（煤）、空压机、采、掘、运等。 对供电要求：双回路。 • （3）三级用户：机修厂、木工厂、生活用电。对供电要求： 单一回路供电。 • 当须限电时先停三级用户用电；保证二级全部或部分供电 ； 确保一级用户不间断供电。
22
• 井下保护接地要求（《煤矿井下保护接地装置的安装、检查、 测定工作细则》摘录） 一.保护接地的通用规定 （1）电气设备绝缘损坏时，在设备金属外壳上和电缆的钢带 （或钢 丝）上会产生危险电压，人若接触上，就会发生触 电事故。保护接地就是为了避免人身触电事故的发生。 （2）36V以上的电气设备的金属外壳、构架、铠装电缆的钢 带（或钢丝）、铅皮和橡套（塑料）电缆的接地或屏蔽护套 等均必须接地 。 在矿井中禁止使用无接地芯线（或无其它可供接地的保护套， 如铅皮、铜套等）的橡套电缆或塑料电缆 （3）所有必须接地的设备和局部接地装置，都要和总接地网 连接。 （4）主接地极应浸入水仓中，主副水仓必须各设一块。矿井 有几个水平时，每个水平的总接地网都要与主副水仓中的主 接地极连接。
8
（七）使用局部通风机通风的掘进工作面，必须做到 如下几点： （1）甲烷风电闭锁与甲烷闭锁 1.风电闭锁是指为掘进工作面供风的局部 通风机 供风后，其工作面的瓦斯浓度在《规程》 的制定范围 以内，才可人工为该工作面动力电源线路的电气连锁。 其作用是防止停风或瓦斯超限的掘进工作面在送电后 产生电火花，造成瓦斯燃烧或爆炸。 2.甲烷电闭锁是指掘进工作面正常供风或停风的状 态下，瓦斯浓度超过规定值或整定值。切断掘进工作 面的动力电源，这种瓦斯监控装置与动力电源开关间 的 连锁，称为瓦斯电闭锁。其作用是防止正常通风产 生局部瓦斯积聚时，造成电火源引发瓦斯爆炸事故。
1
• 2、煤矿供电系统的组成 • 煤矿电能由电力系统提供，煤矿供电系统由地面变电所、井 下中央变电所、采区变电所（移动变电站）、输配电线路、 及一些配电点组成。 • 3、电压等级 • 《煤矿安全规程》对井下电压等级的规定： 1）、高压不超过10000V。 • 2）、低压不超过1140V；常用的有1140V综采、综掘机械； 660V机械化采煤设备；380V井下小型动力；127V井下照明， 通讯，信号；远距离控制不超过36V。 • 采区采用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。
23
（5）在下列地点应装设局部接地极： ①每个采区变电所（包括移动变电站和移动变压 器）。 ②每个装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气 设备。 ③每个低压配电点或装有3台以上电气设备的地点。 ④无低压配电点的采煤工作面的机巷、回风巷、集 中运输巷（胶带运输巷）以及由变电所单独供电的掘进 工作面，至少要分别装设一个局部接地极。 ⑤连接动力铠装电缆的每个接线盒以及高压电缆接 线装置。 （6）局部接地极最好设于巷道水沟内，无水沟时应 埋设在潮湿的地方。
13
（14）井上、下必须装设防雷电装置，并遵守下列 规定：①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。②由地面 直接入井的轨道及露天架空引入（出）的管路，必须 在井口附近将金属体进行不少于2处的良好集中接地。 ③通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷电装置。 （15）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。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。
9
2）对局部通风机的供电要求： 2.《规程》规定：瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤 （岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中，掘进工作面 的局部通风机应采用“三专”（专用变压器、专用开 关、专用线路）供电；
10
二、矿井供电要求及其安全检查点
（1）矿井供电应有双回路电源线路。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。 （2）矿井双回路电源线路上都不得分接任何负荷。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。 （3）10kV及其以下的矿井架空电源线 路不得共杆架设。 （4）矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。 （5）对井下各水平中央变（配）电所、主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。 （6）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。
2
35KV 地面变电所
进线开关
一次接线
1#电源
2#电源 受电 10KV变电所
35KV变电所
×
母线 避 雷 器
×
母线联络开关 35KV 1
变电 母线联络开关 #
6KV变电所
出线开关 互电 感压 器
出线 开关
主 变 × 压 进线开关 器
母线
35 6
2 主 变 压 器 # 互电 感压 × 器
/
避 雷 器
11
（7）严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁由 地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供 电。 （8）井下各级配电电压和各种电气的额定电压等级， 应符合下列要求：高压，不超过10000V；低压，不超 过1140V；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；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。 （9）井下低压配电系统同时存在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。 （10）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、信号等线路平面敷 设示意图，并随着情况变化定期填绘。