煤矿总工程师技术手册

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册2009 05 16

第9篇矿井供电、排水、压风

目录

1矿井供电

1.1矿井供电标准及规范

1.1.1煤矿供电相关标准

1．煤炭安全规程电气部分（2006）

1.1.2电能质量相关标准

1．电力系统频率允许偏差（GB/T 15945—1995）

2．电压波动和闪变（GB 12326—90）

3．公用电网谐波（GB/T 14549—93）

4．供电电压允许偏差（GB 12325—90）

5．三相电压允许不平衡度（GB/T 15543—1995）

6．暂时过电压和瞬态过电压（GB/T 18481—2001）

1.1.3无功相关规范

1．国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则（国家电网生［2004］435号）

2．电力系统电压和无功电力管理条例（能源电［1988］18号）

3．电力系统电压和无功电力技术导则（SD325-89）

1.2矿井供电技术

1.2.1矿井供电结线方式

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，表现为电路中的一个节点，起集中和分配电熊的作用。

电力系统长期的运行实践表明，认识和掌握以下几种基本供电系统的结线方式是十分重要的。

1.2.1.1系统网络结构的基本方式

放射式、干线式和环状式是系统网络结构的几种基本方式。

1．放射式

1）单回放射式。如图9—1—1所示为单回放射式结线，它适于向三级或二级小负荷或某些专用设备供电。这种结线方式的优点是：系统简单、运行维护方便。缺点是：使用的开关、线路多，供电可靠性较差。

图9—1—1 放射式结线

a—单电源单回路；b—单电源双回路；c—双电源双回路2）双回路放射式。根据所含电源数目，双回路放射式又分为单电源双回路和双电源双回路两种。

单电源双回路放射式结线方式如图9—1—1b所示。在这种方式中，从一段母线上并列引出两回线路，且每回均由单独的开关控制。这种结线适用二级负荷。例如在由一路电源供电的采区变电所中，它的两台变压器低压侧采用分段母线。正常情况下分列运行，当一台变压器维修或出现故障时，接通母线联络开关，由另一台保证采区的重要负荷供电，或维持必要的生产设备供电。

双电源双回路放射式结线方式如图9—1—1所示。在这种方式中，从两段母线上各引出一回线路对用户供电。与单回路放射式相比，由于双回路放射式具有两个独立可控的回路，故其可靠性较高。此外，这种结线与单回路放射式相比有较好的灵活性，它既可采用双回路同时运行的方式，使线路上的功率、电压损失减小．又可采用一回工作另一回备用的运行方式，使两回互为备用。这种结线方式适用于具有较大容量或一级负荷的供电点，如图9—1—1中的主要通风机。由于该方式具有两回电源，故较前述两种方式在可靠性上有了进一步的提高，即当任何一回线路或电源发生故障时，供电均不会中断。至于在负荷侧结线中的进线与母线分段开关是采用断路器，还是隔离开关，要根据用户点负荷出线数量及性质而定。比如在图9—1—1c中，由于主要通风机不属于瞬时不能停电的矿山电力设备，故其配电母线可采用隔离开关分段，进线开关为断路器。在一回线路发生故障时，能使其两侧开关均自动切断，投入母线分段隔离开关，由另一侧电源线路继续供电。

2．干线式

干线式结线分直接连接图9—1—2 a与贯穿连接图9—1—2 b 两种。

图9—1—2干线式结线

a—直接联接式；b—贯穿联接式

直接连接的结线方式是从一路高压配电干线上直接引出分支线向用户供电，其分支线一般不超过5个，且配电变压器容量不宜超过3000kV·A。它一般适用于架空线上对三级负荷分散用户配电，也适用于井下电缆线路对多台工作面巷道输送机的供电。

与放射式结线相比，直接连接干线式具有回路少、能使高压配电装置数量减少、造价低等优点。但是，当公用的干线发生故障时，全部干线上的负荷供电均中断，故其可靠性差。

贯穿连接式结线方式的各用户变电所呈串接形式。由于在连接各用户干线的进出两端均采用了隔离开关，故有可能减少因一段干线故障而引起的停电范围。

3．环状式

环状式结线方式如图9—1—3所示，线路将电能从两段母线或同一电源引出，经过不同路径，由不同方向和地点，引入矿山地面变电所或某负荷点。此种结线方式适用于电源对矿区用户的相对位置居中或较远，而用户间距较近，且负荷相差不很悬殊的供电情况。特别是适用于当初期建设的送电线路和变电所容量不足时，需在其他位置新建变电所的情况。

图9—1—3环状式结线

1.2.1.2矿井变电所常用接线方式

矿井变电所主结线分桥式、单母线、双母线、线路—变压器组4种，下面扼

要介绍前两种。

1．桥式结线

对具有两回电源进线、断路器和隔离开关组成的、横连跨接的“桥”，将两个“线路—变压器组”高压侧连接起来的结线方式。“桥”上的断路器称为“桥开关”。

根据跨接桥横连位置的不同，桥式结线可分为“内桥式”、“外桥式”和“全桥式”三类。两台变压器的变电所，可采用桥式结线。

1）外桥结线

外桥结线方式如图9—1—4 a所示，跨接桥连接在变压器断路器QF1和QF2的外侧线路，进线回路只装隔离开关。这种结线对变压器的切换操作是方便的，只需用断路器(QF1与QP2)自动进行即可，但电源进线回路的切换操作却不方便。例如当电源线路WL1故障或检修操作WL1的隔离开关时，需在断路器QF l及QF3断开后方能进行。

外桥结线的适用范围是：

（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）出去环网中的变电所；

（5）向一、二级负荷供电的情况。

2）内桥结线。

内桥结线方式如图9—1—4 b所示，跨接桥连在变压器断路器(QF1和QF2)的靠变压器侧．变压器电源端仅装隔离开关。这种结线方式无疑可提高电源线路运行的可靠性和倒闸操作的灵活性与方便性。