煤矿矿井供电与安全

3)井下主变电所硐室的防水
（1）为了防止井底车场或大巷向主变电所 和主排水泵房倒灌水，井下主变电所和主排 水泵房的地面应比其与井底车场连接处的底 板高出0.5m。
（2）硐室内不应有滴水现象。
4)井下主变电所的设备布置
两分开： 变、配电设备分开布置 高、低压设备分开布置 三留有： 设备与墙、设备之间留有检修通道； 高压开关正面留有操作通道 ； 设备应按最大数量的20%留有备用位置 。
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；受条件限制时，其中的一回路可引自上 述同种设备房的配电装置。
本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段， 线路上不应分接任何负荷。
本条上述设备的控制回路和辅助设备，必须有与主 要设备同等可靠的备用电源。
采区变电所高、低压接线方式
图2－2 单电源进线接线方式（－） 图2－3单电源进线接线方式（二） 图2－4双电源进线接线方式（一） 图2－5双电源进线接线方式（二）
综合机械化采掘工作面的供电 ❖ ③向移动变电站供电的高压电缆一般由变电所
内的高压配电开关配出， ❖ 如图所示。
图2－7用移动电站供电的接线方式
❖ 2.电缆进出线和设备运输要方便，以便安装敷设电气
设备。 ❖ 3.变电所通风要良好，以便散热和降低瓦斯浓度。 ❖ 4.变电所顶底板要坚固，无淋水，以防电气设备受损、
受潮。 ❖ 一般采区变电所设置在采区中部的两个斜巷之间的联
络巷内。
采区变电所硐室位置立体示意图
采区变电所硐室位置平面示意图
材料平巷
（四）线路电缆的用途、型号、电压、截面和长度。 （五）保护接地装置的安设地点。
三 井下变电所
❖ 一、井下主变电所 ❖ 二、采区变电所 ❖ 三、移动变电站 ❖ 四、工作面配电点
一、井下主变电所 （井下中央变电所） ❖ 1.井下主变电所位置的确定原则
❖ 2.井下主变电所的主接线
❖ 3.井下主变电所的硐室与设备布置
泵房相邻。
一般主变电所设置在井底车场附近， 并与中央水泵房相邻。
图1-4 井下主变电所的位置示意图 １-副井井筒 ２-主井井筒 ３-井下主变电所 ４-主水泵房 ５-井底车场巷道
2.井下主变电所的主接线 ❖ 《煤矿安全规程》规定：对井下主变电所供 电的线路不得少于两回路，当任一回路停止供电 时，其余回路应能担负井下全部负荷的供电。
《煤矿安全规程》第四百五十条
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 面辐射示意图，并随着情况变化定期填绘。图中应注 明：
（一）电动机、变压器、配电设备、信号装置、通 信装置等装设地点。
（二）每一设备的型号、容量、电压、电流种类及 其他技术性能。
（三）馈出线的短路、过负荷保护的整定值，熔断 器熔体的额定电流值以及被保护干线和支线最远点两 相短路电流值。
4）不准明火操作、明火打点、明火放炮 5）不准用铜、铝、铁等代替保险丝。 6）停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯不准强
行送电 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）失爆设备、失爆电器，不准使用。 10）不准在井下拆卸、敲打和撞击矿灯
二、电力用户的分类
1.井下主变电所位置的确定原则
▪ 1.尽量位于负荷中心，节省电缆并减少电能损耗电 压损失。
❖ 2.电缆进出线和设备运输要方便，以便安装敷设电气 设备。
❖ 3.变电所通风要良好，以便散热和降低瓦斯浓度。 ❖ 4.变电所顶底板要坚固，无淋水，以防电气设备受损、
受潮。 ❖ 一般井下主变电所设置在井底车场附近，并与中央水
（2）门内可加设向外开的铁栅栏门，但不得妨碍铁门的 开闭，这样既能保证通风，又能防止闲杂人员进入主 变电所。
（3）硐室应采用砌碹，从硐室出口的防火铁门起5m内的 巷道，应砌碹或用不燃性材料支护。
（4）硐室内应有扑灭电气火灾的干式灭火器和砂箱
2)井下主变电所硐室的通风 为保证硐室的通风，当主变电所硐室长 度超过6m时，应在硐室两端各开设一个便 于通风的出口，保证硐室内的温度不能超过 附近巷道5℃。
❖ 直流：
110（220）v-操作电压； 250（550）v-井下架线电机车。
三、矿井供电电压等级
电压《/ kV煤矿安全规程》第四百应四用范十围 八条
35
矿井地面变电所受电电压
10 井下各级配电电压和各井上种、电下高气压电设机及备配的电电额压 定电压等级，
应6符合下列要求：
井上、下高压电机及配电电压
3.3 (一)高压，不超过1000井0下V综。合机械化采区动力
1.14 0.66
(二)低压，不超过1140井V下。综井合下机低械压化动采力区动力
0.38 (三)照明、信号、电话地和面和手小型持矿式井井电下低气压设动力备的供电额定
电O压.22，不超过127V。
地面照明
0.127 (四)远距离控制线路的额井下定照明电及压手持，式煤不电超钻 过36V。
2、浅井供电系统
采区距地 表
100~200m
《煤矿安全规程》第四百四十一条
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60000t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路上都不得分接任何负荷。
图1-6 井下主变电所的设备布置图 1-高压配电箱 2-低压开关 3-矿用变压器
井下主变电所的设ห้องสมุดไป่ตู้布置
二、采区变电所 ❖ 1.采区变电所位置的确定原则 ❖ 2.采区变电所的主接线 ❖ 3.采区变电所的硐室与设备布置
1.采区变电所位置的确定原则
❖ 1.尽量位于负荷中心，节省电缆并减少电能损耗电压 损失。但要减少硐室的搬迁。
1、第一类负荷 （一级、Ⅰ类）
2、第二类负荷 （二级、Ⅱ类）
3、第三类负荷 （三级、Ⅲ类）
❖ （1）一类负荷：因突然停电造成人身伤亡事 故或重要设备损坏，给企业造成重大经济损失 的，属于一类负荷。如煤矿主排水泵、主通风 机、副井提升机等。这类负荷应采用来自不同 母线的双回路电源供电。
❖ （2）二类负荷：因突然停电造成较大减产和 较大经济损失的。如：主井绞车、采区变电所、 空压机等。
图2－6典型低压供电系统图
2)采区变电所的低压接线
（1）每台变压器的 低压侧都装有一台配 有漏电保护的自动馈 电开关作为总开关； （2）每条低压配出 线都设有自动馈电开 关作为分开关，控制 和保护配出线路，各 变压器采用分列运行 。 （3）照明所需要的 127V电压由照明变 压器综合装置提供
采区变电所硐室布置
❖ （3）三类负荷：突然停电时对生产没有直接 影响的
供电电压等级
❖１ 电压等级的确定-依据供电功率的大小及 供电距离的远近而定。供电功率越大、距离越 远，供电电压等级越高。
❖ 额定电压等级-为方便不同距离和不同功率 的输电及用电。国家规定了标准的电压等级
供电电压等级
❖ 用电设备和电网、变压器原边的额定电压： 直流电压 110v;220v;440v.为倍数关系。 三相交流电压 低压（≤1200v）为√3倍关系。 如127v;220v;380v;660v;1140v. 三相高压3kv;6kv;10kv;35kv;63kv;110kv;220kv ❖ 发电机和变压器副边的三相交流额定电压： 供电距离较短 为用电设备额定电压的1.05倍。 如220v电网的发电机电压为230v。 供电距离较长 为用电设备额定电压的1.1倍。 如10kv电网的变压器电压为11kv。
❖ 特征：由地面变电所、井下主变电所和采区变 电所构成三级高压供电。
四、煤矿供电系统
(地一面）变矿电井所供电系统
1、深井供电系统 井下中央变电所
采区变电所
工作面配电点
二 浅井供电系统
▪ 当煤层埋藏较浅、井下用电量较小时一般采 用这种系统。
❖ 特征：由地面变电所、井下配电所和采区配电 所构成两级低压供电。
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电源线路不得共杆架设。
矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。
《煤矿安全规程》第四百四十二条
对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房和 下山开采的采区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。
煤矿常用的电压等级
❖ 交流：
127v -井下照明、煤电钻用电电压； 220v-地面照明、单相电路用电电压； 380v-地面低压、小型矿井下低压动力； 660v-中型矿井下低压动力； 1140v-大型矿井下综采低压动力； 3.3kv-特大型矿井综采高压动力； 6kv-地面高压动力、下井电压； 35kv-煤矿电源进线电压
（主接线详见深井供电系统）
3.井下主变电所的硐室与设备布置 井下主变电所的硐室布置应符合《煤矿安 全规程》中有关井下机电硐室的规定，满足 防火、防水和通风的要求。
设备布置应满足“两分开”“三留有”要 求。
1)井下主变电所硐室的防火
（1） 并装设向外开的防火铁门，铁门敞开时不得防碍 巷道交通，铁门上应装有便于关严的通风孔以便于防 火、灭火时隔绝通风。
回采工作面 轨道斜巷 运输斜巷
掘进工作面
联络巷
采区变电所
运输平巷
2.采区变电所的主接线
1)采区变电所的高压接线
⑴ 单电源进线 ⑵ 双电源进线
2)采区变电所的低压接线
（二）采区供电系统
采区变电所的高压接线
①无高压出线且变压器不超过两台可不设电源
进线开关。见图（2-2）
②有高压出线，一般设电源进线开关和高压出
线开关 。见图（2-3） （2）双电源进线 ①一路供电、一路备用(带阴影的开关3为分断)
，两路进线均设电源进线开关，如出线及变压 器台数较少时，母线可不分段。如图所示
2)采区变电所的高压接线 （2）双电源进线
②两回路同时供电，如下图所示。两路进线均设开关， 且母线间设联络开关，正常情况下联络开关打开，保 持电源在分列运行状态，当一路电源故障停电时，合 上联络开关，由另一路电源保证对负荷的供电。（图 2-5）
❖ 2.移动变电所的主接线
移动变电所位置的几种布置方式
❖ (1)设置在运输平巷（如 图中1#移动变电站）。 由于运输机的功率远大 于调度绞车的功率，所 以设置在运输平巷内可 以靠近负荷中心。但是 由于移动变电站需要敷 设专用的轨道，因此需 要加大巷道断面，增大 巷道的开拓费用和维护 费用。
移动变电所位置的几种布置方式
3.采区变电所的硐室与设备布置
采区变电所的硐室与设 备布置基本同井下主变 电所，不同的是底板不 需抬高，不需留有备用 开关位置。高压设备与 低压设备在两侧分布； 也可将高、低压设备同 侧布置，由变压器隔开 。图1-10 为采区变电 所设备布置
三、移动变电所
❖ 1.移动变电所位置移动变电站一般设置在工作 面平巷，距工作面100～300米的位置。移动 变电站的设置原则是靠近负荷中心，同时考虑 安全性和经济性 。有如下几种布置方式
•(2)设在回风平巷（如 图中2#移动变电站）。 虽然远离运输机，但 是可以利用调度绞车 的轨道，而不需要专 设轨道和增大巷道断 面，在运输机有其他 移动变电站供电的情 况下可以考虑，然而 为安全起见在专用回 风平巷内不得设置移 动变电站
移动变电所位置的几种布置方式
(3)设在下一个工作面 的回风平巷与本工 作面运输平巷的联 络巷内（如图中3# 移动变电站）。这 样既能位于负荷中 心又不需增大巷道 断面，但是必须在 采掘可以衔接情况 下选用。
0.036
井下设备控制及局部照明
0.25 采区电气设备使用3300V供直流电架线时电机，车必须制定专门的
安0全.55措施。
直流架线电机车
四 煤矿供电电源
❖ 煤矿用电一般来自电力系统。 ❖ 只有没有电力系统的地区，方可采用地区发电
厂或自建电厂。
一 深井供电系统
❖ 当煤层埋藏较深、井下用电量较大时一般采用 这种系统。
矿井供电系统及安全用电
第二节 1.矿井供电及安全用电
❖矿山供电 ❖井下用电安全
一、煤矿企业对供电的基本要求:
❖ 供电可靠
❖ 供电安全 ❖ 有良好的供电质量
❖有足够的供电能力 ❖供电经济
末端电压、 频率、三相 电压平衡、
波形等
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。