矿井供电系统概述
煤矿矿井供电PPT课件
电力系统结构图
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（二）、煤矿企业对供电的基本要求:
供电可靠《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。
井下照明及手持式煤电钻
井下设备控制及局部照明 直流架线电机车 直流架线电机车
《煤矿安全规程》第四
百四十八条
井下各级配电电压和各种
电气设备的额定电压等级，应
符合下列要求：
(一)高压，不超过
10000V。
(二)低压，不超过1140V。
(三)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。
光风 其 能能 他
(2)输送 高压架空线、地下电缆、电磁波（手机无线充电）。
3
4
（一）认识电力系统
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。
煤矿供电系统是由各类地面变 电所，以及井下的中央变电所、 采区变电所、移动变电站、配 电点和相应的供电设备及供电 线路组成。
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矿井供电电压等级
电压/ kV
35
10
6
3.3 1.14 0.66 0.38 0.22 0.127 0.036 0.25 0.55
应用范围
矿井地面变电所受电电压
井上、下高压电机及配电 电压
井上、下高压电机及配电 电压
井下综合机械化采区动力
井下综合机械化采区动力
井下低压动力 地面和小型矿井井下低压
矿井供电系统概述
矿井供电系统概述矿井供电系统是指为了确保矿井正常生产和安全生产而配置的配电系统。
矿井供电系统与一般工业用电、民用电相比有其独特的要求和特点，因为矿井地下工作环境的特殊性，矿井供电系统必须具有可靠的供电能力，确保电力设备和安全设施的正常运行，同时也能够在遇到事故时能够及时切断供电，确保人员安全。
本文将从矿井供电系统的原理、组成和应用方面进行介绍和概括。
一、矿井供电系统的原理矿井供电系统的原理就是通过接入电网或汽油发电机将外部能源输入矿井内部，将交流电源变成直流电源，通过矿用变压器调节电压和电流，并且在矿井内部通过集中控制操作系统控制配电设备的开关状态以实现矿井设备的正常电力供应，确保人员和设备安全运行。
二、矿井供电系统的组成1. 输电线路：输电线路是矿井供电系统的起点，负责实现从电网或发电机输出能源到矿井的电力输送。
2. 变电站及其设备：变电站包含变压器、低压电气设备和中央控制系统等组成，主要负责将外部高压电源转化为业务电压通过各级变压器调压，利用开关控制设备整合电能负荷，充分利用能源。
3. 调压装置：矿井中不同电力设备的电压要求各不相同，调压装置负责将高电压转换成其适合的低电压，并保持其稳定的输出状态，同时还可以提高电路的效率和电力品质。
4. 配电系统：矿井配电系统包含高压和低压电缆、开关设备、保护装置和各类控制系统等，它们协同工作，将电力送往指定位置，满足设备的需求，避免电力过载和短路，确保运行稳定和可靠。
5. 防爆电器设备：矿井内部处于极端的高温、高压、低氧等极端环境，所以需选择防爆电器设备，保证存在爆炸风险区域内的电气装置能够提供可靠性的保护措施。
6. 照明设备：照明设备是矿井中非常必要的电气设施，为工作人员提供良好的工作环境，并且减少人员意外伤害事故。
三、矿井供电系统应用1. 铁路煤矿由于铁路煤矿处于山区，煤炭资源分布广泛，所以需要在山区建设煤矿，这些煤矿需要长期稳定地进行供电。
在这方面，矿井供电系统无疑是最佳选择，它可以保证时刻为煤矿提供安全可靠的电力环境，促进工作人员的工作效率。
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。
矿井供电介绍
6.矿井供配电系统（1）地面供电系统①、井下电源由地面10kV变电所引出二回10kV电源，电缆选用MYJV22-8.7/10kV3×150mm2矿用交联聚乙烯绝缘铠装电力电缆，经主斜井引至井下中央变电所，供井下所有用电负荷。
①、在主井驱动机房内设配电点，配电点内安装KBSGZY-630/10KV/1.2KV矿用隔爆型移动变电站1台，矿用隔爆型馈电开关1台，矿用隔爆型真空电磁软起动器1台。
由地面10Kv 变电所1#进线1100高压柜，以MYPTJ3×50+3×25电缆引至驱动机房配电点移变，为185kW 主斜井带式输送机提供～1140V电源.①、通风机～660V 220kW两台，在通风机旁设变配电室，变配电室内设7台CXDGGD 型低压开关柜，1台AKYJC-FJ-4型在线监测监控柜和两台SCB11-630/10型临变树脂绝缘干式变压器变压器。
由地面10KV变电所引二回～10KV电源，以YJV3×50-150m电缆引至通风机房配电室，为给通风机提供电源。
①、空压机站～380V 110kW一台、132kW一台、55kW两台（两用两备），在空压机站内设低配电柜1台，由地面10kV变电所引二回～380V电源，以YP3×120+1×50-160m电缆引至空压机站低压配电室，为空压机等提供380/220V电源。
①、工业场地机修车间、污水处理、水源井、食堂、办公室、职工宿舍等～380/220V。
电源均分别引自地面10kV变电所。
（2）井下供电系统①、井下中央变电所井下中央变电所设于副斜井井底附近与井下主水泵房联合布置。
井下中央变电所内装PJG-10矿用隔爆型高压真空配电装置13台(备用2台)，KBSG-800/10/1.2kV矿用隔爆干式变压器2台，KBSGZY-315/10/1.2kV矿用隔爆移动变电站2台，KBSGZY-1250/10/1.2kV矿用隔爆移动变电站1台，KBZ-400/1140矿用隔爆馈电开关3台，KBZ-630/1140矿用隔爆馈电开关1台，QJZ-120/1140矿用隔爆磁力启动器1台，QJZ-120/1140矿用隔爆磁力启动器3台，ZBZ-4.0M/1140V/133V矿用隔爆照明综合保护装置1台。
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。
《矿井供电系统》课件
矿井供电系统设计原则
在设计矿井供电系统时，需要考虑多个因素，例如供电可靠性、电力负荷预 测、安全性和可持续性。合理的设计原则可以确保供电系统的有效运行和矿 工的电气安全。
矿井供电系统组成部分
矿井供电系统主要由变电站、配电网、变压器、开关设备、电缆和电气设备 组成。每个组件在供电系统中扮演着重要的角色，确保矿井的电力供应。
矿工需要了解电气安全知识，以防止电击事故和火灾。重要的知识包括接地 保护、绝及方法
提高供电可靠性
通过更新设备和增加备用电 源，可以提高供电系统的可 靠性。
降低能耗
优化供电系统的设计和管理 可以减少能耗，降低运行成 本。
提升安全性
改造供电系统可以提升矿工 的电气安全，减少事故风险。
矿井供电系统未来趋势展望
1
智能化
未来的矿井供电系统将更加智能化，通
可再生能源
2
过自动化和远程监控提高效率。
随着可再生能源技术的发展，矿井供电
系统将逐渐采用绿色能源。
3
节能减排
减少能耗和碳排放是未来矿井供电系统 发展的重要方向。
《矿井供电系统》PPT课 件
欢迎来到我们的《矿井供电系统》PPT课件。在本次课程中，我们将全面介绍 矿井供电系统的概述、设计原则、组成部分、运行维护问题及解决方案、矿 工电气安全知识、改造的好处及方法，以及未来的趋势展望。
矿井供电系统概述
矿井供电系统是矿山的重要组成部分，用于向矿井提供电力。它不仅需要满 足矿井生产所需的电力供应，还要确保矿工的电气安全。
矿井供电系统的运行维护问题及解决方案
1 供电中断
供电中断可能导致生产中 断和安全事故。解决方案 包括备用电源和快速修复 措施。
2 过载问题
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。
煤矿矿井供电方案
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。
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
（三）、电力用户的分类
b单回路电源进线，两台变压器的采区 变电所主接线
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）
1、高压配电箱2、矿用变压器34、低压 隔爆自动馈电开关5、照明变压器综合 装置6、检漏继电器
图2－2 单电源进线接线方式（－）
1)采区变电所的高压接线
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
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。
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，或上
井下照明及手持式煤电钻
井下设备控制及局部照明 直流架线电机车 直流架线电机车
《煤矿安全规程》第四
百四十八条
井下各级配电电压和各种
电气设备的额定电压等级，应
符合下列要求：
(一)高压，不超过
10000V。
(二)低压，不超过1140V。
(三)照明、信号、电话和
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矿井供电系统概述
第一节矿井供电概述
一、电力系统
煤矿用电来自地方电力系统。
电力系统是由发电厂发电机、输电线路、升压或降压变电设备所组成的整体。
电力系统主要环节:
1、发电厂：水力发电、火力发电、核电站。
2、变电所：22万、11万、35KV、10KV、6KV等；
3、电力网：由变电所和电力线路组成。
电力网分为低压（1kv
以下）、高压（3-330kv）、超高压（330-1000kv）、特高压
（1000kv以上）；
二、电压等级
1、额定电压能使受电器、发电机、变压器等设备正常工作
的电压。
2、额定电压等级：
煤矿电压等级及应用围
三、电力负荷分类：
矿山电力负荷分为三类：
第一类负荷（一级负荷）：突然中断供电，将造成生命危害；导致重大设备破坏且难以修复；打乱复杂的生产过程，给经济造成重大损失者。
涌水量大的矿井的主排水泵；矿井主要通风机；具有瓦斯及水患的立井载人提升机等均为第一类负荷。
一级负荷要用双回路独立电源供电。
第二类负荷（二级负荷）：突然中断供电，造成大量减产。
如大型矿井地面空压机，提升运输设备，向综采工作面供电的采区变电所
等。
二级负荷一般由双回路供电，也可用一回专用线路供电。
第三类负荷（三级负荷）：不属于一、二类负荷的用电设备。
对供电无特殊要求。
四、煤矿企业对供电的要求：
1、供电可靠
2、供电安全
3、供电经济
4、供电质量
第二节矿井供电系统
矿井供电系统取决于井田围、煤层埋藏深度、设计年产量、开采方式、涌水量及开采的机械化电气化程度等因素。
一般分为深井供电和浅井供电。
一、深井供电系统：对于开采煤层埋藏深、用电负荷大、供电距离
长的矿井，直接将6kv或10kv高压送入井下的系统一般称为深井供电。
神东矿区属于深井供电。
二、浅井供电系统：煤层埋藏浅、负荷较小、供电距离短，可通过
井筒或钻孔直接将低压送入井下，成为浅井供电。
三、综采工作面供电系统
神东矿区综采工作面采取10kv或6kv向工作面移动变电站设备列车供电，然后经过移动变电站降压变为3.3kv、1.14kv及0.66kv 等电压,通过控制开关向工作面和顺槽不同电压等级的设备进行供电。
第三节矿井供电设备及采区控制设备
矿井的供电设备主要有高压配电装置、变压器、移动变电站和低压馈电、磁力启动器开关等。
一、高压配电装置：
矿用一般型高压开关柜：神东矿区主要用于低瓦斯矿井的盘区
变电所。
矿用隔爆型高压配电装置：矿区主要有BGP系列，主要用于采区变电所和采区配电及高瓦斯矿井的中央变电所配电。
二、矿用变压器：
KSJ型：矿用三相油浸自冷式变压器，神东矿区不用；
KSGB型：矿用隔爆干式变压器，神东矿区主要用于采区或盘区变电所作为所用变压器。
三、低压配电开关
矿用隔爆型真空馈电：矿区主要有KBZ系列，配电点应用较多。
矿用隔爆自动馈电开关：DW系列。
矿区主要用于660v供电系统。
四、移动变电站
1、矿用隔爆型移动变电站：矿区主要有国产KBSGZY型、英国BRUSH、南非DIMAKO、澳大利亚AMCONTRL等几种类型；
五、采区控制设备：
1、国产矿用隔爆型磁力启动器及组合开关：QC83-80、BQD系列、QJZ-200、300、400型、KJZ-1500组合开关等；
3、进口矿用隔爆型磁力启动器组合开关：CHP33、CHP11、安控组合开关、KE1004组合开关、8SK组合开关等；
第四节矿用电缆
煤矿井下常用的动力电缆主要有铠装和橡套电缆两种。
一、铠装电缆：主要有ZQP系列和YJV系列、VV系列，矿
区使用YJV系列较多。
二、橡套电缆：
1、普通橡套电缆：U及UC系列。
2、屏蔽电缆：UP、UCP、UCPQ等系列。
矿区高压主要有UGSP、
UYPJ等系列。
三、电缆敷设：参照煤矿安全规程有关要求。
第五节矿井变电所
一、地面变电所：
1、地面变电所分类：35kv受电、10kv/6kv受电两类。
2、主接线：全桥、桥、外桥三种。
二、井下变电所：
1、中央变电所:服务多个采区。
2、采区变电所：服务一个采区。
3、盘区变电所：为一个盘区服务，现代化矿区采用，我公司
矿井使用这种供电方式。
三、工作面配电点：
1、综采工作面配电点。
2、连采工作面配电点。