煤矿井下供电系统概述
矿井的安全供电概述
矿井的安全供电概述随着煤矿工业的不断发展，矿井安全供电已成为煤炭行业以及整个国家经济发展的一个重要领域。
矿井的供电系统直接影响到工人生命财产的安全，而矿井内部环境的恶劣，如尘埃、高温、潮湿以及震动等环境因素也给矿井安全供电带来了诸多挑战。
因此，矿井的安全供电问题极为重要，必须全面地考虑矿井内外的因素，采取有效的措施，确保矿工工作的安全、稳定和高效。
本文将对矿井的安全供电概述进行详细讨论。
一、矿井供电的类型矿井供电与传统供电有很大的差异，一些特殊的地下设施需要特殊的供电方式。
下面列出几种矿井供电的类型：1. 临时供电：在矿井的开发、施工、维修及井下紧急救援等情况下，需要实行临时供电。
2. 集中供电：常用的矿井供电方式是集中供电，即通过沿用传输线路或新建输电线路送电给矿井内的主要设备和用电负荷，如井下运输设备、通风设备、照明设备等。
3. 现场发电：在远离城市的矿区，不能接受长距离输电线路损耗，采用现场发电供电方式，如使用燃油发电机组和微型水电站等。
二、矿井供电的安全标准矿井供电是重要的低压供电，直接关系到矿井发电的安全水平。
为了保证矿井供电的安全和可靠性，建立了一系列的标准。
国家对煤矿安全供电提出了相关的标准，包括：1. 《煤炭行业矿用电安全规程》该规程规定了煤矿用电的安全管理及电气设备的管理规定。
规程明确了矿区应规范化的设计、实施、监视和确保电力供应的安全，确定了煤矿安全用电的管理制度，以及关于煤井用电运行和日常检查等重要内容。
2. 《低压电器及设备安全工作规程》该规程主要从低压电器和设备方面规定了各项安全措施，包括矿井内用电线路的使用和巡检，电气设备的维护及保养等。
三、矿井供电安全措施为了保证矿井供电的安全和可靠性，需要采取一系列的安全措施，包括：1. 矿井供电设备的配备在煤炭行业，可以通过使用电缆、母线、柜子等设备来保障矿井的安全供电。
例如，矿井内的电缆要采用HBTBM新型阻燃电缆，以保证功率负载的安全和稳定。
煤矿井下供电系统
浅谈煤矿井下供电系统摘要：井下供电系统中高压多采用单母线分段结构、低压供电多采用辐射状网络结构。
因此井下供电系统结构复杂、路长短不一，供电网络复杂多变，点多、线长，面广，给运行维护检修带来很大的困难。
该文结合笔者所在煤炭企业（开滦集团公司东欢坨矿业分公司）实际情况，对矿山的供电系统做出阐释。
关键词：煤矿供电继电保护供电系统1 供电系统的现状电力是煤矿生产的主要能源。
对煤矿井下进行可靠、安全、经济合理的供电，对提高产品质量，提高经济效益及保证安全生产等方面都有十分重要的意义。
为确保安全和正常生产的需要，合理优化井下供电系统就显得更为重要。
当今，随着矿井供电电压等级的不断提高，井下低压供电系统的范围也在不断扩大。
对于供电路径而言，由地面110kv（或35kv）变电站到井下中央变电所，再由井下中央变电所到采区变电所，再由采区变电所到采掘工作面移动配电点。
对于高压来说，所用电压等级35kv/6kv。
井下供电高压采用10kv或6kv。
就高产高效综采工作面而言，若工作面供电电源引自采区变电所6000v分段母线上，则工作面就存在6000v，3300v，1140v 和660v等4种动力电压等级。
而对其他普通综采工作面，低压供电系统也有1140v和660v两种动力电压。
2煤矿高压供电系统由于低压电缆外径、线径等原因的限制，其低压供电半径一般在800～1200m（分660v和1140v），而工作面的长度已经达到1500～3000m，甚至更大范围。
因此煤矿高压供电线路已经深入采掘等工作面中心。
其高压供电的安全可靠性问题，不仅影响产量，也影响到工程进度。
如果遇上大水矿井，其用电量占矿井用电量的一半还多，高压排水设备的广泛应用，尤其显得高压供电的重要，因此煤矿高压供电在供电系统中有很重要的地位。
高压供电不仅与系统本身设计有关，还与系统中组件中的安全可靠性有关。
因此构件煤矿井下高压供电系统中各个部件中只要有一部件出现故障，整个系统就会终止运行。
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。
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。
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
浅谈矿山井下供电系统
