煤矿供电系统
煤矿电工学第二章煤矿供电系统解读
• 1）进线为隔离开关（二次回路必须装断 路器）
• 2）进线为跌落式熔断器（二次回路必须 装断路器）
• 3）进线为断路器
1）线路-变压器组结线
WB
QS
QF
上级变电所
QS
QS
QF1
QFU
QF
T1
T2
T3
QF
QF
WB
WB
WB
2）桥式结线 对具有两回电源进线、两台变压器的变电 所，可采用桥式结线。
• 这种接线又分为单回路树干式和双回路树干式2种 ➢ 单回路树干式接线 这种接线在每个用户的进、出线上均装有隔离开关
QS。当干线上N点发生故障时，干线总开关QF将 跳闸。
2 煤矿供电系统
WB
T QF 变电所
QS1 QS2 QS3 QS4 QS5 QS6
用户1
用户2
用户3
•为提高单回路树
干式接线方式的 WB QF
1 煤矿供电系统
1.1 供电系统结线方式 1.1.1 供电系统结线：是指由各种电气设备及其联接线构成 的电路，其功能是汇集和分配电能。
结线方式按布置方式分：放射式、干线式、环式、 双电源 （独立）供电式 •基本概念
按运行方式分：开式网络、闭式网络 按可靠性分：无备用网络、有备用网络
1 煤矿供电系统
可靠性，可采用
备用干线的方式
WB QF
供电。当干线上
任一处或任一干
线发生故障或需 WB QF
要检修时，可通
过开关切换由备
用干线从另一侧
供电，从而进一
步缩小停电范围。
备用干线
用户
用户
煤矿供电系统及安全要求
煤矿供电系统及安全要求煤矿作为一种重要的能源资源，供电系统的安全性尤为重要。
煤矿供电系统主要包括输电系统、变电系统和配电系统。
输电系统是指将发电厂产生的电能通过输电线路输送到变电站，输电线路的安全要求主要包括线路的绝缘、导线选取、杆塔的耐候性以及维护等方面。
电线的选择要符合电流负载，并且需要具有良好的绝缘性能，以防止漏电和火灾事故的发生。
另外，杆塔的耐候性也是非常重要的，杆塔需要具有良好的抗腐蚀性能，以保证输电线路的稳定运行。
在维护方面，定期检查和维护输电线路的绝缘性能、导线的连接情况以及杆塔的结构状态是非常必要的。
变电系统是指将输电线路输送的高压电能转变为适用于配电系统的低压电能。
变电系统的安全要求主要包括变电站的选址和设计、变压器的选用、维护和保护措施等方面。
变电站的选址要远离开采区域，同时要考虑到地质条件、交通便利性和环境保护等因素。
在变压器的选用方面，需要确保变压器的容量和负载匹配，并且要具有良好的绝缘和散热性能，以确保变电站的安全运行。
在维护和保护方面，定期对变电站进行检查和维护，确保设备的正常运行，同时还需要配置相应的保护装置，以防止电流过载、短路和地线故障等情况的发生。
配电系统是指将变电站输送的低压电能分配给矿区的各个用电设备。
配电系统的安全要求主要包括线路的绝缘和距离、用电设备的选择和维护、安全开关设备等方面。
线路的绝缘和距离要符合国家相关标准和规定，以确保电气设备的安全使用。
用电设备的选择和维护也是非常重要的，需要选用符合安全要求的设备，并定期对设备进行检查和维护，以确保设备的正常运行。
另外，还需要配置相应的安全开关设备，以便在发生故障时能够及时切断电源，保护人员和设备的安全。
总的来说，煤矿供电系统的安全要求包括输电系统、变电系统和配电系统的安全性保证。
在设计、选用、维护和保护等方面都需要符合国家相关标准和规定，以确保煤矿供电系统的正常运行和人员设备的安全。
同时，在实际应用中，还需要不断加强对供电系统的监控和管理，及时发现和排除潜在的安全隐患，以降低事故的发生率，确保煤矿的安全生产。
2024年煤矿供电系统及安全要求
2024年煤矿供电系统及安全要求摘要：随着能源需求的不断增加，煤矿作为一种重要的能源资源，扮演着不可忽视的角色。
然而，煤矿供电系统及安全一直是煤矿生产过程中的重要问题。
本文将对2024年煤矿供电系统及安全要求进行详细介绍，并分析其在煤矿生产中的作用。
1. 煤矿供电系统要求1.1 可靠性要求煤矿供电系统必须具备高度的可靠性，能够稳定地提供电力供应，确保煤矿设备的正常运行和生产的连续性。
在2024年，煤矿供电系统应具备低故障率、自动化运行和智能监测等特点。
1.2 安全要求煤矿供电系统的安全性是煤矿生产过程中必须重视的问题。
2024年的煤矿供电系统应具备高度的安全性，包括防爆、防火、防雷等措施，确保供电系统的稳定与可靠。
1.3 节能要求煤矿作为能源资源的采集地，煤矿供电系统的节能性也是其重要的要求之一。
2024年的煤矿供电系统应具备节能效果明显、能够有效减少能源消耗的特点，以减少对环境的影响。
2. 煤矿供电系统安全要求2.1 设备安全煤矿供电系统的设备安全是煤矿生产过程中的关键问题。
2024年的煤矿供电系统应具备高度的防爆性能，能够在煤尘等恶劣环境下安全运行。
同时，设备的维护应当及时，确保设备的正常运行。
2.2 线路安全煤矿供电系统的线路安全是煤矿生产过程中不可忽视的问题。
2024年的煤矿供电系统应建立高度完善的线路安全保护机制，包括对线路的定期检查与维护，确保线路运行的稳定性与安全性。
2.3 人员安全煤矿供电系统的人员安全是煤矿生产过程中的重要问题。
2024年的煤矿供电系统应建立完善的人员培训机制，确保人员具备必要的技能与知识，能够有效应对供电系统中的各种突发问题，保障人员的个人安全。
3. 煤矿供电系统未来发展趋势3.1 自动化未来的煤矿供电系统将越来越自动化，通过人工智能和物联网技术，实现供电系统的自动控制和监测。
3.2 新能源应用在减少对传统能源的依赖和降低能源消耗的背景下，新能源的应用将成为煤矿供电系统的重要方向，如风能、太阳能等。
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。
第三章 煤矿供电系统及其负荷计算
补偿后变电所负荷功率率 因数，一般取0.9以上
矿山供电
矿山供电
3.1 煤矿供电系统
《煤矿安全规程》第四百四十八条 一、煤矿常用电压等级
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。 (四)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。
矿山供电
3、采区变电所
矿山供电
矿山供电
移 动 变 电 站
矿山供电
矿山供电
3.2 电力负荷计算与变压器容量选择一用电设备的计算负荷 需用系数
Pmax
PN K f 1
K x1PN
设备额定功率
设备组的需 用系数 设备组额定 容量之和
2、设备组的计算负荷
100/5
300/5 100/5
400/5
400/5
300/5
400/5
400/5
1
2
3
MYJV22-3×70 0.12km
4
MYJV22-3×150 0.75km
5
6
MYJV22-3×95 0.78km
7
MYJV22-3×70 0.8km
8
9
10
11
MYJV22-3×70 0.75km
12
MYJV22-3×70 0.02km
矿山供电
二、煤矿供电系统
1、深井供电系统 井下中央变电所 2、浅井供电系统
地面变电所
采区变电所
距地表 100~150m
工作面配电点
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。
煤矿供电系统
煤矿供电系统
1.配电网络的接线方式有哪几种？各有什么 特点？ 2.变电所的主接线方式有哪几种？各有什么 特点？ 3.煤矿供电系统的组成？
煤矿供电系统是由矿区降压 站，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 以及对应的供电设备和供电 线路组成，今天我们就来了 解煤矿供电系统的各个组成 功能。
1.定义：地面变电所包括地面总变电所和各 类车间变电所 2.地面总变电所 称为降压站，是全矿供电的总枢纽。 地点：一般设在负荷中心，其地理位置应 避开风沙吹袭，空气污染和化学腐蚀。 电压一般为35-110KV，采用双回独立电源 受电。
3.具有一 二级负荷的车间变电所 这种车间供电系统与35／6～10kV 供电系 统类似，为了保证供电的可靠性，必须采 用双回路受电，并设置两台（6～10）／ 0.4kV 低压动力变压器。两路电源进线可以 是架空线也可以是电缆。多采用 高压侧无 母线的接线方式，当任意变压器或者线路 发生故障或需要停电检修时，可以通过低 压侧的单母线分段联络开关给重要的一、 二级负荷送点。
供电系统的运行方式是指系统中的线路、设备在 运行中的电器开关联接关系。在供电设计中，供 电系统的运行方式涉及大部分设计内容，如电费 计算、设备选择、短路计算、保护设置与整定等 等。 （一）各种运行方式的概念 1．按电气设备运行分 （1）并联运行。（2）分列运行。 （3）一台（路）使用、一台（路）备用。部分设 备或线路带电运行、部分作备用的运行方式。 2．按系统运行分 （1）主要运行方式。（2）故障运行方式。
井下供电系统可以分为深井供电系统和浅 井供电系统 深井供电系统 需要注意的是从地面变电所道井下重要冰 点所的下井电缆必须是双回路双电源线路， 以保证井下一级负荷用电的可靠性。
煤矿供电系统及安全要求
煤矿供电系统及安全要求煤矿供电系统是煤矿生产的重要基础设施，其质量和安全性直接关系到矿井生产的稳定性和安全性。
本文将从煤矿供电系统的组成、安全要求等方面为大家介绍煤矿供电系统。
煤矿供电系统的组成煤矿供电系统包括高压配电系统、普通配电系统、照明配电系统等子系统，下面分别进行介绍。
高压配电系统煤矿高压配电系统分为进线系统、变压器系统、分段开关系统三部分组成，具体如下：•进线系统：进线系统是高压电源进入矿区的方案。
它通常由中压开关柜、断路器、组合电器、避雷器、控制箱和进线柜等部分组成，它们能够将电源电流传输到变电所。
•变压器系统：变压器系统是将高/中压电流转换为低压电流的系统。
在煤矿中，变压器通常用于两个目的：首先，将经过进线系统的电流变为合适的电压；其次，为普通配电系统提供低压电源。
•分段开关系统：高压配电系统的分段开关系统是该系统之中极为重要的组成部分。
它由隔离开关、负荷开关等零部件组成，能够将所输出的电流传输到普通配电系统之中。
普通配电系统普通配电系统的主要组成部分如下：•低压配电柜：在经过变压器降压后，高压配电系统将输出低压电压。
低压电压的电能在低压配电柜中进行控制和处理，随后分配给各输入设备。
•过载保护装置：过载保护装置，常简称为保护器。
它带有自动断电功能，以便在某些设备容易发生超负荷时，及时地切断电流。
这种过载保护装置通常装在低压配电柜中，以保护设备集合在一起。
•矿医通讯系统：在矿井内，工人需要保持通讯，并能随时与外界联系。
矿医通讯系统满足了这一需求。
它由无线电和电缆电讯两个部分组成，并给照明和其他设备供电。
照明配电系统照明配电系统是为井下照明而设计的系统，主要包括配电装置、照明电缆和灯具。
煤矿供电系统的安全要求为确保煤矿供电系统的安全运行，必须要严格遵守以下安全要求：设备安全的要求设备及其运行的周围环境的安全要求，如下所示：•设备应安装在相应的地点，不得将设备放置在防火间隔带以外。
•在任何情况下，设备内不得存放易燃和爆炸性物质。
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井下潮湿、空间侠窄、光照不足是构成用电不安全的 客观条件；同时井下存在瓦斯、煤尘爆炸危险，电气设 备必须采取防爆措施。这些都对井下安全提出了较高的 要求。
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3.供电质量： 1）要求用电设备在额定参数下运行； 2）反映 供电质量的指标主要有两个：频率和电压。频率 50Hz，要求 偏差小于±0.5Hz，即额 定频率的 1%，一般由发电厂决定。 电压，各种电气设备要求电压偏差也不一样，一般情况下电动 机允许电压偏差±5%，过高或过低都有烧坏电动机的可能。
事故。
4．井下由于岩石和煤层的压力，常会发生冒顶和片邦事故，使电气设备(特别对 电缆)很容易 受到这些外力的砸、碰、挤、压。
5．井下空气比较潮湿，湿度一般在 90％以上，并且机电硐室和巷道经常有滴水及 淋水，使电 气设备很容易受潮。
6．井下有些机电硐室和巷道的温度较高，因而使井下电气设备的散热条件较差。
2.二类负荷（二级负荷） 1）定义：凡因突然停电造成大量减产或大量废品的负荷。 2）举例：井下采、掘工作面、机电运输、地面生产系统等。 3）供电要求：两个独立电源供电或专线。
3.三类负荷（三级负荷） 1）定义：指除一、二类负荷以外的其它负荷。 2）举例：学校宿舍、地面附属车间及矿山机修厂等。 3）供电：单回路供电、多负荷共用一条输电线路。
电工是特殊工种，又是危险工种。首先，其作业过程和工作质
量不但关联着其本身的安全，而且关联着他人和周围设施的安全，
电工工作点分散、工作性质不专一，不便于跟班检查和追踪检查。
因此，煤矿电气相关工作人员必须掌握必要的电气安全技能，必须
具备良好的电气安全意识。
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第二章 煤矿供电系统
知识要点： 1.井下特殊的环境； 2.煤矿企业对供电的基本要求； 3.电力负荷的分类； 4.电力系统中性点的运行方式； 5.电力系统额定电压等级； 6.电力网各种结线方式分类。 7.井下局部通风机的供电
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一、井下特殊环境
1．煤矿井下的空气中含有瓦斯及煤尘，在其含量达到一定量时，如遇到电气设 备或线路产生 电弧、电火花和局部高温时，就会燃烧和爆炸。
2．井下采掘工艺需要用电雷管，电气设备对地的漏泄电流可能会将电雷管引爆。
3．井下硐室、巷道、采掘工作面等需要安装电气设备的空间都比较狭窄，对电气 设备的体积 应受到一定限制，且使人体接触电气设备的机会较多，容易发生触电
4.供电经济 在保证供电安全、可靠，质量的前提下： １）尽量降低基本建设投资; ２）尽可能降低设备、材料、 有色金属的消耗; ３）尽量降低电能消耗和维修费用等。
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三、电力负荷的分类（依据重要性进行分类）
1.一类负荷（一级负荷） 1）定义：凡因突然中断供电可能造成人身伤亡或重大设备损 坏、造成重大经济损失或在政治 上产生不良影响的负荷。 2）举例：主排水泵、提升机、通风机、瓦斯泵、压风机等。 3）供电要求：两个独立电源供电。
（3）适用范围： A.煤矿井下。 B.66kV 及以下高压电网：线电压仍对称。
（4）单相接地电容电流： 架空线路：I E1=UL/350 ，电缆线路： I E2=UL/10 ; I= I E1+I E2 当单相接地电容电流：3～10kV电网约为 30A，2～63kV（35kV）电网约为 10A时，易 产生 断续电弧。断续电弧将在电网产生 L、C 震荡，在系统中产生（３～４）Ｕe的过 电压，可能使绝 缘薄弱处击穿，造成短路故障。
煤矿供电系统
• 2016年1月
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电力是煤矿企业生产的主要能源，由于井下特殊的环境，为了 减少井下自然灾害对人身和设备 的危害，这就要求我们对煤矿企业 采取一些特殊的供电要求和管理方法。作为一个煤矿企业的技术人员
都应该知道具体的详细情况。
本任务从煤矿井下特殊的环境入手，进一步分析煤矿企业对供电 电源和电压的基本要求、负荷 类型和供电接线方式等，包括井下和地 面煤矿的供电系统。
7．采掘工作面的电气设备移动频繁，且经常启动。生产中由于受自然条件变化 的影响，使用 电设备的负荷变化较大，有时会产生短时过载。
8.由于井下地质条件发生变化，及雨季期间，井下有发生突水事故的可能，其出水 量往往为 正常涌水量的几倍甚至几十倍。一旦突然出水，要求排水设备迅速开动，
以保证矿井安全。此时应有足够大的供电系统，以保证全部排水设备正常工作。
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二、煤矿企业对供电的基本要求
1.供电可靠： 1）要求供电不间断； 2）对重要负荷供电应 绝对可靠：如主排水泵、提升机、通风机、瓦斯泵、压风机、 监测监控等； 3）采用双回独立线路供电。
煤矿井下中断供电会导致通风中断、瓦斯积聚，水泵停开 可能会淹井等严重问题。所以必须保证矿井可靠的供电。
应对措施： A．限时：单相接地时间不应超过 0.5～2h；井下要求立即断电。 B．装设绝缘监视、接地保护装置。 C．转换线路。
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２）中性点经消弧线圈接地系统
（1）中性点接地电容电 流超过限度时，可采用 中性点经消弧线圈接地 系统。 （2）接法（图 1-7） 。 （3）消弧线圈的结构、 工作状态。 结构 ：消弧 线圈是一个有铁心的可 调电感线圈，有 5～9 个 插头，可调节匝数，减 小间隙。 线圈电阻很小， 感抗很大，可看成纯
9．井下如发生全部停电事故，超过一定的时间后，可能发生采区或全井被淹的重 大事故。同 时井下停电停风后，还会造成瓦斯积聚，引起瓦斯和煤尘爆炸危险。 由
于存在以上特殊条件，因此在考虑煤矿井下供电系统时，除必须严格遵守煤炭部颁
发的 《煤 矿安全规程》及《煤炭工业设计规范》中有关的规定外，还应注意安全可
靠、经济合理性。
负荷分类的目的：确保一类负荷供电不间断，保证二类负荷用 电，考虑三类负荷供电。
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四、电力系统中性点的运行方式
１．电力系统中性点的运行方式决定了单 相接地后的运行情况，供电可靠性、保护 方法及人 身安 Nhomakorabea等问题。
２．中性点运行方式 １）中性点不接地系统 （1）中性点不接地系统（见图 1-5） （2）优缺点： 优点：单相接地时，线电 压仍对称，不影响供电，提高供电的可靠 性；且接地电流小； 缺点：单相接地时， 非接地相对地电压升高 3倍，易击穿绝缘 薄弱处，造成两相接地短。