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1、主要内容,1 煤矿生产主要工作流程 2 煤矿供电负荷等级及电压等级 3 煤矿供电系统结线方式 4 煤矿供电系统组成 5 煤矿供电系统电力负荷,1 煤矿生产主要工作流程,掘进 采煤 运输 提升 通风 排水,掘进,掘进,掘进,掘进主要动力-压缩空气,占总电力负荷的10%左右,采煤,皮带运输,占总电力负荷的15%左右,提升机,提升机,通风,占总电力负荷的15%左右,排水,占总电力负荷的15%25%左右,其它负荷,2 煤矿供电负荷等级及电压等级,36V及以下：井下电气设备控制及局部照明 127V：井下照明及手持式电钻 220V：矿井地面照明 250V(DC)：电机车 380V：小型矿井井下使用 500
2、V(DC)：井下电机车 660V：井下低压动力 750V(DC)：露天煤矿工业电机车 1140V：井下综采动力 1500V(DC)：露天煤矿工业电机车 6kV: 井上、下高压电机及配电电压 10kV：特大型矿井井上、下高压电机及配电电压 35、110kV：矿区受电电压或配电电压,电力负荷分级及对供电结线的要求,电力负荷的分级：根据不同负荷对供电可靠性的要求分三级。 一级负荷：采用两个独立电源的双回路供电。 二级负荷：采用两回线路供电。 三级负荷：不属于一、二级负荷的所有用电设备，对供电无特殊要求，一般采用单一回路供电。,一级负荷,矿井的通风、排水、提升（载人）等负荷。对属于一级负荷的设备，为使
3、其可靠运行，必须采用完全备用系统供电，即采用两个独立电源的双回路供电。 独立电源：指不受其他电源故障影响或干扰的电源。 如分段母线的电源来自不同发电机，且其输变配各环节为分列运行的。 或母线之间无联系，或有联系，但当其中一个故障时其联系会自动断开，不影响其他供电的。,二级负荷,指突然中断供电时将造成大量减产，产生大量废品，大量原材料报废，使工业企业内部交通生产停顿的负荷为二级负荷。 如矿井的地面空压机、提升运输设备、井底车场的整流设备等。,3 煤矿供电系统结线方式,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。 按布置方式分：放射式、干线式、环式、双电源（独立）
4、供电式 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,变电所变压器一次侧主结线方式： 桥形结线 单母线分段结线 双母线分段结线,变电所常用结线方式,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。 “桥”为一条由断路器和隔离开关组成的用以进行线路的横联和跨接。 根据跨接桥横联位置的不同，桥式结线可分为“内桥式”、“外桥式”和“全桥式”。,外桥式结线,跨接桥在变压器断路器QF1和QF2的外线路侧，进线回路只有隔离开关。 对变压器的切换操作方便，对电源进线操作不便。,内桥式结线,跨接桥在变压器断路器QF1和QF2的靠变压器侧，变压器电源端只有隔离开关。 提
5、高对电源线路运行的可靠性和倒闸操作的灵活方便性。,全桥式结线,具有适应性强，操作方便、运行灵活、可靠性高等优点，但使用设备多、占地面积大、投资高，故用于供电可靠性要求较高的变电所。,转送 WL3,电源WL2,电源WL1,1,1,2,2,高压侧： 单母线分段,低压侧： 单母线分段,转送 WL2,单母线分段结线,双母线结线,双母线结线,变电所变压器二次母线结线方式： 单母线分段、双母线分段,单母线断路器分段结线图,4 煤矿供电系统组成,典型的供电方式： 深井供电系统 浅井供电系统 平硐供电系统,深井供电系统,适用矿层埋藏深、倾角小，采用立井和斜井开拓，生产能力大的矿井。 1）特征：6（10）kV高
6、压电缆送到井下，并直接送到采区。 2）一般模式：地面变电所-井下中央变电所-采区变电所（或移动变电站）-工作面配电点,地面部分,井下部分,浅井供电系统,对矿层埋藏不深（距地表100200m内）的情况，处于经济和运行方便的考虑，一般采用浅井供电系统。 1）特征：采区用电是从地面向井下钻眼来提供的。 2）一般模式：依据用电情况和井深，从供电的技术经济合理考虑有三种模式 （1）对于采区距井底车场较远（2km）、井下负荷小、涌水量不大的矿井，可经架空线路，将610kV高压电由地面变电所送至与采区位置相应的地面变电亭，再降压至380或660V，再沿钻眼送至井下采区变电所。（井下全部为低压供电）,浅井供电
7、系统,（2）当采区负荷小而井底车场负荷大时，对井底车场的供电，可沿井筒敷设高压下井电缆供电；对采区的供电，可沿钻眼敷设低压电缆提供。（井底车场采用高压供电） （3）对采区巷道很长、负荷又大，为保证正常电压，可经高压架空线路，将电能送至与采区对应位置的配电点，沿钻眼敷设高压电缆，向井下采区变电所供电，再由该变电所降压，向工作面提供低压电力。（采区采用高压供电）,浅井供电系统地面变电所,平硐供电系统,对矿层埋藏较浅（低于100m）、分布范围广的矿井一般采用平硐开采的供电系统。 对深部的用电设备，可利用小风井、斜井或钻孔附近设置的地面变电亭提供低压电力。当需要向平硐提供直流电时，可先经地面变电所整流
8、，再用电缆下送。对平硐开拓且井深在150m的用电设备供电，其系统与深井供电相同。,矿井各级变电所及配电点,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。,矿井地面变电所,一般10kV及以下电压等级的配电装置采用户内式成套配电装置；35kV及以上电压的采用户外架构式配电装置。近几年新建的35kV110kV变电所多采用户内式配电装置，110kV采用GIS配电装置。,井下中央变电所,它是井下供电的枢纽，担负着向井下供电的重要任务。 根据煤矿安全规程的规定，对井下中央变电所和主排水泵房的供电线路，不得少于两回路，当任一回路停止供电时
9、，其余回路也能担负矿井全部负荷。由地面变电所引至中央变电所的电缆数目至少应有两条，并分别引自地面变电所的两段6（10）kV母线上。,井下中央变电所,井下中央变电所的高压母线采用单母线分段接线方式，母线段数与下井电缆数对应，各段母线通过高压开关联络。正常时联络开关断开，母线采用分列运行方式；当某条下井电缆发生故障退出运行时，母线联络开关合闸，保证对负荷的供电。 水泵是井下中央变电所的重要负荷，应保证其供电可靠，由于水泵总数中已包括备用水泵，因此每台水泵一般用一条专用电缆供电。,对于低瓦斯矿井，高压开关柜台采用矿用一般型手车式配电柜、低压开关采用矿用低压配电屏。 对于高瓦斯、煤与瓦斯突出的矿井，其
10、井下主变电所高压开关柜采用PB2-6或PB2-6GA型隔爆配电箱，低压开关柜采用DW80型隔爆自动馈电开关。,井下主变电所,井下主水泵房,低沼气矿井接线示意图,高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井井下主变电所,采区变电所,采区变电所接受中央变电所的高压电能，变换电压，配出高低压电能。,采区变电所,采区变电所的主接线应根据电源进线回路数、负荷大小、变压器台数等因素确定。 单电源进线。适用于负荷小的工作面、炮采工作面。 双电源进线。适用于有综采工作面或下山采区有排水泵的采区变电所。 变压器采用分列运行，每台变压器的低压侧各装有一个总馈电开关，各变压器形成独立的供电系统。,采区变电所工作面配电点供电方式,采区变
11、电所工作面配电点方式 这种供电方式以低压向全采区负荷供电，较安全。但由于所用电缆、开关较多，供电系统相对复杂，且电能和电压损失较大。 低压电缆较长，供电容量受限制。 一般用于炮采和普通机械化采煤。,DB：高压配电箱 QA：自动馈电开关 SM：磁力起动器 SH：手动起动器,采区变电所移动变电站工作面配电点方式,综采矿井常用方式：6kV采区变电所移动变电站工作面配电点方式 优点： （1）由高压直接深入工作面，简化了低压供电系统，缩短了低压供电距离，减少了电能损耗，保证了电压质量，可满足正常运转和启动的需要。系统简单，电网安全可靠程度增加，同时减少了电缆截面和低压开关数量。 （2）采用了干式变压器，
12、提高了采区供电的防爆性能，利于安全，便于检修。 （3）移动变电站可根据需要移动或固定，不需建造变电所硐室。,缺点： （1）6kV高压直接送入采区动作面附近，且低压侧电压为1140V，对安全不利。 （2）采用了移动变电站，需要拓宽巷道，铺设轨道。同时因地质条件的不同，使移动变电站的安装、运输和维护受到空间的限制。,采区变电所,工作面配电点,工作面配电点接受由采区变电所或移动变电站送来的低压电能，通过控制开关、磁力启动器，用软电缆向回采或掘进工作面的设备供电。并利用干式变压器或煤电钻变压器综合装置，将电压降为127V，向电钻、照明和通信设备供电。,工作面配电点,综采工作面供电,综合机械化采煤工作面
13、，单机容量和设备的总容量都很大，其回采速度又快，若仍采用固定变电所供电，既不经济，又不易保证电压质量。因此，必须采用移动变电站供电，以缩短低压供电距离，使高压深入负荷中心，将综采工作面供电电压提高到1140V，以利于保证供电的经济性和供电质量。,5 煤矿供电系统电力负荷,王家寨煤矿 矿井负荷统计,根据井下用电设备实际布置情况，分为-350中央变电所、-510中央变电所、-420变电所、五采变电所、5202移动变电站、1406移动变电站。,-350中央变电所,-510中央变电所,-420变电所,1406移动变电站,五采变电所,地面电高压负荷,煤矿井下电气设备应注意问题,防爆 如何接入供电系统 测试、调试困难 调试仪器不能随便使用 电气设备不能打开防爆外壳 停送电时间不能自主安排,
