矿山安全供电讲义

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1、 矿山供电安全管理第五章煤矿机电安全管理第一节煤矿电气安全一、煤矿供电（一）煤矿电力负荷对供电的要求与分类1、煤矿电力负荷对供电的要求（1）供电安全。安全性是指人身安全、矿井安全、设备安 全，不致发生人身伤害和电气设备损坏事故，也不会引起电 火灾和瓦斯煤尘爆炸事故。为确保供电安全、煤矿采取了一 系列技术和制度措施，如井下变压器及由地面供电的发电机 、变压器中性点禁止接地，井下采用防爆设备，井下电网采 取各种保护措施等。（2）可靠性。可靠性是指不间断地连续供电。为保证煤矿 供电的可靠性，供电系统应采用双电源，双电源可来自不同 的变电所或发电厂，也可来自同一双电源变电所的不同母线 上；双电源的供电

2、线路上不“T”接任何负荷。可靠性除与系统 本身有关外，还与系统中电气设备组成元件可靠性有关，即 与系统中各产品的正常使用寿命有关。1（3）供电经济。经济性是指在保证供电可靠安全的前 提下，力求供电系统简单，易于安装，运行操作方便，建 设投资少。（4）供电质量。供电系统的电能质量是指电压、频率 和波形的质量。主要指标包括：电压偏差、电压波动和闪 变、频率偏差、谐波（电压谐波畸变率和谐波电流含有率 ）和三相电压不平衡度等。2、电力负荷的分类。根据负荷的重要性及供电中断造 成的危害程度，电力用户分为三个等级。（1）一级用户。凡因突然停电会造成人身伤亡或重要设 备损坏，给企业造成重大经济损失或产生不良

3、政治影响的 负荷，电力用户为一级用户。如煤矿的主要通风机、井下 主排水设备、下山采区排水设备、兼作矿井主排水泵的井 下煤水泵、升降人员的立井提升机（经常升降人员的暗副 立井绞车）、瓦斯抽放设备。这类用户应采用来自不同母 线的双回路电源供电，以保证在一回路供电线路出现故障 的情况下，另一回路供电线路能继续供电。2（2）二级用户。凡因突然停电造成较大数量的减 产或较大经济损失的负荷，电力用户均为二级负荷。 如煤矿的集中提煤设备、地面的空压机、暗主井提升 设备、主井装载设备、大巷强力带式输送机、主运输 用的井下电机车充电及整流设备、监控系统设备等。 这类用户一般采用双回路供电或环形线路供电。（3）三

4、级用户。凡不属于一、二级用户的负荷均 为三级用户。煤矿井口机修厂、木工房、住宅照明等 。这类用户对供电无特殊要求。电力负荷的分级目的是为了合理供电。在供电系 统发生故障或检修时，限制用电负荷就能区别对待。 先停三级用户用电，必要时停部分或全部二级用户用 电，确保一级用户供电可靠。3（二）煤矿供电系统。煤矿供电系统由地面变电所、井下中央变电所、采 区变电所、移动变电站、工作面配电点及各级输配电线 路组成。为保证供电可靠，地面变电所、中央变电所都为双回 路供电。煤矿供电电压等级：地面高压有110kV、35 kV、10 （6）kV、低压有660 V、380 V、220V、36V，直流 有750V、5

5、50V、250V；井下高压有10kV、或6 kV、（3 kV）、低压有 1140 V、660 V、380 V、127V、36V，直流750V、 550V、250V。注：井下：高压，不超过10kV；低压，不超过 1140V；固定照明、信号、电话和手持式电气设备的供 电额定电压，不超过127V；远距离控制线路的额定电 压，不超过36V；采区电气设备使用3kV供电时，必须 制定专门的安全措施。 4矿井供电系统分为深井供电与浅井供电系统（ 方式）。确定矿井供电方式的主要因素有：井田范围大 小、煤层的埋藏深度、开采方式、井下涌水量、产 量、机械化电气化程度等。对于开采煤层较深、年 产量大的矿井，通常经过

6、井筒将6kV（或10kV）高 压送入井下，一般将这种方式称为深井供电。对于 煤层埋藏较浅、且用电负荷少的矿井，可通过井筒 或钻孔将660V或380V送入井下，这种供电方式称 浅井供电。详见供电系统图。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 路平面敷设示意图，并随着情况变化定期填绘。图 中就注明：见煤矿安全规程244页。5二、供电安全与相关规定供电安全是一项关系煤矿生产和人身安全的重要问题。 为保证供电安全，国家制定了各种相关规程。煤矿地面、井下供电系统及设备的设计、安装、运行、 检修、试验以及安全等工作均应参照煤矿安全规程及有 关部门制定的规程执

7、行。如国家安全生产监督管理总局制定 的AQ10232006标准，即煤矿井下低压供电系统及装备 通用安全技术要求；建设部和国家质量监督检验检疫总局 联合制定的GB504172007标准，即煤矿井下供配电设计 规范等。1、对电源与系统的规定，见P207P208。1）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。2）矿井两回路电源线路上都不得分接任何负荷。 63）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 。4）10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设 。5）矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。6）对井下

8、各水平中央变电所、主排水泵和下山开采 的采区排水泵供电线路，不得少于两回路。当任一回路停 止供电时，其余回路应能承担全部负荷。主要通风机、提 升人员的立井绞车、瓦斯抽放泵等主要设备房，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。上述供电线路应来自各自变压器和母线段，线路上不 应分接任何负荷。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。 77）严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁由地 面中性点直接接地的变压器和发电机直接向井下供电。8）直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动 重合闸。手动合闸时，必须事

9、先同井下联系。井下低压馈 电线上有可靠的漏电、短路检测闭锁装置时，可采用瞬间 一次自动复电系统。9）矿井高压电网必须采取措施保证单相接地电容电 流不超过20A。10）井上、下必须装设防雷装置，并遵守下列规定： 经由地面架空线路引入井下的供电线路和电机车架线，必 须在入井处装设防雷装置；由地面直接入井的轨道及露天 架空引入（出）的管路，必须在井口附近将金属体进行不 少于两处的良好的接地；通讯线路必须在入井处装设熔断 器和防雷电装置。 811）井下局部通风机供配电，必须遵守下列规定：A、低瓦斯矿井掘进工作面局部通风机应采用装有选 择性漏电保护的专用开关和专用线路供电；B、高瓦斯矿井掘进工作面局部通

10、风机应采用专用变 压器、专用开关和专用线路的“三专”供电；C、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、瓦斯喷 出区域、掘进工作面的局部通风机应采用双电源供电。其 中，主供电源应采用“三专”供电，备用电源允许引自其它 动力变压器的低压母线段，但其供电回路应采用装有选择 性漏电保护的专用开关和专用线路供电；D、使用局部通风机供风的地点，其配电设备必须实 行风电和瓦斯电闭锁，保证在停风和瓦斯超限后能切断该 区域内全部非本质安全型电气设备的电源。 92、电气操作实行工作票制度为确保电器操作安全，应实行工作票制度。工作票的主要内容包 括工作地点和工作内容；工作起、止时间；工作负责人（监护人）、 工作许可人和

11、工作人员的姓名；注意事项和安全措施。3、高压停、送电制度。为保证供电安全,防上人身触 电,电气设备 在进行检修、搬迁等作业时，必须遵守停电、验电、放电装设接地线 、设置遮栏和悬挂标志牌等规定程序，严禁带电作业。作业要严格执 行签发工作票与操作票制度等。并实施工作许可制度，工作监护制度 ，工作间断、转移和终结制度。4、井下供电十不准制度1）不准带电检修、搬迁电气设备和电缆。2）不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。3）不准甩掉检漏继电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电 、瓦斯电闭锁装置。4）不准明火操作、明火打点、明火放炮。 105）不准用铜、铝、铁丝代替保险丝。6）停风、停电的采掘工作面未经

12、瓦斯检查，不准强 行送电。7）有故障的线路不准强行送电。8）保护装置失灵后，不准送电。9）不准使用失爆设备、失爆电器。10）不准井下拆卸矿灯。5、三无、四有、两齐、三全、三坚持制度三无：无“鸡爪子”、无“羊尾巴”、无明接关。四有：有过流和漏电保护装置，有螺钉和弹簧垫圈， 有密封圈和挡板，有接地装置。两齐：电缆悬挂整齐，设备硐室清洁整齐。三全：防护装置全，绝缘用具全，图纸资料全。 11三坚持：坚持使用检漏继电器，坚持使用煤 电钻、照明、信号综合保护，坚持使用风电、瓦 斯电闭锁。三、电网的保护：有电流、漏电、接地、电 压、断相、风电或瓦斯与电闭锁、综合保护。井 下必须具备的三大保护是漏电、过流、接

13、地。（一）漏电保护1、漏电：（1）漏电是指三相电网对地绝缘电阻下降到危 险值。流入大地的电流称为漏电电流，漏电分为 集中性漏电和分散性漏电。（2）漏电的危害。主要危害一是引起人身触电 ，二是引起瓦斯、煤尘爆炸，三是引起火灾、烧 坏设备，四是引起电雷管先期爆炸等。 12（3）漏电产生的原因。见P210。2、漏电保护作用及要求（1）漏电保护的保护方式。无选择性漏电保 护、选择性漏电保护和漏电闭锁保护。（2）漏电保护的作用主要是。绝缘监视，能 够通过欧姆表；自动切断故障电源；补偿电容电 流。（3）对漏电保护装置的要求。要坚持使用检漏继电器，严禁甩掉不用。值 班电工每天要对漏电保护装置进行一次跳闸实验

14、 ，看能否起到保护作用，要保证漏电保护装置具 有安全性、可靠性、选择性。 13电网绝缘电阻规定最小值 额定电 压 (V) 最低绝缘电阻值（ k） 额定电压 (V) 最低绝缘电阻值（ k） 127 5.3 66035 3801911406314漏电动作电阻整定值额定电 压 (V) 漏电动作 电阻 整定值（ k） 额定电 压 (V) 漏电动作 电阻 整定值（ k） 1271.1(1S) 66011(0.25S) 3803.5(0.4S) 114020（0.2S ） 15漏电闭锁电阻整定值额定电压 (V) 漏电闭锁 电阻 整定值（k ） 额定电压 (V) 漏电闭锁 电阻 整定值（ k） 1272.2

15、660223807 11404016（二）过流保护所谓过流，就是凡是流过电气设备或电缆的实际电流超过了额定 电流，都叫过电流，简称过流。过流有以下几种：1、短路：电路中电位不等的任意两点之间金属性连接，就叫短路 。短路的特征就是电流急剧增大和电压下降，短路电流可达额定电流 的几倍、几十倍甚至几百倍。短路有极其严重的危害。烧坏设备、引起火灾、甚至引起瓦斯、 煤尘爆炸事故，影响电网其它设备的正常工作。造成短路的原因有：顶板落石、放炮崩坏电缆、矿车掉道碰坏电 缆，误操作等。造成短路的主要原因是绝缘击穿，尤其是电缆，由于 绝缘老化、受潮，使相间绝缘下降，当相间绝缘电阻下降到一定数值 ，就会造成击穿而发

16、生短路。预防短路的主要措施见P212.为避免短路造成严重后果，必须按煤矿安全规程和相关的其 他规程的规定，正确地选择和使用熔断器和过流继电器等，使过流保 护灵敏可靠，避免出现误动作和拒动作。 172、过负荷：所谓过负荷，指电气设备或电缆中流过的实际电流超 过了额定电流，又超过了允许过载时间，也叫过载。过负荷的主要原因：1）电气设备和电缆的容量选择不当（过小），致使 正常工作时的负荷超过了额定数值。2）对生产机械的误操作。如输送机在压煤的情况下 重载起动，使之起动时间过长或频繁起动。3）电动机端电压过低。4）机械卡住（堵转）。过载的危害。过载轻则缩短电动机的使用寿命，重则 烧坏。为避免过载造成严重后果，必须按煤矿安全规程 和相关的其他规程的规定，正确地选择和使用过载保护装 置（过电流继电器和时间继电器），灵敏、可靠地保护用 电设备。183、断相：断相是指三相电动机的电源中有