第一章矿井供电系统和安全用电

1机电安全技术史玉忠乌海职业技术学院机电工程系北方电力培训班2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院2基础知识部分矿井供电系统和安全用电；矿用电气设备和电缆；矿井提升设备；矿井运输设备和主要通风设备；采掘机械设备；2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院3第一章矿井供电系统和安全用电矿井供电系统；安全用电；井下电网保护；井下电气设备的完好标准及检修质量标准；2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院4矿井供电系统矿山地面变电所电源1.矿山变电所的电压是35kV；2.矿山地面变电所有两个独立的电源；距供电电源较近时，用平行双回路方式供电；距供电电源较远时，由电源送一回路，另外在相邻矿区地面变电所之间设一回路联络线，形成环形供电第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院5矿井供电系统井下供电系统的组成1.井下电缆；2.中央变电所；3.分区变电所；4.采区变电所；5.防爆移动变电所；6.采区配电点；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院6第一节矿井供电系统矿井供电系统矿井供电系统图2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院7矿井供电系统供电系统要点1.用两条高压电缆把6kV高压电送到井下中央变电所；2.地面变电所和井下中央变电所主结线采用分段母线；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院8矿井供电系统电力负荷的分类（依据重要性）：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。例：矿井通风机、主排水泵、副井提升机等。（2）供电要求：两个独立电源供电。第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院9矿井供电系统电力负荷的分类（依据重要性）：2、二类负荷：（1）定义：凡因突然停电造成大量减产或大量废品的负荷。例：煤矿主井提升机、压风机。（2）供电：两个独立电源供电。第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院10矿井供电系统电力负荷的分类（依据重要性）：3、三类负荷：（1）定义：指除一、二类负荷以外的其它负荷。例：学校宿舍、地面附属车间及矿井机修厂等。（2）供电：单回路供电、多负荷共用一条输电线路。目的：确保一类负荷供电不间断，保证二类负荷用电，考虑三类负荷供电第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院11矿井供电系统采煤工作面供电方式1.干线式；2.辐射式；3.混合式；4.移动变电所第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院12矿井供电系统矿井供电的一般规定1.矿井应有两回路电源；并联情况下互为备用，以减少线路损失；不能并联时，必须采用带电热备用方式；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院13矿井供电系统矿井供电的一般规定2.地面供电线路至少应有一路电源不中断供电，且任一回路都能担负矿井全部负荷；3.矿井地面变电所的电能应分别来自电力网中的两个区域变电所和发电厂；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院14矿井供电系统矿井供电的一般规定4.年产6万吨以下的矿井采用单回路时，必须有备用电源，备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等要求；5.小型矿井采用10kV以下电压作为矿井架空电源进线时，两回路不得共杆；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院15矿井供电系统矿井供电的一般规定6.矿井多回路电源供电时部分线路可共杆架设；线路不得通过塌陷区；共杆架设部分，必须具有正常维护和检修条件；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院16矿井供电系统矿井供电的一般规定7.井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房的供电线路，不得少于两回路；主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵房等主要设备机房，应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院17矿井供电系统矿井供电的一般规定8.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要求；9.每一矿井必须备有地面、井下配电系统图，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；配电系统图设备布置图线路平面敷设图第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院18矿井供电系统矿井供电的一般规定10.电气设备不应超过额定值运行；11.直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动重合闸；12.煤电钻必须设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离启动和众停止煤电钻的综合保护装置；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院19矿井供电系统井下配电变压器运行方式1.采用中性点直接接地方式危害①人体触电时增加了人体的触电电流可达380mA；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院20矿井供电系统井下配电变压器运行方式1.采用中性点直接接地方式注意设计漏电保护时，假定人身电阻为1000欧姆，通过人体的触电电流不超过30mA为安全电流；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院21矿井供电系统井下配电变压器运行方式1.采用中性点直接接地方式②单相接地时形成了单相短路；单相接地第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院22矿井供电系统井下配电变压器运行方式1.采用中性点直接接地方式当单相短路电流很大时，在接地点将产生很大的电弧，可能引起瓦斯和煤尘爆炸以及雷管提前引爆。第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院23矿井供电系统井下配电变压器运行方式安全规程规定：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或发电机直接向井下供电。第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院24矿井供电系统井下配电变压器运行方式2.采用中性点不直接接地方式第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院25矿井供电系统井下配电变压器运行方式2.采用中性点不直接接地方式第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院26矿井供电系统井下配电变压器运行方式1.采用中性点不直接接地方式注意在中性点不直接接地时，通过人体的电流是安全的；对分布电容，采用在漏电继电器中加零序电抗线圈来补偿对地电容电流；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院27矿井供电系统电源进出线输、配电原则1.对双回路供电的进线，必须经两台专用高压开关后，才能与高压母线连接，且必须分别接在两段母线上。2.对第一类负荷的两路电源配出线，必须分别接在两段母线上。3.对井底车场低压负荷供电的降压变压器，必须分别接在两段母线上。第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院28矿井供电系统井下中央变电所高、低压供电系统第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院29矿井供电系统井下中央变电所高、低压供电系统井底车场是全井的负荷中心，因此，中央变电所设在井底车场附近与水泵房相连。高压电源部分低压供电系统第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院30矿井供电系统井下中央变电所的结线第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院31第一节矿井供电系统矿井供电系统矿井供电系统井下中央变电所的设备布置2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院32矿井供电系统井下中央变电所高、低压供电系统接线方式遵守的原则1.入井高压电源，经高压配电箱后方可接到高压母线上；2.采用分段母线系统，由一台高压配电箱作为分段母线的联络开关；3.井底车场低压负荷供电的两台降压变压器，必须分别接在两段不同的母线上，并各由高压配电箱控制。第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院33矿井供电系统井下中央变电所高、低压供电系统接线方式遵守的原则4.主排水采用高压电源供电时，所有水泵按台数均匀分布在两条母线上。5.其他所有第一类负荷和采用双回路供电的第二类负荷的两路电源必须接在不同的母线上，且均匀分布。第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院34采区供电系统采区供电系统主要任务：将高压变为低压，并将此电压分配到本采区所有采掘工作面及其他用电设备；位置：设在采区用电负荷中心，保证用电设备的端电压不低于设备额定电压的95%。第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院35采区供电系统采区供电系统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：适用于负荷小的工作面，炮采工作面。（2）双电源进线：电源分列运行，适用于综采工作面或下山采区、有排水泵的采区变电所。第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院36采区供电系统第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院37采区供电系统综采工作面供电系统第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院38采区供电系统综采工作面供电系统第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院39采区供电系统综采工作面供电系统综采工作面供电系统的一般原则1.力求减少开关、启动器的使用台数，原则上1台启动器控制1台电动机，1个配电点并联的启动器在3台以下时，一般不设进线用总馈电开关。第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院40采区供电系统综采工作面供电系统综采工作面供电系统的一般原则2.综采工作面各生产机械宜采用辐射式单独电缆供电。3.刮板输送机有多台电动机，容量不太大时，应采用干线电缆供电；容量较大时，可采用辐射式单独电缆供电；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院41采区供电系统综采工作面供电系统综采工作面供电系统的一般原则4.工作面配电点最大容量电动机的启动器应靠近配电点的进线，以减少启动器之间连接电缆的截面。5.力求减少电缆的长度，尽量减少重复供电。第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院42采区供电系统综采工作面供电系统综采工作面供电系统的特点1.综采工作面供电电压提高到1140V，供电距离增大，而且电动机转矩损失减少，但须提高电缆、电动机、控制开关等设备各部分绝缘。第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院43采区供电系统综采工作面供电系统综采工作面供电系统的特点2.采用移动变电站，缩短变电站和机采工作面动力设备的距离，移动变电站与工作面距离一般大于100m，小于300m。第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院44采区供电系统综采工作面供电系统综采工作面供电系统的组成1.6KV高压系统：高压防爆配电箱、高压双屏蔽软电缆、高压电缆连接器、移动变电站；2.低压1140V系统：低压馈电开关、屏蔽电缆、真空磁力启动器；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院45采区供电系统综采工作面供电系统对综采工作面供电系统的要求1.采用移动变电站的供电方式，以缩短低压1140V供电电缆的长度，减少压降，提高供电质量；2.提高采区供电电压，满足电动机启动和正常工作；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院46采区供电系统综采工作面供电系统对综采工作面供电系统的要求3.电气设备应有良好的保护装置与指标装置；4.采用安全性较屏蔽电缆和双屏蔽电缆；5.配电点设有一定数量的备用启动器与开关；第一节矿井供电系统2019年8月16日6时56分乌海职业技术学院47采区供电系统局部通风机