一、礦井供電系統(tǒng)

(1)  供電系統(tǒng):

(2) 礦井用電負(fù)荷的分級 用電負(fù)荷的等級，是選擇礦區(qū)供配電系統(tǒng)的主要依據(jù)之一。按照可靠性的要求，礦井用電負(fù)荷一般分為三級。

 1）一級負(fù)荷 一級負(fù)荷主要包括以下設(shè)備

 (1)礦井主要扇風(fēng)機(jī)。

 (2)升降人員的立井提升機(jī)、礦井主提升設(shè)備。

 (3)有淹沒危險的井下主排水設(shè)備。

 (4)礦井抽放瓦斯設(shè)備。

 (5)、高瓦斯礦井掘進(jìn)頭的通風(fēng)設(shè)備。

(6) 壓風(fēng)機(jī)、監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備 。

 (7)為井下供電的變電所。

 2）二級負(fù)荷

 (1)煤礦企業(yè)、井上、下主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的動力和照明設(shè)備。

 (2)水源缺乏地區(qū)的生產(chǎn)、生活水源水泵及配有備用泵的消防水泵。

 (3) 4t 以上鍋爐設(shè)備。

(4)礦燈充電設(shè)備。

 (5)以電機(jī)車為主要運(yùn)輸方式的整流及充電設(shè)備。

 (6)自動交換機(jī)，大中型監(jiān)控設(shè)備及管理計(jì)管機(jī)的用電設(shè)備。

 (7)電氣集中的鐵路運(yùn)輸信號設(shè)備。

 3）三級負(fù)荷 凡不屬于一、二級負(fù)荷的均屬三級負(fù)荷。

第四百四十一條礦井應(yīng)有兩回路電源線路。當(dāng)任一回路發(fā)生故障停止供電時，另一回路應(yīng)能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。年產(chǎn)60000t以下的礦井采用單回路供電時，必須有備用電源；備用電源的容量必須滿足礦井一類負(fù)荷（通風(fēng)、排水、提升等）的要求。礦井的兩回路電源線路上都不得分接任何負(fù)荷。

正常情況下，礦井電源應(yīng)采用分列運(yùn)行方式，一回路運(yùn)行時另一回路必須帶電備用，以保證供電的連續(xù)性。

10kV及其以下的礦井架空電源線路不得共桿架設(shè)。

礦井電源線路上嚴(yán)禁裝設(shè)負(fù)荷定量器。

第四百四十二條  對井下各水平中央變（配）電所、主排水泵房和下山開采的采區(qū)排水泵房供電的線路，不得少于兩回路。當(dāng)任一回路停止供電時，其余回路應(yīng)能擔(dān)負(fù)全部負(fù)荷。

主要通風(fēng)機(jī)、提升人員的立井絞車、抽放瓦斯泵等主要設(shè)備房，應(yīng)各有兩回路直接由變（配）電所饋出的供電線路；受條件限制時，其中的一回路可引自上述同種設(shè)備房的配電裝置。

本條上述供電線路應(yīng)來自各自的變壓器和母線段，線路上不應(yīng)分接任何負(fù)荷。

本條上述設(shè)備的控制回路和輔助設(shè)備，必須有與主要設(shè)備同等可靠的備用電源。

第四百四十三條  嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地。

嚴(yán)禁由地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器或發(fā)電機(jī)直接向井下供電。

第四百四十四條  選用的井下電氣設(shè)備，必須符合表10的要求。

普通型攜帶式電氣測量儀表，必須在瓦斯?jié)舛?.0%以下的地點(diǎn)使用，并實(shí)時監(jiān)測使用環(huán)境的瓦斯?jié)舛取?/p>

7、煤礦總變電所接線實(shí)例：

電源數(shù)目、變壓器、負(fù)荷、接線方式、電壓等級、可靠性

（1）礦井供電方式的決定因素：井田范圍、煤層開采深度、開采方法、年產(chǎn)量、涌水量、負(fù)荷大小等綜合因素進(jìn)行。

（2）分類：深井和淺井兩種類型。

（1）深井供電系統(tǒng)

A.特點(diǎn)：井下設(shè)立中央變電所

B.決定因素：煤層深，井下負(fù)荷大、涌水量大等。

C.組成：地面變電所、井下中央變電所和采區(qū)變電所。

D.供電回路數(shù)：兩回路或兩回路以上。

2）淺井供電系統(tǒng)

A.特點(diǎn)：井下不設(shè)立中央變電所。

B.決定因素：煤層埋藏不深(一般離地表 100～200m)、井田范圍大、井下負(fù)荷不大、涌水量 小的礦井。可采用淺井供電系統(tǒng)。

C.淺井供電主要有以下三種方式：

a.井底車場及其附近巷道的低壓用電設(shè)備，可由設(shè)在地面變電所的配電變壓器降壓后，用低 壓電纜通過井筒送到井底車場配電所，再由井底車場配電所將低壓電能送至各低壓用電設(shè)備。井 下架線式電機(jī)車所用直流電源，可在地面變電所整流，然后將直流電用電纜沿井筒送到井底車場 配電所后供給。

b.當(dāng)采區(qū)負(fù)荷不大或無高壓用電設(shè)備時，采區(qū)用電由地面變電所用高壓架空線路，將電能送 到設(shè)在采區(qū)地面上的變電室或變電亭，然后把電壓降為 380V 或 660V 后，用低壓電纜經(jīng)鉆孔送到 井下采區(qū)配電所，由采區(qū)配電所再送給工作面配電點(diǎn)和低壓用電設(shè)備。

c.當(dāng)采區(qū)負(fù)荷較大或有高壓用電設(shè)備時， 用高壓電纜經(jīng)鉆孔將高壓電能送到井下采區(qū)變電所， 然后降壓向采區(qū)低壓負(fù)荷供電。

在淺井供電系統(tǒng)中，由于采區(qū)用電是通過采區(qū)地表直通井下的鉆孔向采區(qū)供電的，所以也稱 為鉆孔供電系統(tǒng)。為防止鉆孔孔壁塌落擠壓電纜，鉆孔中敷設(shè)有鋼管，電纜穿過鋼管送至井下采 區(qū)。

d.優(yōu)缺點(diǎn)：淺井供電系統(tǒng)，可節(jié)省井下昂貴的高壓電氣設(shè)備和電纜，減少井下變電硐室的開 拓量，所以比較經(jīng)濟(jì)、安全。其不足之處是需打鉆孔和敷設(shè)鋼管，鋼管用完后不能回收。 礦井供電究竟采用哪種供電方式，應(yīng)根據(jù)礦井的具體情況經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。

3）井下中央變電所的結(jié)線

（１）單母線分段結(jié)線 可靠性高，負(fù)荷大（獨(dú)立雙電源）：對一二類負(fù)荷供電．獨(dú)立電源：對二三類負(fù)荷供電．

（２）運(yùn)行方式：母線采用分列運(yùn)行。

（３）適用情況；可靠性高、負(fù)荷大（獨(dú)立雙電源）、對一二類負(fù)荷供電。

煤礦常用交流電壓等級及用途

二、礦井供電系統(tǒng)

35KV高壓經(jīng)煤礦地面35KV/10KV(6KV)變電所的主變壓器降壓后（35KV/10KV），經(jīng)過10KV（或6KV）高壓配電裝置及供電線路，將電能輸送到井下中央變電所內(nèi)，再由中央變電所輸送至采區(qū)變電所，再經(jīng)過采區(qū)變電所的變配電設(shè)備及供電線路送至綜、連采、機(jī)運(yùn)隊(duì)等配電點(diǎn)，經(jīng)配電點(diǎn)的移動變電站降壓后，分別將不同等級的電壓輸送給不同的電氣開關(guān)和用電設(shè)備（負(fù)荷），便組成了礦井供電系統(tǒng)。目前煤礦井下普遍采用采區(qū)變電所供電或移動變電站的供電方式，其移動變電站采用高壓開關(guān)、干式變壓器、低壓饋電開關(guān)或低壓綜合保護(hù)箱三位一體組合方式，或是礦用隔爆型干式變壓器和礦用一般型干式變壓器。

煤礦井下供電系統(tǒng)有哪些設(shè)備構(gòu)成？有哪些用電設(shè)備？

國內(nèi)的供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大都采用分站+電源   箱+斷電器+后備電池+傳感器模式。有高壓供電系統(tǒng)，低壓供電系統(tǒng)。

煤礦電氣設(shè)備分為兩大類：一般型電氣設(shè)備、礦用防爆電氣設(shè)備。

三、井下局部通風(fēng)機(jī)的專用供電問題：

（1）低瓦斯礦井掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)采用裝有選擇性漏電保護(hù)的專用開關(guān)和專用線路供電；

注：低瓦斯礦井掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)供電要求達(dá)到“二專”（專用開關(guān)和專用線路）；

（2）高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）礦井掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)必須采用雙電源供電。

注：高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）礦井掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)供電要求達(dá)到雙電源供電，且主供電電源應(yīng)達(dá)到“三專”（專用變壓器、專用開關(guān)和專用線路）；備用電源允許引自其他動力變壓器的低壓母線段，但其供電回路應(yīng)采用裝有選擇性漏電保護(hù)的專用開關(guān)和專用線路供電。

3）使用局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)的地點(diǎn)，其配電設(shè)備必須實(shí)行風(fēng)電和瓦斯電閉鎖，保證在停風(fēng)和瓦斯超限后切斷該區(qū)域內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源。

注：（1）在實(shí)際應(yīng)用中，有些礦井（特別是一些小型礦井）的掘進(jìn)工作面之所以頻繁發(fā)生停風(fēng)、瓦斯超限和積聚現(xiàn)象，都是因?yàn)榫植客L(fēng)機(jī)沒有實(shí)行專用線路供電，而是與工作面其他動力用電設(shè)備共用供電線路，在其他動力用電設(shè)備搬遷、檢修或發(fā)生短路事故時，都會造成局部通風(fēng)機(jī)的停電運(yùn)行。

（2）“關(guān)于印發(fā)《煤礦瓦斯治理經(jīng)驗(yàn)五十條》的通知”（發(fā)改能源[2005]457）第四十五條規(guī)定：“保證井下局部通風(fēng)機(jī)的連續(xù)供電。局部高低壓供電實(shí)現(xiàn)雙電源供電；采區(qū)變電所或井下中央變電所直供，且做到至少兩個電源；采區(qū)變電所分段運(yùn)行……”。根據(jù)這一規(guī)定，煤（巖）與瓦斯（CO2）礦井掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)必須雙電源供電。 （貴州[2008]83）并要求運(yùn)行風(fēng)機(jī)和備用風(fēng)機(jī)自動切換。局部通風(fēng)機(jī)供電的可靠性、連續(xù)性。

四、煤礦井下供電系統(tǒng)的電氣設(shè)備及井下用電設(shè)備

n由煤礦地面變電所的變壓器、配電裝置、供電線路將電源輸送給中央變電所或采區(qū)變電所，經(jīng)過變配電供給用點(diǎn)負(fù)荷，這種運(yùn)行方式相互連接起來構(gòu)成的供電網(wǎng)稱為礦井供電系統(tǒng)。供電系統(tǒng)中尙包括漏電檢測保護(hù)、保護(hù)接地裝置和短路保護(hù)裝置，他們一并構(gòu)成一個完善的供電系統(tǒng)。 n 常用的煤礦供電系統(tǒng)是：地面變電所—井下中央變電所—采區(qū)變電所（或者移動式變電站）—工作面配電點(diǎn) n我國現(xiàn)在煤礦常用的兩種供電系統(tǒng)：深井供電方式和淺井供電方式 兩大類

n根據(jù)額定電壓選擇時，所選電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于通過它的長時工作電流。還有根據(jù)開關(guān)電氣斷流能力和電氣設(shè)備的短路穩(wěn)定性來根據(jù)本礦的實(shí)際情況，選擇GFW-1礦用一般型高壓配電箱和礦用隔爆型高壓真空配電箱PJG43-10型。

n2典型煤礦井下6～10kV供電系統(tǒng)分析 n　　典型的井下高壓供電系統(tǒng)是一個單側(cè)電源三級線路供電系統(tǒng)，如圖1所示。 n　　 n  n  n　　圖1 井下高壓供電系統(tǒng)簡化圖 n　　各處開關(guān)分類及作用 n　　(1)分段開關(guān)，如QF15、QF25、QF35等，將單母線分為兩段，不設(shè)保護(hù)。 n　　(2)進(jìn)線開關(guān)，如QF1、QF2、QF3等，作為該段母線的電源開關(guān)，不設(shè)保護(hù)。 n　　(3)線路開關(guān)，又稱出線開關(guān)，如QF11～QF14、QF21、QF23、QF31、QF33等，用來保護(hù)一條線路，或線路變壓器組，應(yīng)設(shè)保護(hù)。 n　　(4)直配負(fù)荷開關(guān)，如QF22、QF24、QF32、QF34等，只經(jīng)過很短的電纜(約幾十米)就接到高壓端負(fù)荷——固定式變壓器或高壓電動機(jī)，此類開關(guān)也應(yīng)設(shè)置保護(hù)。

典型煤礦井下6～10kV供電系統(tǒng)分析