1、矿山供电技术矿山供电技术李忠李忠2019年年9月月19日日第一章第一章 矿井供电系统矿井供电系统第一节第一节 矿区变电所的特点矿区变电所的特点v矿区变电所属于地区变电所矿区变电所属于地区变电所v它接受枢纽（或区域）变电所降压后的它接受枢纽（或区域）变电所降压后的110kV110kV电能，经降压后的电能，经降压后的35kV35kV电能送至矿山电能送至矿山地面变电所地面变电所v矿山地面变电所多属终端或穿越变电所矿山地面变电所多属终端或穿越变电所v将电压降为将电压降为6 610kV10kV后，向额定电压为后，向额定电压为10kV10kV及以下的用电设备供电及以下的用电设备供电 第二节第二节 矿井供电
2、系统矿井供电系统 v矿井对供电的要求矿井对供电的要求 v供电可靠供电可靠 v供电安全供电安全v保证充足的供电量保证充足的供电量（设计、设备有余量）（设计、设备有余量）v技术经济合理技术经济合理v矿井用户分类矿井用户分类 v一类用户（一级负荷）一类用户（一级负荷）v二类用户（二级负荷）二类用户（二级负荷）v三类用户（三级负荷）三类用户（三级负荷）矿井电压等级矿井电压等级 电压等级电压等级用途用途交交流流电电36V36V127V127V220V220V380V380V660V660V1140V1140V3 3、6 6、10kV10kV3535、60kV60kV110110、220220、330kV
3、330kV以上以上矿用低压隔爆磁力起动器的控制回路及信号回路矿用低压隔爆磁力起动器的控制回路及信号回路井下照明、信号、煤电钻井下照明、信号、煤电钻地面照明、低压动力地面照明、低压动力地面或井下低压动力地面或井下低压动力井下低压动力井下低压动力采区大型采煤机组等采区大型采煤机组等大型机械的电动机或输电大型机械的电动机或输电高压输电高压输电超高压输电超高压输电直直流流电电110110、220220、440V440V250250、550V550V4040、8080、110110、120V120V2.52.5、4V4V一般动力一般动力架线式电机车架线式电机车蓄电池电机车蓄电池电机车矿灯矿灯电压等级、输
4、送功率及输送距离的大概范围电压等级、输送功率及输送距离的大概范围 电压等级（电压等级（kVkV）输输 送送 功功 率（率（kWkW）输送距离（输送距离（kmkm）0.380.383 36 6101035356060110110100100以下以下10010010001000100010001200120020020020002000100010001000010000350035003000030000100001000050000500000.60.6以下以下1 13 34 415156 620202020707030301001005050150150矿井供电系统的结构和特点矿井供电系统的
5、结构和特点 v矿井供电方式的决定因素矿井供电方式的决定因素v矿区范围矿区范围v采用机械化方式采用机械化方式v矿层结构矿层结构v采煤方法采煤方法v矿层埋藏深浅矿层埋藏深浅v井下涌水量大小井下涌水量大小v典型供电方式：典型供电方式：深井、浅井、平硐深井、浅井、平硐三种三种电力网电力网深井供电系统 中央变电所中央变电所深井供电系统v主要用于矿层埋藏深、倾角小，采用立井和斜主要用于矿层埋藏深、倾角小，采用立井和斜井开拓，生产能力大的矿井井开拓，生产能力大的矿井v高压电引出后先借沿井筒敷设的铠装电缆传送高压电引出后先借沿井筒敷设的铠装电缆传送至井下主变（配）电所，再送到采区变电所或至井下主变（配）电所，
6、再送到采区变电所或移动变电站降压，然后再经采掘工作面配电点，移动变电站降压，然后再经采掘工作面配电点，向采掘机械等设备供电向采掘机械等设备供电v除了向井下供电外，还可直接向地面大容量高除了向井下供电外，还可直接向地面大容量高压用电设备供电，以及向地面小容量用电设备压用电设备供电，以及向地面小容量用电设备和照明装置等供电和照明装置等供电 浅井供电系统 浅井供电系统浅井供电系统v用于矿层埋藏不深（距地表用于矿层埋藏不深（距地表100100200m200m内）内）v考虑经济和运行等因素，井下不设中央变电考虑经济和运行等因素，井下不设中央变电所所v井下电力设备多由低压供电井下电力设备多由低压供电v多采
7、用借助钻孔或辅助风井将电能送至井下多采用借助钻孔或辅助风井将电能送至井下平硐开采的供电系统平硐开采的供电系统 v用于：矿层埋藏较浅（低于用于：矿层埋藏较浅（低于100m100m）、分布范围）、分布范围较广的矿井较广的矿井v对于其深部的用电设备，可利用在小风井、斜对于其深部的用电设备，可利用在小风井、斜井或钻孔附近设置的地面变电亭提供低压电井或钻孔附近设置的地面变电亭提供低压电v当需要向平硐提供直流电时，可先经地面变电当需要向平硐提供直流电时，可先经地面变电所整流，再用电缆下送所整流，再用电缆下送v当向平硐开拓且井深在当向平硐开拓且井深在150m150m时的用电设备供电时的用电设备供电时，则与深
8、井供电时相同时，则与深井供电时相同浅井与深井供电方式的比较v不同点不同点v前者的井底车场配电所代替后者中的井下主变电所前者的井底车场配电所代替后者中的井下主变电所v由井底车场配电所直接向附近的用电设备供电由井底车场配电所直接向附近的用电设备供电v采用钻孔敷设电缆的优点采用钻孔敷设电缆的优点v将由矿井地面变电所至采区变电所的电缆线路换成将由矿井地面变电所至采区变电所的电缆线路换成可靠的架空线路，节约了有色金属和投资可靠的架空线路，节约了有色金属和投资v井下巷道中没有高压电缆，使人员和设备更加安全井下巷道中没有高压电缆，使人员和设备更加安全v减少了井下变电所硐室的开拓量减少了井下变电所硐室的开拓量
9、v在有瓦斯、煤尘爆炸危险的采区中，由于将变电亭在有瓦斯、煤尘爆炸危险的采区中，由于将变电亭设在地面，就使防爆高压配电箱和矿用变压器的用设在地面，就使防爆高压配电箱和矿用变压器的用量达到了最低限度量达到了最低限度v钻孔敷设电缆的缺点钻孔敷设电缆的缺点v需要进行钻孔、下套管工作，且套管不能回收需要进行钻孔、下套管工作，且套管不能回收v需要架设高压架空线、修建变电亭需要架设高压架空线、修建变电亭v冬季施工和维护困难冬季施工和维护困难矿井变电所及工作面配电点矿井变电所及工作面配电点 v地面变电所地面变电所v井下中央变电所井下中央变电所 v采区变电所采区变电所v工作面配电点工作面配电点 矿井地面变电所矿
10、井地面变电所v为全矿供电的枢纽为全矿供电的枢纽v地面变电所位置一般应满足以下要求地面变电所位置一般应满足以下要求v位于或靠近负荷中心位于或靠近负荷中心v交通方便，便于运送大而重的变配电设备交通方便，便于运送大而重的变配电设备v进出供配线方便，变电所四周要有足够的开阔地方；进出进出供配线方便，变电所四周要有足够的开阔地方；进出线避免跨越主要人行道互相交叉线避免跨越主要人行道互相交叉v地势合适，避免洪水和雷电的威胁地势合适，避免洪水和雷电的威胁v远离矸石山，并位于主导风向的上方，以免集尘远离矸石山，并位于主导风向的上方，以免集尘v远离化工厂，避免酸碱气的侵蚀远离化工厂，避免酸碱气的侵蚀v有安静的环
11、境；有可靠的水源有安静的环境；有可靠的水源v地基坚固，要避开塌陷区、滑坡区、断层区、采空区等地基坚固，要避开塌陷区、滑坡区、断层区、采空区等v少占农田，不占良田，少伐树木，少开土方量少占农田，不占良田，少伐树木，少开土方量v充分考虑企业和变电所扩建的可能充分考虑企业和变电所扩建的可能v设置在工业广场内，距主、辅井不太远的地方设置在工业广场内，距主、辅井不太远的地方v主要设备有高、低压配电装置，动力、照明变压器主要设备有高、低压配电装置，动力、照明变压器井下中央变电所井下中央变电所 v井下供电的中心，它直接由地面变电所井下供电的中心，它直接由地面变电所供电，并向下列设备及地点配电供电，并向下列设
12、备及地点配电v采区变电所及高压电动机（主排水泵）采区变电所及高压电动机（主排水泵）v井底车场及附近巷道的低压动力及照明井底车场及附近巷道的低压动力及照明v井下电机车需要的直流电井下电机车需要的直流电井下中央变电所的位置条件井下中央变电所的位置条件v位于负荷中心位于负荷中心v供电电缆便于引入；供电电缆便于引入；v变电所有良好的通风变电所有良好的通风v多设置在井底车场，直接与中央泵房相连多设置在井底车场，直接与中央泵房相连v井下中央变电所应特别注意防水、通风及防火井下中央变电所应特别注意防水、通风及防火v变电所的地面应比井底车场的轨道面标高高出变电所的地面应比井底车场的轨道面标高高出0.5m0.5
13、m v为使通风良好，当硐室长度超过为使通风良好，当硐室长度超过10m10m时，应设两个出口时，应设两个出口，设，设两重两重门，即铁板门与铁栅门门，即铁板门与铁栅门 v硐室须用耐火材料建成，其出口硐室须用耐火材料建成，其出口5m5m以内巷道也用耐火材料建成；以内巷道也用耐火材料建成；硐室的电缆应用不带黄麻保护层的；硐室并设有砂箱及灭火器硐室的电缆应用不带黄麻保护层的；硐室并设有砂箱及灭火器材材v主要设备有高、低压配电装置，低压动力及照明用主要设备有高、低压配电装置，低压动力及照明用的变压器；按照井下不同的条件，分别选用的变压器；按照井下不同的条件，分别选用矿用一矿用一般型般型的或矿用隔爆型的的或
14、矿用隔爆型的井下中央变电所位置井下中央变电所位置1副井井筒副井井筒 2主井井筒主井井筒3井下中央变电所井下中央变电所 4主水泵房主水泵房4 321214 35采区变电所采区变电所 v采区用电中心v任务：将井下中央变电所送来的高压电变为低压电，并将此电力配送至采掘工作面及其它设备v采区变电所的主要设备v高压配电箱v用于将6kV降至380V或660V的动力变压器v低压隔爆自动开关v用于对变电所硐室及附近巷道照明用的变压器；其它还有检漏继电器等采区变电所位置条件采区变电所位置条件v通风良好，且进出线和运输设备方便通风良好，且进出线和运输设备方便v每个采区最好只设一个变电所对全采区采掘工每个采区最好只
15、设一个变电所对全采区采掘工作面供电（少设、少迁移）作面供电（少设、少迁移）v尽量接近负荷中心（靠近工作面）尽量接近负荷中心（靠近工作面）v顶、底板稳定并避免淋水顶、底板稳定并避免淋水v设置在上（下）山巷道靠近运输平巷的地方设置在上（下）山巷道靠近运输平巷的地方v为了通风良好，硐室长度超过为了通风良好，硐室长度超过10m10m时应设有两时应设有两个出口个出口采区变电所的建筑必须符合以下安全措施采区变电所的建筑必须符合以下安全措施v变电所硐室应用耐火材料建成变电所硐室应用耐火材料建成v硐室出口附近硐室出口附近5m5m以内的巷道支架，必须用耐火以内的巷道支架，必须用耐火材料；材料；v硐室出口应设两重
16、门，即铁板门与铁栅门；发硐室出口应设两重门，即铁板门与铁栅门；发生火灾时，铁板门应自动或手动关闭生火灾时，铁板门应自动或手动关闭v硐室敷设的电缆应去掉黄麻外皮，硐室应设有硐室敷设的电缆应去掉黄麻外皮，硐室应设有砂箱及灭火器材砂箱及灭火器材v硐室中高、低压设备应分开布置；硐室中高、低压设备应分开布置；v硐室中所有电气设备的外壳部必须接地硐室中所有电气设备的外壳部必须接地AA-AA检漏继电器隔爆自动开关高压配电箱矿用变压器隔爆手动启动器照明变采区变电所设备布置图采区变电所设备布置图采区供电系统的拟定原则采区供电系统的拟定原则 v 根据采区机械配置图拟制根据采区机械配置图拟制v 应符合安全、经济、操
17、作灵活、系统简单、保护完善和便于检修等应符合安全、经济、操作灵活、系统简单、保护完善和便于检修等要求要求 在保证用电可靠的前提下，力求所用开关、起动器及电缆等设备在保证用电可靠的前提下，力求所用开关、起动器及电缆等设备最省最省 原则上一台起动器只控制一台设备原则上一台起动器只控制一台设备 原则上一台变压器负担一个工作面的用电设备原则上一台变压器负担一个工作面的用电设备 变压器最好不并联运行变压器最好不并联运行 采煤机组与下顺槽运输机宜采用单独电缆供电；自工作面配电点采煤机组与下顺槽运输机宜采用单独电缆供电；自工作面配电点到各个动力设备宜采用辐射式供电；上山及下顺槽运输机宜采用到各个动力设备宜采
18、用辐射式供电；上山及下顺槽运输机宜采用干线式供电干线式供电 配电点起动器在三部以下者，一般不设进线自动开关配电点起动器在三部以下者，一般不设进线自动开关 工作面配电点最大容量电动机用的起动器应靠近配电点进线，这工作面配电点最大容量电动机用的起动器应靠近配电点进线，这样可以减少起动器间连接电缆的截面样可以减少起动器间连接电缆的截面 上山绞车一般多在绞车房设置变压器供电；上山运输机多在上山上山绞车一般多在绞车房设置变压器供电；上山运输机多在上山入口处设置变压器供电入口处设置变压器供电 应尽量避免回头供电应尽量避免回头供电 工作面配电点工作面配电点 v定义定义v为了便于操作工作面的动力设备，必须在工
19、作面附为了便于操作工作面的动力设备，必须在工作面附近巷道中设置控制开关和起动器。由这些装置所组近巷道中设置控制开关和起动器。由这些装置所组成的总体叫做工作面配电点成的总体叫做工作面配电点v类型类型v采煤采煤v掘进掘进v随着工作面的推进而定期地移动随着工作面的推进而定期地移动v由采区变电所或由采区变电所或移动变电站移动变电站供电，并通过控制供电，并通过控制开关及起动器把电能送至工作面用电设备开关及起动器把电能送至工作面用电设备引自流水豪110KV变电站引自流水豪110KV变电站400ASG-1600/10SG-1600/10SG-800/10SG-800/10编 号用 途变 比整 定容 量最小两相短路槽仓变1槽仓变2安培中心动力二动力一谢谢 谢！谢！联系方式：联系方式：李忠：李忠：13991269565Email：30915822qq
