矿山供电技术.pdf

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1、矿山供电技术矿山供电技术 李忠李忠 2012年年9月月19日日 www zhongyadx120 com http www hljya01 com http www alswlf c om http www zzdx001 com http www dxzzjh com 第一章第一章 矿井供电系统矿井供电系统 第一节 矿区变电所的特点第一节 矿区变电所的特点 矿区变电所属于地区变电所矿区变电所属于地区变电所 它接受枢纽 或区域 变电所降压后的 110kV电能 经降压后的35kV电能送至矿山 它接受枢纽 或区域 变电所降压后的 110kV电能 经降压后的35kV电能送至矿山 地面变电所地面变电所

2、 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 将电压降为6 10kV后 向额定电压为10kV将电压降为6 10kV后 向额定电压为10kV 及以下的用电设备供电及以下的用电设备供电 第二节 矿井供电系统第二节 矿井供电系统 矿井对供电的要求矿井对供电的要求 供电可靠供电可靠 供电安全供电安全 保证充足的供电量 设计 设备有余量 保证充足的供电量 设计 设备有余量 技术经济合理技术经济合理 矿井用户分类 矿井用户分类 一类用户 一级负荷 一类用户 一级负荷 二类用户 二级负荷 二类用户 二级负荷 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

3、电压等级用途用途 交 流 交 流 电电 36V 127V 220V 380V 660V 36V 127V 220V 380V 660V 1140V 3 6 10kV 35 60kV 110 220 330kV以上 1140V 3 6 10kV 35 60kV 110 220 330kV以上 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 地面照明 低压动力 地面或井下低压动力 井下低压动力 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 地面照明 低压动力 地面或井下低压动力 井下低压动力 采区大型采煤机组等 大型机械的电动机或输电 高压输电 超高压输电

4、 采区大型采煤机组等 大型机械的电动机或输电 高压输电 超高压输电 直 流 电 直 流 电 110 220 440V 250 550V 40 80 110 120V 110 220 440V 250 550V 40 80 110 120V 2 5 4V2 5 4V 一般动力 架线式电机车 蓄电池电机车 一般动力 架线式电机车 蓄电池电机车 矿灯矿灯 电压等级 输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 kV 电压等级 kV 输 送 功 率 kW 输 送 功 率 kW 输送距离 km 输送距离 km 0 38 3 6 10 35 60 110 0 38 3 6

5、10 35 60 110 100以下 100 1000 1000 1200 200 2000 1000 10000 3500 30000 10000 50000 100以下 100 1000 1000 1200 200 2000 1000 10000 3500 30000 10000 50000 0 6以下 1 3 4 15 6 20 20 70 30 100 50 150 0 6以下 1 3 4 15 6 20 20 70 30 100 50 150 矿井供电系统的结构和特点矿井供电系统的结构和特点 矿井供电方式的决定因素矿井供电方式的决定因素 矿区范围矿区范围 采用机械化方式采用机械化方式

6、 矿层结构矿层结构 采煤方法采煤方法 矿层埋藏深浅矿层埋藏深浅 井下涌水量大小井下涌水量大小 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 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 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 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 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 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 移动

7、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 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 和照明装置等供电 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 浅井供电系统 浅井供电系统浅井供电系统 用于矿层埋藏不深 距地表100 200m内 用于矿层埋藏不深 距地表100 200m内 考虑经济和运行等因素 井下不设中央变电 所 考虑经济和运行等因素 井下不设中央变电 所 井下电力设备多由低压供电井下电力设备多由低压供电 多采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

8、井下 平硐开采的供电系统平硐开采的供电系统 用于 矿层埋藏较浅 低于100m 分布范围 较广的矿井 用于 矿层埋藏较浅 低于100m 分布范围 较广的矿井 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 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 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 当向平硐开拓且井深在150m时的用电设备供电当向平硐开拓且井深在150m时的用电设备供电 时 则与深井供电时相同时 则与深井供电时相同 浅井与深井供电方式的

9、比较 不同点不同点 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 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 采用钻孔敷设电缆的优点采用钻孔敷设电缆的优点 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 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 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 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 在有瓦斯 煤尘爆炸危险的采区中 由于将变电亭

10、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 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 量达到了最低限度 钻孔敷设电缆的缺点钻孔敷设电缆的缺点 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 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 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 地面变电所地面变电所 井下中央变电所 井下中央变电所 采区变电所采区变电所 工作面配电点工作面配电点 矿井地面变电所矿井地面变电所 为全矿供电的枢纽为全矿供

11、电的枢纽 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 位于或靠近负荷中心位于或靠近负荷中心 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 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 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 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 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 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 有安静的环境 有可靠的水源有安静的环境 有

12、可靠的水源 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 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 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 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 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 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 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 采区变电所及

13、高压电动机 主排水泵 采区变电所及高压电动机 主排水泵 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 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 位于负荷中心位于负荷中心 供电电缆便于引入 供电电缆便于引入 变电所有良好的通风变电所有良好的通风 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 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 变电所的地面应比井底车场的轨道面标高高出0 5m变电所的地面应比井底车场的轨道面标高高出0 5m 为使通风良好 当硐室长度

14、超过10m时 应设两个出口为使通风良好 当硐室长度超过10m时 应设两个出口 设两重 门 即铁板门与铁栅门 设两重 门 即铁板门与铁栅门 硐室须用耐火材料建成 其出口5m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材 硐室须用耐火材料建成 其出口5m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材 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 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 分别选用矿用一矿用一 般型般型的或矿用隔爆型的的或矿用隔爆型的 井下

15、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 3 2 1 2 1 4 3 5 采区变电所采区变电所 采区用电中心 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 采区变电所的主要设备 高压配电箱 用于将6kV降至380V或660V的动力变压器 低压隔爆自动开关 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 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 每个采区最好只设一个变电所对全

16、采区采掘工 作面供电 少设 少迁移 每个采区最好只设一个变电所对全采区采掘工 作面供电 少设 少迁移 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 顶 底板稳定并避免淋水顶 底板稳定并避免淋水 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 为了通风良好 硐室长度超过10m时应设有两为了通风良好 硐室长度超过10m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 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 硐室出口附近5m以内的巷道支架 必须用耐火 材料 硐室出口附近5m以内的巷道支架 必须

17、用耐火 材料 硐室出口应设两重门 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 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 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 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 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 A A A A 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 根据采区

18、机械配置图拟制根据采区机械配置图拟制 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 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 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 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 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 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

19、干线式供电 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 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 样可以减少起动器间连接电缆的截面 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 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 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 应尽量避免回头供电应尽

20、量避免回头供电 工作面配电点工作面配电点 定义定义 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 成的总体叫做工作面配电点 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 成的总体叫做工作面配电点 类型类型 采煤采煤 掘进掘进 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 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 开关及起动器把电能送至工作面用电设备 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 引自流水豪110KV变电站 引自流水豪110KV变电站 400A SG 1600 10 SG 1600 10 SG 800 10 SG 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 李忠 联系方式 李忠 13991269565 Email 30915822