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1、矿井供电系统第1页，本讲稿共24页第一章第一章 规程对矿井电源的要求规程对矿井电源的要求第第四四百百四四十十一一条条 矿矿井井应应有有两两回回路路电电源源线线路路。当当任任一一回回路路发发生生故故障障停停止止供供电电时时，另另一一回回路路应应能能担担负负矿矿井井全全部部负负荷荷。年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通通风风、排排水水、提提升升等的要求。矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。第第四四百百四四十十二二条条 对对井井下下各各水水平平中中央央变变（配配）电电所所、主主排排水水泵泵房房和和下下山山开开采采的的采采区区排排水水泵泵房房供供电
2、电的的线线路路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。主主要要通通风风机机、提提升升人人员员的的立立井井绞绞车车、抽抽放放瓦瓦斯斯泵泵等等主主要要设设备备房房，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。本本条条上上述述供供电电线线路路应应来来自自各各自自的的变变压压器器和和母母线线段段，线线路路上上不不应应分分接任何负荷接任何负荷。第2页，本讲稿共24页电源供电系统图（电力部分）电源供电系统图（电力部分）第3页，本讲稿共24页供电系统图（高、低压切换）第4页，本讲稿共24页第一节第一节 矿井电源矿井电源1
3、1、双回路高压电源双回路高压电源+柴油发电机柴油发电机 这种供电方式在煤矿上很少使用，只有极少数矿这种供电方式在煤矿上很少使用，只有极少数矿井由于两趟高压供电线路的供电均不正常，煤矿为了井由于两趟高压供电线路的供电均不正常，煤矿为了保证矿井的安全生产，增加一台柴油发电机备用。保证矿井的安全生产，增加一台柴油发电机备用。其供电方式是高压配电柜切换通过变压器调整电其供电方式是高压配电柜切换通过变压器调整电压后输入到低压配电柜，柴油发电机发出的电在低压压后输入到低压配电柜，柴油发电机发出的电在低压配电柜进行切换，保证煤矿供电。配电柜进行切换，保证煤矿供电。第5页，本讲稿共24页矿井电源矿井电源v2、
4、双回路高压电源双回路高压电源v 这种供电方式在煤矿上使用较为普遍这种供电方式在煤矿上使用较为普遍v 其供电方式是高压配电柜切换通过变压其供电方式是高压配电柜切换通过变压器调整电压后输入到低压配电柜，保证煤矿供器调整电压后输入到低压配电柜，保证煤矿供电，电，第6页，本讲稿共24页单回路高压电源单回路高压电源+柴油发电机柴油发电机高高压压经经变变压压器器馈馈出出后后，与与柴柴油油发发电电机机发发电电通通过过切换开关满足矿井供电切换开关满足矿井供电矿井电源矿井电源第7页，本讲稿共24页第二节第二节 地面供电地面供电一、生活用电：主要指照明一、生活用电：主要指照明二二、生生产产用用电电：主主要要通通风
5、风机机、绞绞车车、瓦瓦斯斯抽抽放放泵站、空压机等生产设备泵站、空压机等生产设备第8页，本讲稿共24页三大保护v煤矿井下供电系统的过流保护、漏电保护、过流保护、漏电保护、接地保护统称接地保护统称为煤矿井下的三大保护。第9页，本讲稿共24页漏电保护漏电保护v当电气设备或导线的绝缘损坏或人体触及一相带电体时，电源和大地形成回路，有电流流过的现象，称为漏电。v井下常见的漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电两类、集中性漏电是指漏电发生在电网的某一处或某一点，其余部分的对地绝缘水平仍保持正常。分散性漏电是指某条电缆或整个网络对地绝缘水平均匀下降或低于允许绝缘水平。第10页，本讲稿共24页漏电的危害及原因漏
6、电的危害及原因v 1，漏电的危害v 漏电会给人身、设备以致矿井造成很大威胁，其危害主要有四个方面：v(1)人接触到漏电设备或电缆时会造成触电伤亡事故触电伤亡事故。v(2)漏电回路中碰地碰壳的地方可能产生电火花，有可能引起瓦斯煤可能产生电火花，有可能引起瓦斯煤尘爆炸。尘爆炸。v(3)漏电回路上各点存在电位差，若电雷管引线两端接触不同电位的两点，可能使雷管爆炸可能使雷管爆炸。v(4)电气设备漏电时不及时切断电源会扩大为短路故障，烧备，造扩大为短路故障，烧备，造成火灾成火灾。第11页，本讲稿共24页漏电的原因v(1)电缆和电气设备长期过负荷运行过负荷运行，使绝缘老化绝缘老化而造成漏电。v(2)运行中
7、的电气设备受潮或进水受潮或进水，造成对地绝缘电阻下降而漏电。v(3)电缆与设备连接时，接头不牢接头不牢，运行或移动时接头松脱，某相碰壳而造成漏电。v(4)电气设备内部随意增加电气元件，使外壳与带电部分之间电气间隙小于规定值，造成某一相对外壳放电而发生接地漏电。第12页，本讲稿共24页漏电的原因v(5)橡套电缆受车辆或其他器械的挤压、碰砸电缆受车辆或其他器械的挤压、碰砸等，造成相线和地线破皮或护套破坏相线和地线破皮或护套破坏，芯线裸露而发生漏电。v(6)铠装电缆受到机械损伤或过度弯曲而产生裂口或缝隙，长期受潮或遭水淋使绝缘损坏而发生漏电。v(7)电气设备内部遗留导电物体，造成某一相碰壳而发生漏电
8、。v(8)设备接线错误设备接线错误，误将一相火线接地或接头毛刺太长而碰壳，造成漏电。第13页，本讲稿共24页漏电的原因v(9)移动频繁的电气设备的电缆反复弯曲使芯电缆反复弯曲使芯线部分折断线部分折断，刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电。v(10)操作电气设备时，产生弧光放电造成一相接地而漏电。v(11)设备维修时，因停、送电操作错误，带电作业或工作不慎，造成人身触及一相而漏电。第14页，本讲稿共24页 二、漏电保护方式二、漏电保护方式v漏电保护方式有漏电保护、选择性漏电保护、漏电闭锁。第15页，本讲稿共24页第二节第二节 过电流保护过电流保护v一、过电流故障的危害及原因一、过电流故障的危害及
9、原因v过电流是指流过电气设备和电缆的电流超过了额定值。其事故障有短路、过负荷和断相v1、短路2过负荷3断 相v断相：是指三相交流电动机的一相供电线路或一相绕组断线。v过负荷：是指流过电气设备和电缆的实际电流超过其额定电流和允许过负荷时间v短路：是指电流不流经负载，而是两根或三根导线直接短接形成回路，第16页，本讲稿共24页接地保护接地保护v煤矿接地一般为双重接地，一是内接地，用煤矿接地一般为双重接地，一是内接地，用电缆接地芯线将金属外壳接到矿井接地网上；电缆接地芯线将金属外壳接到矿井接地网上；二是外接地，它是金属外壳安装处就地接地，二是外接地，它是金属外壳安装处就地接地，为保证接地良好，接地螺
10、栓都应作防锈处理。为保证接地良好，接地螺栓都应作防锈处理。第17页，本讲稿共24页 保护接地的工作原理 第18页，本讲稿共24页接地保护的构成v井下保护接地地系统由主接地圾、局部按地极，接地母线，辅助楼地母线、按地导线，连接导线等组成。第19页，本讲稿共24页主接地圾v 主、付水仓必须各设一块主接地极(一块检修时使用，另一生处于工作状态)，它由面机不小于其面积不得小于0.75m2、厚度不得小于5mm。如矿井水是酸性时，应视其腐蚀情况，适当加大钢板的厚度，或镀上耐酸金属，或采锅炉钢板及其它耐腐蚀钢板。v 与主接地极板连接的接地导线连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于50mm2的铜线，或截面不
11、小于100mm2的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁钢。”并焊接在一起。第20页，本讲稿共24页第21页，本讲稿共24页主接地极的安装要求v主接地极的安装，必须垂直悬挂，并沉没于水仓之中，悬挂时不得使接地电缆和接地母线的连接螺栓承受较大拉力，以保证其接触良好，此外还应设置专门的吊环和吊绳，以便随时提取主接地极进行检修。第22页，本讲稿共24页局部接地极。v局部接地极可设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处巷道水沟内或其他就近的潮湿处。设置在水沟中的局部接地极应用面积不小于0.6m2、厚度不小于3mm的钢板或具有同等有效面积的钢管制成，并应平放于水沟深处。设置在其他地点的局部接
12、地极，可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直径不小于22mm、长度为1m的2根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相距不得小于5m，并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。第23页，本讲稿共24页下列地点应装设局部接地极下列地点应装设局部接地极 v（一）采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）。v（二）装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。v（三）低压配电点或装有3台以上电气设备的地点。v（四）无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输巷）以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少应分别设置1个局部接地极。v（五）连接高压动力电缆的金属连接装置。第24页，本讲稿共24页