煤矿供电系统及负荷.课件

1、主要内容1 煤矿生产主要工作流程2 煤矿供电负荷等级及电压等级3 煤矿供电系统结线方式4 煤矿供电系统组成5 煤矿供电系统电力负荷1 煤矿生产主要工作流程 掘进 采煤 运输 提升 通风 排水掘进掘进掘进掘进主要动力-压缩空气占总电力负荷的10%左右采煤皮带运输占总电力负荷的15%左右提升机提升机通风占总电力负荷的15%左右排水占总电力负荷的15%25%左右其它负荷2 煤矿供电负荷等级及电压等级36V及以下：井下电气设备控制及局部照明127V：井下照明及手持式电钻220V：矿井地面照明250V(DC)：电机车380V：小型矿井井下使用500V(DC)：井下电机车660V：井下低压动力750V(D

2、C)：露天煤矿工业电机车1140V：井下综采动力1500V(DC)：露天煤矿工业电机车6kV: 井上、下高压电机及配电电压10kV：特大型矿井井上、下高压电机及配电电压35、110kV：矿区受电电压或配电电压电力负荷分级及对供电结线的要求 电力负荷的分级：根据不同负荷对供电可靠性的要求分三级。 一级负荷：采用两个独立电源的双回路供电。 二级负荷：采用两回线路供电。 三级负荷：不属于一、二级负荷的所有用电设备，对供电无特殊要求，一般采用单一回路供电。一级负荷 矿井的通风、排水、提升（载人）等负荷。对属于一级负荷的设备，为使其可靠运行，必须采用完全备用系统供电，即采用两个独立电源的双回路供电。 独

3、立电源：指不受其他电源故障影响或干扰的电源。 如分段母线的电源来自不同发电机，且其输变配各环节为分列运行的。 或母线之间无联系，或有联系，但当其中一个故障时其联系会自动断开，不影响其他供电的。 二级负荷 指突然中断供电时将造成大量减产，产生大量废品，大量原材料报废，使工业企业内部交通生产停顿的负荷为二级负荷。 如矿井的地面空压机、提升运输设备、井底车场的整流设备等。3 煤矿供电系统结线方式 供电系统结线：是指由各种电气设备及其联接线构成的电路，其功能是汇集和分配电能。 按布置方式分：放射式、干线式、环式、双电源（独立）供电式 按运行方式分：开式网络、闭式网络 按可靠性分：无备用网络、有备用网络

4、变电所变压器一次侧主结线方式： 桥形结线 单母线分段结线 双母线分段结线变电所常用结线方式 桥式结线 对具有两回电源进线、两台变压器的变电所，可采用桥式结线。 “桥”为一条由断路器和隔离开关组成的用以进行线路的横联和跨接。 根据跨接桥横联位置的不同，桥式结线可分为“内桥式”、“外桥式”和“全桥式”。外桥式结线 跨接桥在变压器断路器QF1和QF2的外线路侧，进线回路只有隔离开关。 对变压器的切换操作方便，对电源进线操作不便。 内桥式结线 跨接桥在变压器断路器QF1和QF2的靠变压器侧，变压器电源端只有隔离开关。 提高对电源线路运行的可靠性和倒闸操作的灵活方便性。 全桥式结线具有适应性强，操作方便

5、、运行灵活、可靠性高等优点，但使用设备多、占地面积大、投资高，故用于供电可靠性要求较高的变电所。转送WL3电源WL2电源WL11122高压侧：单母线分段低压侧：单母线分段转送WL2单母线分段结线双母线结线双母线结线变电所变压器二次母线结线方式： 单母线分段、双母线分段 单母线断路器分段结线图4 煤矿供电系统组成典型的供电方式： 深井供电系统 浅井供电系统 平硐供电系统深井供电系统 适用矿层埋藏深、倾角小，采用立井和斜井开拓，生产能力大的矿井。1）特征：6（10）kV高压电缆送到井下，并直接送到采区。2）一般模式：地面变电所-井下中央变电所-采区变电所（或移动变电站）-工作面配电点地面部分井下部

6、分浅井供电系统对矿层埋藏不深（距地表100200m内）的情况，处于经济和运行方便的考虑，一般采用浅井供电系统。1）特征：采区用电是从地面向井下钻眼来提供的。2）一般模式：依据用电情况和井深，从供电的技术经济合理考虑有三种模式（1）对于采区距井底车场较远（2km）、井下负荷小、涌水量不大的矿井，可经架空线路，将610kV高压电由地面变电所送至与采区位置相应的地面变电亭，再降压至380或660V，再沿钻眼送至井下采区变电所。（井下全部为低压供电）浅井供电系统（2）当采区负荷小而井底车场负荷大时，对井底车场的供电，可沿井筒敷设高压下井电缆供电；对采区的供电，可沿钻眼敷设低压电缆提供。（井底车场采用高

7、压供电）（3）对采区巷道很长、负荷又大，为保证正常电压，可经高压架空线路，将电能送至与采区对应位置的配电点，沿钻眼敷设高压电缆，向井下采区变电所供电，再由该变电所降压，向工作面提供低压电力。（采区采用高压供电）浅井供电系统地面变电所平硐供电系统 对矿层埋藏较浅（低于100m）、分布范围广的矿井一般采用平硐开采的供电系统。 对深部的用电设备，可利用小风井、斜井或钻孔附近设置的地面变电亭提供低压电力。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。对平硐开拓且井深在150m的用电设备供电，其系统与深井供电相同。矿井各级变电所及配电点 煤矿供电系统是由各类地面变电所，以及井下的中央变电

8、所、采区变电所、移动变电站、配电点和相应的供电设备及供电线路组成。矿井地面变电所 一般10kV及以下电压等级的配电装置采用户内式成套配电装置；35kV及以上电压的采用户外架构式配电装置。近几年新建的35kV110kV变电所多采用户内式配电装置，110kV采用GIS配电装置。 井下中央变电所它是井下供电的枢纽，担负着向井下供电的重要任务。根据煤矿安全规程的规定，对井下中央变电所和主排水泵房的供电线路，不得少于两回路，当任一回路停止供电时，其余回路也能担负矿井全部负荷。由地面变电所引至中央变电所的电缆数目至少应有两条，并分别引自地面变电所的两段6（10）kV母线上。井下中央变电所井下中央变电所的高

9、压母线采用单母线分段接线方式，母线段数与下井电缆数对应，各段母线通过高压开关联络。正常时联络开关断开，母线采用分列运行方式；当某条下井电缆发生故障退出运行时，母线联络开关合闸，保证对负荷的供电。水泵是井下中央变电所的重要负荷，应保证其供电可靠，由于水泵总数中已包括备用水泵，因此每台水泵一般用一条专用电缆供电。对于低瓦斯矿井，高压开关柜台采用矿用一般型手车式配电柜、低压开关采用矿用低压配电屏。对于高瓦斯、煤与瓦斯突出的矿井，其井下主变电所高压开关柜采用PB2-6或PB2-6GA型隔爆配电箱，低压开关柜采用DW80型隔爆自动馈电开关。井下主变电所井下主水泵房低沼气矿井接线示意图高瓦斯、煤与瓦斯突出

10、矿井井下主变电所采区变电所采区变电所接受中央变电所的高压电能，变换电压，配出高低压电能。采区变电所采区变电所的主接线应根据电源进线回路数、负荷大小、变压器台数等因素确定。单电源进线。适用于负荷小的工作面、炮采工作面。双电源进线。适用于有综采工作面或下山采区有排水泵的采区变电所。变压器采用分列运行，每台变压器的低压侧各装有一个总馈电开关，各变压器形成独立的供电系统。采区变电所工作面配电点供电方式 采区变电所工作面配电点方式这种供电方式以低压向全采区负荷供电，较安全。但由于所用电缆、开关较多，供电系统相对复杂，且电能和电压损失较大。低压电缆较长，供电容量受限制。一般用于炮采和普通机械化采煤。DB：

11、高压配电箱QA：自动馈电开关SM：磁力起动器SH：手动起动器采区变电所移动变电站工作面配电点方式 综采矿井常用方式：6kV采区变电所移动变电站工作面配电点方式 优点：（1）由高压直接深入工作面，简化了低压供电系统，缩短了低压供电距离，减少了电能损耗，保证了电压质量，可满足正常运转和启动的需要。系统简单，电网安全可靠程度增加，同时减少了电缆截面和低压开关数量。（2）采用了干式变压器，提高了采区供电的防爆性能，利于安全，便于检修。（3）移动变电站可根据需要移动或固定，不需建造变电所硐室。 缺点：（1）6kV高压直接送入采区动作面附近，且低压侧电压为1140V，对安全不利。（2）采用了移动变电站，需

12、要拓宽巷道，铺设轨道。同时因地质条件的不同，使移动变电站的安装、运输和维护受到空间的限制。采区变电所工作面配电点 工作面配电点接受由采区变电所或移动变电站送来的低压电能，通过控制开关、磁力启动器，用软电缆向回采或掘进工作面的设备供电。并利用干式变压器或煤电钻变压器综合装置，将电压降为127V，向电钻、照明和通信设备供电。工作面配电点综采工作面供电综合机械化采煤工作面，单机容量和设备的总容量都很大，其回采速度又快，若仍采用固定变电所供电，既不经济，又不易保证电压质量。因此，必须采用移动变电站供电，以缩短低压供电距离，使高压深入负荷中心，将综采工作面供电电压提高到1140V，以利于保证供电的经济性

13、和供电质量。5 煤矿供电系统电力负荷王家寨煤矿矿井负荷统计 根据井下用电设备实际布置情况，分为-350中央变电所、-510中央变电所、-420变电所、五采变电所、5202移动变电站、1406移动变电站。设备名称电动机型号额定功率（KW）额定电压（V）PJ15011多级离心排水泵Y450-429006000PJ15011多级离心排水泵JSQ1512-410506000真空泵YB132M-27.5380CJY7/7-550电机车(4台)ZQ-244224550（直流）JT1600/1224绞车JR127-8130380猴车250M-6-37KW37380SPJ-800暗斜井主皮带Y355M1-61

14、60660暗斜井主皮带油泵 23660给煤机 27.5660污水泵 222660潜水泵 4660清车机 15660翻车机 55660翻罐114绞车YBJQ-11.411.4660清撒煤25绞车YBJQ-2525660总计 3502.4-350中央变电所-510中央变电所设备名称电动机型号额定功率（KW）额定电压（V）D450A-604多级离心排水泵Y4004-435006000真空泵YB132M-27.5660CJY7/7-550电机车ZQ-24224550（直流）SPJ-800 -510主皮带机YB315S-675660潜水泵 4660翻车机 5.5660114绞车YBJQ-11.4411.

15、4660BKY06-2-NO4.3局扇 11660P30B（A）耙装机YBB17-417660CP5B喷浆机YB132M-25.5660ZM-12煤电钻 1.2127总计 1720.3-420变电所设备名称电动机型号额定功率（KW）额定电压DA1-10011多级离心排水泵YB250M-2255660BKY06-2-NO4.3局扇 113660114绞车YBJQ-11.41111.466040绞车YBJQ-4040660乳化泵 237660SPJ-650 首采皮带机DSB-5555660SPJ-650二级皮带机DSB-5555660SPJ-650 1216皮带机 40660SPJ-650 121

16、7皮带机 1566040T溜子DSB-55755660ZM-12煤电钻 51.2127照明、信号 81.2127总计 929.41406移动变电站设备名称电动机型号额定功率KW额定电压（V）25绞车YBJQ-25225660乳化泵 2376601405运输巷皮带机 156601406运输巷皮带机 255660SGW-40T副巷溜子DSB-5555660SGW-150C采面溜子YBS-75275660DY150采煤机JDM2B-150S（A）150660照明信号 41.2660SPJ-650 一采运输巷皮带机 55660ZM-12煤电钻 41.2127低压总计 668.6五采变电所设备名称电动机型号额定功率（KW额定电压（V）BKY06-2-NO4.3局扇 411660P30B（A）耙装机YBB17-4317660CP5B喷浆机YB132M-225.5660回柱绞车（510总回机尾）YBJQ-7.57.5660114绞车YBJQ-11.411.4466025绞车YBJQ-256256605203运输巷溜子DSB-