淺談礦山井下供電系統(tǒng)

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1、淺談礦山井下供電系統(tǒng)摘要:本文主要對(duì)礦山井下供電系統(tǒng)進(jìn)行了一般性介紹。關(guān)鍵詞:井下供電系統(tǒng)電氣設(shè)備展望1礦山供電的基本要求礦山企業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要作用，是電能的重要用戶。隨著生產(chǎn)的迅速發(fā)展，機(jī)械化和自動(dòng)化水平不斷提高，礦山企業(yè)對(duì)供電的要求也就更加嚴(yán)格。特別是煤礦井下作業(yè)，工作面不斷移動(dòng),生產(chǎn)環(huán)境非常復(fù)雜，因此對(duì)供電的要求更高。礦山企業(yè)對(duì)供電的基本要求主要有以下幾個(gè)方面：1.1供電可靠礦山企業(yè)供電中斷，不僅會(huì)造成減產(chǎn),而且有可能引起人身事故,甚至可能毀壞礦井。因此,礦山企業(yè)對(duì)供電的最重要要求是供電的可靠和不間斷，即使在電力系統(tǒng)發(fā)

2、生故障的情況下,也必須保證不間斷供電，至少也得供應(yīng)一部分電能以保證人身安全和設(shè)備不受損壞。1.2供電安全由于煤礦井下有瓦斯和煤塵爆炸的危險(xiǎn)，所以在使用電氣設(shè)備時(shí)必須特別注意其防爆性。另外，井下潮濕，工作空間小，光線差，易發(fā)生人身觸電事故，必須采取一系列的安全技術(shù)措施，以確保對(duì)煤礦企業(yè)供電的安全性。1.3供電質(zhì)量在供電質(zhì)量上煤礦企業(yè)要求供電電壓穩(wěn)定和交流頻率的穩(wěn)定。煤礦中廣泛使用三相異步電動(dòng)機(jī)，而這種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與外加電壓的平方成正比;轉(zhuǎn)速與交流頻率成正比。若供電電壓和頻率發(fā)生較大變化,就會(huì)嚴(yán)重影響電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至?xí)股a(chǎn)機(jī)械不能

3、工作。1.4供電經(jīng)濟(jì)一般考慮下列三個(gè)方面：①盡量降低礦山變電所與電網(wǎng)的基本建設(shè)投資。②盡量降低設(shè)備材料及有色金屬的消耗量。③注意降低供電系統(tǒng)中的電能損耗反維護(hù)費(fèi)用。2礦山供電的電壓分級(jí)礦山供電常用電壓等級(jí)為35KV、10KV、6KV、1140V、660v、380V、220V、127v、36v、24v>12v等。所有電氣設(shè)備都是按一定的標(biāo)準(zhǔn)電壓設(shè)計(jì)制造的,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓稱為電氣設(shè)備的額定電壓。電力線路的額定電壓等于其連接的用電設(shè)備的額定電壓。發(fā)電機(jī)的額定電壓是指額定負(fù)荷下的輸出端電壓，比同級(jí)用電設(shè)備額定電壓高出5%o以補(bǔ)償電網(wǎng)電壓損失。礦

4、區(qū)供電的電壓,一般采用35>llOkVo礦井地面和井下高壓供電電壓目前一般采用6kv,條件允許時(shí),亦可采用10kv。供電電壓等級(jí)是礦山供電的主要問(wèn)題之一，這是因?yàn)楣╇娋€路的電壓等級(jí)與輸送功率，供電距離有密切的聯(lián)系。我國(guó)礦山地面的低壓動(dòng)力照明電網(wǎng)（380/220V系統(tǒng)）采用中性點(diǎn)直接接地的方式，并且將中性點(diǎn)引出，可同時(shí)供給380v和220v兩種電壓o此時(shí)，中性點(diǎn)接地并不是為了防止電弧接地，而是預(yù)防高壓竄入低壓系統(tǒng)時(shí)增加人身觸電的危險(xiǎn)性。我國(guó)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，除向架線式電機(jī)車供電的整流變壓器外,向井下供電的變壓器中性點(diǎn)禁止接地。向井下

5、供電的電網(wǎng)，不準(zhǔn)采用中性點(diǎn)接地方式運(yùn)行的主要原因是為了保證礦井和人身安全。因?yàn)槊旱V井下空間狹窄、黑暗、潮濕，并有煤塵、瓦斯，如使用中性點(diǎn)接地系統(tǒng),當(dāng)人身觸及一相導(dǎo)體，便接觸到相電壓，有致命危險(xiǎn)。另外，在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中如出現(xiàn)接地故障。可能會(huì)外露電火花,有點(diǎn)燃礦井內(nèi)瓦斯的危險(xiǎn)。2.2礦山的用電電源。一般來(lái)源于電力系統(tǒng)的區(qū)域變電站或發(fā)電站，電能送到礦山后再變、配給礦山的用戶，組成礦山的供電系統(tǒng)。礦山受電電壓為6-110kv,視礦山并型及所在地區(qū)的電力系統(tǒng)的電壓而定,一般為35-110kv的雙電源受電，經(jīng)總降壓站以高壓向車間，井下變電所及高

6、壓用電設(shè)備等配電,組成煤礦的高壓供電系統(tǒng)。各變電所經(jīng)變壓器向低壓用電設(shè)備配電,組成低壓供電系統(tǒng)。3礦山供電系統(tǒng)的接線方式按網(wǎng)絡(luò)接線布置方式可分為放射式、干線式、環(huán)式及兩端供電式等接線系統(tǒng)。按其網(wǎng)絡(luò)接線運(yùn)行方式可分為開(kāi)式和閉式接線系統(tǒng)。按對(duì)負(fù)荷供電可靠性的要求可分為無(wú)備用和有備用接線系統(tǒng)。在有備用接線系統(tǒng)中，其中一回路發(fā)生故障時(shí)，其余回路能保證全部供電的稱為完全備用系統(tǒng);如果只能保證對(duì)重要用戶供電的,則稱為不完全備用系統(tǒng)。備用系統(tǒng)的投入方式可分為手動(dòng)投入、自動(dòng)投入和經(jīng)常投入等幾種。3.1無(wú)備用系統(tǒng)接線無(wú)備用系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，易于發(fā)

7、現(xiàn)故障;缺點(diǎn)是供電可靠性差。所以這種接線主要用于對(duì)三級(jí)負(fù)荷和一部分次變的二級(jí)負(fù)荷供電。3.1.1放射式接線放射式接線的主要優(yōu)點(diǎn)是供電線路獨(dú)立，線路故障互不影響，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，停電機(jī)會(huì)少，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單且易于整定保護(hù)動(dòng)作時(shí)間短,缺點(diǎn)是電源出線回路較多，設(shè)備和投資也多。3.1.2干線式接線干線式接線的主要優(yōu)點(diǎn)是線路總長(zhǎng)度較短，造價(jià)較低，可節(jié)約有色金屬;由于最大負(fù)荷一般不同時(shí)出現(xiàn)，系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)和電能損失較小;電源出線回路數(shù)少,可節(jié)省設(shè)備。缺點(diǎn)是前段線路公用，增多了故障停電的可能性。以上接線方式的優(yōu)缺點(diǎn),根據(jù)系統(tǒng)具體條件而有所不同。在確定

8、供電系統(tǒng)接線方案時(shí)，主要取決于起主導(dǎo)作用的優(yōu)缺點(diǎn)。3.2有備用系統(tǒng)的接線有備用系統(tǒng)的接線方式有雙回路放射式,雙回路干線式，環(huán)式和兩端供電式等。它們的主要優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性高,正常時(shí)供電電壓質(zhì)量好，但是設(shè)備多，投資大。3.2