礦井供電系統

由礦井的各級變電所、各電壓等級的配電線路共同構成了礦井供電系統。對礦井的供電系統，一般採用兩種典型的方式：深井供電系統、淺井供電系統和平硐供電系統。

基本介紹

• 中文名：礦井供電系統
• 外文名：無
• 構成：各電壓等級的配電線路
• 基本要求：　1.供電安全

供電系統簡介

由礦井的各級變電所、各電壓等級的配電線路共同構成了礦井供電系統。對礦井的供電系統，一般採用兩種典型的方式：深井供電系統、淺井供電系統和平硐供電系統。

基本要求

電力是煤礦的主要能源，為確保全全供電和生產，煤礦對供電有四個要求：
1.供電安全

供電安全包括人身安全、礦井安全、設備安全三個方面。
2.供電可靠

供電可靠是指不間斷供電。根據負荷的重要程度，煤礦電力負荷分為三類，各類負荷對供電的可靠性要求不同，採取的供電方式也不同。

3.供電質量

供電質量是指供電電壓、頻率基本穩定為額定值。我國煤礦一般要求電壓允許偏差不超過額定電壓的±5%，頻率允許偏差不差過±（0.2～0.5）赫茲。

4.供電經濟

供電經濟是指礦井供電系統的投資、電能損耗及維護費用儘量少。這就要求合理的確定供電系統，優選質量高、損耗少、價格低的系統設備，但是必須在滿足上述三個要求的前提下，儘量保證供電的經濟性。此外，考慮到以後的發展，在煤礦供電設計時還應留有擴建的餘地。

電力負荷分類

一類負荷
凡因突然停電可能造成人身傷亡或重要設備損壞或給生產造成重大損失的負荷為一類負荷。如主通風機、提升人員的立井提升機、井下主排水泵、高瓦斯礦井的區域通風機、瓦斯泵以及上述設備的輔助設備等。對一類負荷供電必須有可靠的備用電源，一般由變電所引出的獨立雙迴路供電。

二類負荷
因突然停電可能造成較大經濟損失的負荷為二類負荷。生產設備多為二類負荷，如非提升人員的主提升機、壓風機以及沒有一類負荷的井下變電所等。對大型礦井的二類負荷，一般採用具有備用電源的供電方式。

三類負荷
不屬於一、二類負荷的所有負荷都屬於三類負荷。如生產輔助設備、家屬區、辦公樓、機修廠等。對三類負荷供電的可靠性沒有要求，可採用一條線路對多個負荷供電，以減少設備投資。

礦井電壓等級

目前，我礦使用的供電電壓為：
10KV 地面變電所的電源電壓
6KV 大型設備的主要動力用電電壓及下井電壓。
1140V 綜采工作面的常用動力電壓
660V 井下採掘運輸等設備的動力用電電壓
380V 地面低壓動力用電電壓
220V 地面照明或單相電器的用電電壓
127V 井下煤電鑽、照明及信號裝置的用電電壓
36V 礦用電器控制迴路常用電壓

供電系統類型

深井供電系統

適用礦層埋藏深、傾角小，採用立井和斜井開拓，生產能力大的礦井。如右圖6kV高壓電能從礦井地面變電所母線引出，先由沿井筒敷設的鎧裝電纜送至井下主變電所，再送到採區變電所或移動變電站降壓，得到660V或1140V低壓電，然後經過採掘工作面配電點，向採掘機械等設備供電。

淺井供電系統

對礦層埋藏不深（距地表100～200m內）的情況，處於經濟和運行方便的考慮，一般採用淺井供電系統。
（1）對於採區距井底車場較遠（>2km）、井下負荷小、湧水量不大的礦井，可經架空線路，將6～10kV高壓電由地面變電所送至與採區位置相應的地面變電亭，再降壓至380或660V，再沿鑽眼送至井下採區變電所。

淺井供電系統

（2）當採區負荷小而井底車場負荷大時，對井底車場的供電，可沿井筒敷設高壓下井電纜供電；對採區的供電，可沿鑽眼敷設低壓電纜提供。
（3）對採區巷道很長、負荷又大，為保證正常電壓，可經高壓架空線路，將電能送至與採區對應位置的配電點，沿鑽眼敷設高壓電纜，向井下採區變電所供電，再由該變電所降壓，向工作面提供低壓電力。

三大保護

煤礦井下供電系統的過流保護、漏電保護、接地保護統稱為煤礦井下的三大保護。

1、過流保護

過電流是指流過電氣設備和電纜的電流超過額定值。其故障有短路、過負荷和斷相。

（1）短路是指電流不流經負載，而是兩根或三根導線直接短接形成迴路。這時電流很大，可達額定電流的幾倍、幾十倍，甚至更大，其危害是能夠在極短的時間內燒毀電氣設備，引起火災或引起瓦斯、煤塵爆炸事故。

（2）過負荷是指流過電氣設備和電路的實際電流超過其額定電流和允許過負荷時間。其危害是電氣設備和電纜出現過負荷後，溫度將超過所用絕緣材料的最高允許溫度，損壞絕緣，如不及時切斷電源，將會發展成漏電和短路事故。過負荷是井下燒毀中、小型電動機的主要原因之一。

（3）斷相是指三相交流電動機的一相供電線路或一相繞組斷線。

2、漏電保護

當電氣設備或導線的絕緣損壞或人體觸及一相帶電體時，電源和大地形成迴路，有電流流過的現象，稱為漏電。井下常見的漏電故障可分為集中性漏電和分散性漏電兩類。
集中性漏電是指漏電發生在電網的某一處或某一點，其餘部分的對地絕緣水平仍保持正常。
分散性漏電是指某條電纜或整個網路對地絕緣水平均勻下降或低於允許絕緣水平。

3、接地保護

將正常情況下不帶電，而在絕緣材料損壞後或其他情況下可能帶電的電器金屬部分（即與帶電部分相絕緣的金屬結構部分）用導線與接地體可靠連線起來的一種保護接線方式。