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矿井供电系统及井下供电安全
对供电的要求
(1)供电可靠;就是要求供电不间断。
(2)供电安全;必须严格遵照规程的规定进行供电作业,确保安全。
(3)保证充足的供电量;在煤矿企业设计时,不但要考虑建井与投入生产时有充分的电能供应,而且还要考虑到将来发展时电能消耗量的增加,以及供电设备所占面积有扩充的余地。
(4)技术经济合理;要求电能数量满足生产需要而且要求电能质量好,电压与频率稳定在允许值的范围内。同时经济效果好,建设投资与运行维护费要低。
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电力负荷的分类
用电户分类
根据对供电可靠性的要求不同,煤矿电力用户分为以下三类:
(1)一类用户(一级负荷):凡因突然中断供电会发生人身伤亡事故,或损坏重要设备且难以修复,或给国家经济带来很大损失者属于这一类。这一类用户有:矿井主通风机、主要提升设备、主排水设备。
(2)二类用户(二级负荷):凡因突然停电造成大量减产者,属于这一类。例如造成企业运输停顿、经济发生较大损失者。
(3)三类用户(三级负荷):凡因突然停电对生产没有直接影响者属于这一类。例如机修厂及生活福利设施等。
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电压等级
井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级:(一)高压不超过10000V;(二)低压不超过1140V;(三)照明、信号、电话和手持式电气设备的供电电压不超过127V;(四)远距离控制线路的额定电压不超过36V。采区电气设备使用3300V供电时,必须制定专门的安全措施。
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矿井供电系统的类型
根据煤层埋藏深度、井田范围及井下涌水量的大小,对矿井供电一般可以采用两种系统,即深井供电系统与浅井供电系统。
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深井供电系统
特点是高压电能用电缆送到井下直到采区变电所,一般在井底车场设置井下中央变电所,在采区设置采区变电所。
由矿井地面变电所利用沿着井筒敷设的铠装电缆,把6KV的高压电能送至井下中央变电所的母线上。电缆的截面与数目决定于输送功率的大小,当一条电缆损坏时,其余电缆必须保证100%的供电。
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(1)井底车场的主水泵一般用高压供电。由于主水泵为第一类用户,应把它们分别联接在变电所母线的两段上。
(2)井下中央变电所设置动力变压器及照明变压器,供给井底车场及附近巷道和硐室的低压动力及照明用电。
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(3)井下电机车用的直流电,可由井下中央变电所与整流后供给;也可以在井底车场另设变电所供电。
(4)从中央变电所高压母线上引出电缆对采区变电所供电。采区变电所设置降压变压器进行降压,低压电能用电缆送至工作面配电点,再分别送至采、掘工作面各个用电设备。
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浅井供电系统
在煤层埋藏不深(一般离地表100-200米)的矿井,可以采用浅井供电系统;浅井供电系统中,关于采区的用电是从采区地面向下钻眼供电,所以也叫做钻眼供电系统。钻眼中要敷设钢管加固,在钢管中敷设低压电缆或高压电缆供电。浅井供电主要分为三中方式:
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(1)井下负荷不大,高压电缆不下井,井底车场设置配电所,用低压电向井底车场及附近巷道低压动力及照明负荷供电。采区的供电采用钻眼供电,通常在钻眼附近地面上设变电亭,把从地面变电所用架空线路送来的高压电能变为低压电能,经过敷设在钻眼钢管中的低压电缆送至采区配电所,以供采区用电。
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(2)井底车场负荷大,采区负荷也大。这时井筒需要敷设高压电缆下井;采区钻眼套管也需要敷设高压电缆下井。
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