煤矿井下供电基本计算

煤矿井下供电基本计算（精选8篇）

1.煤矿井下供电基本计算 篇一

最新【精品】范文 参考文献

专业论文

关于煤矿供电技术及井下电气的几点探讨

关于煤矿供电技术及井下电气的几点探讨

摘要：煤矿行业供电技术水平直接影响着煤矿供电系统的稳定性和安全性。煤矿供电系统的安全性问题一般都是由供电系统稳定性不足和安全性能不够演变而来，从而影响煤矿生产的安全性和相关工作人员的生命安全。本文将对煤矿供电技术及井下电气的相关问题进行简单探讨

关键词：煤矿工作；供电技术；井下电气

中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：

供电安全问题是导致我国煤矿行业安全事故多发的原因之一，而导致这些供电安全问题的原因，除了煤矿工作环境的特殊性和复杂性原因之外，主要是相关的煤矿供电系统建设过程中对于供电安全的实际情况不够重视和对于供电系统升级不及时，导致煤矿中新情况严重煤矿供电系统的稳定性和安全性。

煤矿供电现状

电源设计不合理

矿井中的主要机器设备如排水泵、通风机、升降机等都是一些高电力负荷的机器设备，在工作的过程中必须要求供电的稳定和安全，从而保证煤矿生产的正常进行和煤矿工人的生命安全。正是因为煤矿井下工作过程中供电的特殊性，相关的煤矿安全生产制度规定了矿井下的设备供电必须采用双回路式或更高级别的电源路线设计方案，从而确保井下设备的供电安全。在煤矿井下供电实际中，这种安全性的电源线路设计方案要求并没有得到有效的执行。在一些经济不发达地区和自有电厂的煤矿中，为了能够节约相关的费用，双回路电源线的布置实际上引用的是同一个电源，从而造成了双回路电源线路名不副实，无法有效的保证煤矿供电电源的质量。

（二）矿井下超远距离供电造成安全隐患

煤矿企业在进行井下挖掘施工随着时间的推移，井下作业线路也会变得越来越长，同样的相匹配的井下供电线路也会变得越来越长。

最新【精品】范文 参考文献

专业论文

这也导致了超长供电线路会受到更多井下环境的影响，从而导致供电的不稳定。超长线路供电也造成了线路中电压的衰减，要求更高的供电技术和更大的供电投入同时也造成了巨大的电能浪费，这和煤矿实际的供电技术能力和投资都是相互矛盾的，而由此造成了超长供电的电压不足，导致井下供电的机器设备电压不稳，甚至电压不足，从而造成供电隐患。造成这种安全隐患的技术因素是馈电装置不能瞒住煤矿设备的负荷和电缆的横截面尺度选择不合理等。

（三）继电保护设备技术水平满足井下供电故障的实际需求。煤矿供电技术要应对的供电环境十分复杂，尤其井下供电时面对的不仅仅是空气水等的影响，井下存在的易燃易爆气体也制约着井下供电的顺利进行，因此井下供电线路中的继电保护设备对井下供电线路的保护尤为重要。随着煤矿工作进行的过程中矿井环境的复杂性加深，也造成继电器工作中存在设备功能不全，继电器保护动作迟缓和坏死和设备技术落后等问题。

二、增强煤矿安全供电能力的措施

（一）提高供电稳定性

提高供电的稳定性必须保证矿井供电的持续性，在供电电源出现问题时，依然能够保证矿井的正常供电。矿井供电的持续性，可以保证煤矿工作过程中不出现高负荷的机器突然终止运转的情况，从而避免了对机器设备的损害，还保护了相关操作人员的生民安全。矿井中的主要通风设备如果中断供电将会造成严重的安全性影响。通风设备长时间停止运转，就会导致矿井中的易燃易爆气体和一些有毒气体聚集下沉，不仅影响工作人员的呼吸，甚至会造成中毒。矿井中的突然断电子特殊情况下会导致新挖掘出的巷道中突然暴露的大量易燃易爆气体完成暴躁要素，引起瓦斯，从而造成矿井坍塌，造成巨大的经济损失和危机井下工作人员的生民安全。因此煤矿供电技术在设计煤矿供电线路时必须要保证提供两个以上的供电电源接入供电网络中，从而保证供电的稳定性。而对于一些重要的通风和排水设备应该设置相应的备用电源，以应对突然出现的供电中断现象等。

（二）增强供电线路的安全性

矿井中的生产作业环境十分的恶劣和独特，水文和地层构造分部

最新【精品】范文 参考文献

专业论文

情况十分复杂，这些都对井下供电安全造成严重的影响，因此在井下进行超长距离供电时，应该提高相应的供电技术和增设更为先进的供电设备。超长距离的供电中，一般会在将供电距离分成若干段落，同时在相应的位置装置提高电压的设备以减少电压衰减对供电安全的影响。同时要适当的调整供电电缆的横截面积，减少相关环境因素对供电线路的影响，保证供电线路的安全。

（三）改善继电保护设备的技术水平

在进行供电线路设计的时候，应该根据供电的实际情况，进一步完善供电继电器保护的具体技术要求，并制定出整体的机电保护系统方案，从全局到细节都要把握到位，提高机电保护的相关设备对故障的反应速度，并通过全局性设计增强继电保护系统对供电线路的保护和恢复。对于一些高电压的煤矿设备应该设计相应的超负荷运行、线路短路和低电压运行的保护功能，从而保证机器设备运行过程的安全性，也提高了整个供电系统的安全系统。矿区供电线路上应该具备常规的短路、漏电和超负荷等供电保护功能。而在具体每一段线路故障问题的应对上应该能够通过相应的继电器进行定位和隔离，并保持其他线路中的供电正常进行。一些供电线路中的继电保护设备损坏和不工作时，能够通过机电保护系统的上一机继电保护设备对该区域的供电故障做出相应的定位和应对，从而保证供电故障问题不会造成更大的影响和故障的尽快处理，以保证整个供电系统的正常运行。

（四）提高煤矿供电系统的技术和设备投入

煤矿工作的特殊性和危险性，要求煤矿企业要尽可能的提高煤炭工作的安全系数，煤矿企业应该在企业条件许可的情况下尽可能的引进先进供电技术和设备。通过引进更为先进的技术和设备，保证了供电的稳定性和煤矿产的安全性，也在可以帮助煤矿企业减少不必要的经济损失和降低生产事故发生的次数。煤矿企业应该随着煤矿中的设别用电量的提升不断的提升相关的供电技术和升级供电设备，以保证供电系统的供电能力，提高供电的稳定性和安全性。另外煤矿企业还应该加强供电系统技术人员的相关技术培训，提高他们解决供电中出现故障的能力，从而为供电系统提供人力资源保障，确保供电系统正常运行，推动煤矿企业的稳步发展。

最新【精品】范文 参考文献

专业论文

三、煤矿井下电气的几点探讨

煤矿井下作业的环境十分恶劣和特殊，其空气构成和地质条件都较为复杂，对于供电系统的影响较大，容易造成供电线路、供电设备和用电设备的故障。因此在在使用井下电气设备的时候要注意科学合理的为其配备相关的仪表、机电保护设备和后备电源。日常施工过程中也应该提高对井下电气设备的检查、维修和升级，以更好的保护整个供电系统和相关的机器设备，提高煤矿工作的效率。相关的煤矿电气使用人员和检修人员，应该加强相应的技术要点培训，从而提高工作人员的操作能力、管理能力和维护能力。

结束语

煤矿行业供电系统的稳定性和安全性是影响煤矿行业发展的的重要课题，因此必须提高煤矿行业的相关供电技术水平，加大对供电系统的日常管理，增加一些关键煤矿机电设备的安全保护和规范操作，来更好的保证煤矿企业日常运行的安全性。

参考文献：

[1]张栋梁.提高煤矿井下供电安全技术措施探讨[A].内蒙古煤炭经济，2012，（09）：113.[2]刘加民.煤矿供电及井下电气的技术探索[A].企业技术开发，2010,29，（14）：71.[3]熊文家.浅析煤矿供电安全的现状及对策[A].中国新技术新产品，2011，（11）：254.------------最新【精品】范文

2.煤矿井下供电基本计算 篇二

1 矿井安全生产基本条件

1.1 双回路供电

矿井供电符合《煤矿安全规程》规定的两回路线路要求:第441条规定矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时, 另一回路应能担负矿井全部负荷。矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。442条规定对井下变电所 (含井下各水平中央变电所和采区变电所) 、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路, 不得少于两回路。当任一回路停止供电时其余回路能担负全部负荷。向局部通风机供电的井下变电所应采用分列运行方式。

1.2 及时更换淘汰设备

管理好相关的设备的使用年限对于维持正常供电非常重要, 淘汰设备已过使用年限, 不及时淘汰, 很可能因使用时间过长出现各种安全问题, 尤其是一些重要的设备, 一旦出问题就会产生非常不利的影响, 如果多台设备出现问题后果将更严重, 所以及时更换淘汰设备也是防止出现大的机电事故的基础。

2 电气设备管理要求

(1) 产品合格证、矿用产品安全标志、防爆合格证等证标齐全、合格。

(2) 设备综合完好率95%以上, 防爆率100%, 电缆吊挂合格率95%以上, 小型电器合格率95%以上, 设备待修率不高于5%, 机电事故率不高于1%。

(3) 设备更新改造有计划, 并按计划执行, 坚持更换改造原则, 用技术性能先进的设备, 技术性能落后又无法修复改造的老旧设备, 进行报废更新。

(4) 有年度不少于12天的电气设备停产大修计划, 并按照计划执行。

(5) 电气设备完好, 继电保护设置齐全可靠。

(6) 电气工作票, 操作票填写使用规范。

3 组织建设和团队建设

我矿的机电组织结构是这样的, 矿井设机电总经理, 下设机电副总带领的机电部, 机电部与区队管理人员共同组成供电安全小组, 供电安全小组由机电部领导, 机电部负责供电设计, 供电核算, 设备管理, 职工年度培训, 培训专业化队伍。区队干部具体负责区队的各种事物, 保证好日常的工作。

团队建设是机电管理的核心, 如何建立一支强有力, 组织有序的队伍是我们工作中的重中之重, 团队中的成员是得过且过的工作还是面对工作吃苦耐、刻苦钻研, 团队的水平就差很多了, 所以我们要建立一个热爱本职工作, 能吃苦, 能钻研, 识大局的团队, 之间我们也组织职工进行理论学习, 在实际工作中也注重培训职工的技能水平, 我们也非常注重班组长的任用, 班组长是班组的核心人物, 班组长必须业务精通, 有大局意识, 有协调能力, 有吃苦在前的工作作风。一个有威信, 有技能的班组长能带动整个班组工作积极性。

4 特色亮点

通过机电系统带兵培训和加强班组团队建设, 矿井设备各有责任分工。每季度机电总工授课, 进行机电供电维修带兵培训, 班组长每月对重点问题进行专项解决, 总结工作中维修重点, 对照电路图进行原理讲解, 不仅提高自身素质, 对工作问题总结, 还提升了班组员工技术技能。机电部对基层班组进行奖惩考核, 按照责任分工, 做到奖勤罚懒, 形成完善的矿井供电管理系统, 通过对矿井设备隐患排查, 各项评价指标得到巩固和提高, 通过合理的绩效评定, 促进了职工的工作积极性, 巩固了机电供电管理队伍, 保证了矿井安全供电。

5 工作实例

采区设备漏电故障查找。供9213工作面上出口机组不能正常工作, 中班工作不到一小时921泵房供9213工作面馈电开关漏电跳闸, 机电部接到汇报后, 派分管921采区的一名电工下井检查, 电工经过对泵房内馈电送电当时不显示漏电故障, 就先对馈电开关进行漏电实验, 开关漏电跳闸动作, 确认馈电开关保护完好, 初步判定故障在下一级开关上。就赶到泵房供下级配电点9214上出口, 上出口总馈电开关试验漏试动作, 对配电点设备进行排查, 发现上出口有一台潜水泵安装自动排水, 不连续工作, 对潜水泵开关停电, 摇测潜水泵绝缘值到零, 判断出潜水泵接地造成上出口机组电源停电, 更换了潜水泵面上问题得到解决。

参考文献

3.煤矿井下供电设备安全现状及对策 篇三

关键词：煤矿井下;供电设备;安全

0 引言

煤矿井下供电设备安全是每一个煤矿开采工程都必须要十分重视的，因为它不仅仅关乎每一个井下工作人员的生命安全，同时也关乎我国不可再生能源的安全。对于众多的工程而言，煤矿井下工程建设难度系数很高，因为井下工作环境十分的复杂，一旦某个环节出现问题，那么必定会导致事故的发生。其中需要特别注重的就是井下供电设备安全，所以想要提升煤矿安全生产水平，将事故可能发生的概率控制在最小范围内，那么就需求对供电设备安全现状进行深入研究，并且积极的找寻相应的应对措施。

1 煤矿井下供电设备安全现状分析

以往我国安全煤矿常有事故发生，追查导致煤矿事故发生的主要原因发现，其中有很大一部分是因为煤矿井下供电设备不安全导致的，其中包括供电设备过于老化、供电技术不够完善等，以往很多煤矿生产企业只是重视能够获得的经济利益，对于井下供电设备安全并没有给予过多的重视，对煤矿井下供电设备安全埋下众多的不安全隐患。

1.1 供电设备陈旧老化

因为煤矿生产企业为了能够获得更多的经济利益，所以对于开采工程资金的投入力度不足，很多供电设备并不能定期的进行更新，导致矿井下供电设备都已经严重的超出了使用的期限。并且还有很多供电设备因为外界因素的影响供电设备受损严重，很多供电设备都是在超年限超负荷下运行，故障发生的概率很高。很多煤矿开采企业变电所内具有的开关柜等设备，都已经应用了十几二十年，很多部件已经严重的损坏，甚至设备还发生了严重的变形情况，对于电力能源的损耗是十分大的，同时也存在一些我国禁止应用的设备，导致矿井供电设备安全不能够达到既定的标准。

1.2 井下长距离输电导致的安全隐患

我国煤矿开采建设规模不断的增加，同时煤矿生产过程中机械化水平也不断的提升，其中需要特别注重的就是掘进工作面巷道的长度也在增长，这样长距离供电线路为了满足其供电需求也需要进行加长处理。下矿井下如果对低压并且进行超长供电，同时还包括对于电缆选择不当，使得矿井下产生一些不安全因素，很容易导致井下事故发生，其中包括瓦斯爆炸、井下供电设备被烧毁等不良事故。根据科学的调查分析井下长距离输电导致的安全隐患，也是使得我国煤矿开采工程频频爆发事故的重要因素之一，所以相应的煤矿开采企业必须要给予高度的重视，对此问题进行深入的研究，不断的应用技术对其存在的安全隐患进行有效的改善，从而提升我国煤矿井下供电设备安全水平[1]。

2 改进煤矿井下供电设备安全现状对策

2.1 加大井下电气系统的保护

相关的技术人员需要不断的加强对于煤矿井下电气系统的维护和管理，定期的对各项设备进行检查，一旦发现性能不能够达到应用标准的设备，必须要及时的对设备进行更换处理。如果煤矿企业的资金条件允许，相应的技术人员可以对不良运行状态的电气设备，或者是不能进行可靠动作的安全保护装置，进行彻底的改造，如果设备已经趋于淘汰，可以对设备进行更新。为了保证各项电气设备能够在最佳状态中运行，检查仪器和各项仪表必须要配备齐全，技术人员对于设备维修应用的工具也需要完善，同时在库房还需要存有一定的备件。需要排线专门的技术人员对井下的电气设备、电缆和一切的安全防护装置，分区的进行检查，发现任何的不良情况都要及时的与该区域的管辖单位进行联系，如果不能及时的按照规定对不良情况进行修正，那么需要对其给予严厉的惩罚。还需要注重的一個方面就需要不断地加强井下供电设备的改造力度，对供电系统可以实施分段供电的措施等，保证煤矿井下供电设备在一个安全的环境中运行[2]。

2.2 加强煤矿企业供电设备的保护

煤矿企业在生产经营过程中不能够只是重视企业获得的经济效益，同时还需要重视安全生产水平，所以对于煤矿企业供电设备要不断的加强保护，并且要为其工作配置专门的负责人员。煤矿企业的供电设备要进行如接地保护，短路保护，漏电保护，防越级保护等。因为井下生产环境是十分复杂的，如果因为供电设备漏电引起电火花，很有可能造成井下瓦斯爆炸。对供电设备进行保护，同时也就是在提升井下安全生产水平，对于煤矿企业安全生产水平也有着很大的影响，如果供电设备运行不能够达到相应的安全标准，那就会引发电气保护误跳或者是拒跳的现象，若存在井下瓦斯大量集聚的严重情况，就有可能导致井下瓦斯爆炸事故发生，为煤矿企业的生产经济带来巨大的损失。所以煤矿企业在生产过程中，必须要对电气保护不断地进行改良和优化，将先进的计算机技术、信息技术和变频技术与电气保护相融合，应用集成电路技术、网络以及现场总线技术等前沿科学技术，从而不断促进煤矿井下供电设备安全保护的提升，从而促进我国煤矿井下安全生产水平的提升。

3 结语

煤矿井下供电设备安全对我国煤矿企业的发展有着不可忽视的影响力，我国拥有的众多煤矿都必须要对此高度的关注。并且需要通过先进的技术和规范性的管理，不断的提升我国煤矿井下供电设备安全水平。煤矿生产企业必须要按照我国煤矿安全生产的法律规定，应用双回路供电系统，并且要加强对于供电设备的保护力度，定期的对供电设备进行保养、维护、更新，全方位的保证煤矿井下供电设备安全，促进我国煤矿生产企业获得良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]刘湘涛.提高煤矿供电安全可靠性综合措施研究[J].科技创新导报，2011（14）.

4.浅析煤矿井下供电系统漏电保护 篇四

1 远距离短路保护方案

继电保护装置的性能关系到电力系统安全运行的可靠性及灵活性。常规继电保护的整定值是通过离线计算获得, 而且在运行中保持不变。因此, 在常规电流保护整定计算中不得不按系统的最大运行方式来计算保护的动作值, 而按系统的最小运行方式来校验保护的灵敏度。这种方法虽然可保证电力系统在各种运行方式下发生故障时, 继电保护都能正确动作, 但却存在着一个缺陷:保护范围受运行方式和故障类型的影响。按该方法设定的定值, 在其它运行方式下 (包括系统的主要运行方式) 不是最佳, 另外在最不利的短路条件下, 保护可能失效。

随着微机保护在电力系统中的广泛应用和通信技术的不断进步, 将自适应技术引入继电保护装置己成为可能。自适应继电保护是在本世纪80年代提出的一个研究课题, 所谓自适应继电保护装置是指能根据电力系统运行方式变化信息, 在线计算并修改保护整定值, 以获得最佳保护性能的保护装置。自适应继电保护装置在选择性、快速性和灵敏性方面明显优于常规继电保护装置。

可以采用短路保护采用自适应随机整定的方式, 运用自适应过流保护克服了传统过流保护一成不变的定值、受系统运行情况变化的影响较大等缺点, 它充分发挥了微机的记忆、逻辑判断、数学运算等强大的功能, 提供实时计算, 通过不断监视负荷电流来自动整定过电流保护值。采用自适应随机整定的方式作为短路保护方案具有以下特点:a.整定值不是常数, 它由当前的系统运行情况决定, 因此, 速断定值和保护范围能保持最佳状态。b.速断定值由微机保护装置在线、实时自动计算整定, 计算整定的全过程完全由装置自动完成, 不需人工干预。为了达到远距离供电, 线路中正常最大工作电流为11.6A, 可靠系数取1.2, 那么整定值为Iop=1.2×11.6=13.92A。根据计算, 在最不利的条件下, 即在1600m处发生两相短路时灵敏系数Ks=20.27/13.92=1.46, 若在1400m处发生两相短路则灵敏系数可达1.5。

2 漏电保护方案

在电力系统中, 当带电导体对大地的绝缘阻抗降低到一定程度, 使经过该阻抗流入大地的电流增大到一定程度, 就可以说该带电导体发生了漏电故障, 或者说该供电系统发生了漏电故障。我国的煤矿生产, 现在主要还是在井下进行, 井下低压电网的工作条件比较特殊, 环境潮湿, 相对湿度往往高达95%以上。为此, 对其使用的电气设备和电缆的绝缘, 与地面比较已经提出了较高的要求。尽管如此, 运行中的电气设备及其供电电缆, 仍然多发生漏电的危险。特别是工作面的电缆, 被砸或被挤压的机会较多, 绝缘更容易损坏, 漏电的可能性更大。

煤矿井下低压电网大部分位于采区, 不仅环境恶劣, 而且也是工作人员和生产设备相对比较集中的地方。电网倘若发生漏电, 可能导致人身触电、瓦斯煤尘爆炸和电气雷管的先期爆发, 此外, 大量的漏电电流如果长期存在, 还有可能使电气设备的绝缘迸一步恶化, 以致损坏, 从而造成相间短路、电气火灾及其它危害矿井安全的事故。因此, 必须采取切实可靠的漏电保护措施, 及时将漏电故障切除, 方能使上述隐患得以防止, 保证供电安全。漏电保护是煤矿井下三大电气保护之一。对于煤矿井下电网, 需要从人身触电、点燃瓦斯和火灾危险的安全角度进行考虑, 中性点直接接地方式由于具有人身触电电流大、接地电流大和形成电弧等明显的缺点, 不允许采用, 一般采用中性点不接地方式或经阻抗接地方式。中性点不接地方式电网的对地电容较小时, 故障电流较小。中性点不接地电网的缺点是当一相接地时, 另外两相的相电压升高至原来的倍, 容易造成绝缘薄弱处击穿, 进而形成两相接地短路, 因此必须对单相接地故障进行监视与保护。

另外, 对于中性点不接地系统, 当触及电网某相时, 由于人身具有一定的电阻, 电缆通过人体与大地形成回路, 人身有电流流过。尽管人身流过的电流比直接接地电流小, 可是由于分布电容C和分布电阻R的存在, 一定情况下仍有生命危险。这种情况下, 电网的分布电容是决定漏电电流的主要因素之一, 单相接地故障电流的大小主要由分布电容决定。因此, 即使是中性点不接地系统, 也必须采取安全保护措施。

漏电闭锁:电网若发生漏电故障, 最容易检测到的是电网各相对地绝缘电阻的下降。如果在三相电网中附加一个独立的直流电源, 使之作用于三相电网与大地之间, 这样在三相对地绝缘电阻上将有一直流电流流通, 该电流大小的变化就直接反映了电网对地绝缘电阻的变化, 有效地监测和利用该电流, 就可以构成附加直流检测式漏电保护。附加直流检测原理如图1所示:

图中DC为附加直流电源, 由DC获得Uz, 直流电流由电源正极流出入地, 经绝缘电阻ra, rb, rc进入三相线路, 再由R1-3小R4、千欧表k Q (直流毫安表) 返回电源负极。对于稳定的直流, 电容C相当于开路, 不会有电流流过, 因而回路中电流Iz可由下式求得:

式中r∑为ra、rb、rc的并联值, R∑为检测回路中除电网对地绝缘电阻之外的所有电阻之和。检测系统确定之后, R∑和Uz为定值, 由公式可知, Iz将随着r∑的下降而线性增长, 当Iz所对应的对地绝缘电阻值大于漏电闭锁值时, 中央处理单元发出漏电闭锁信号和跳闸信号可实现漏电闭锁保护。

3 结语

详细分析了井下低压电网常见的各类故障, 并确定了具有针对性的保护方案:主要有用于短路故障的自适应随机整定方案;用于漏电闭锁的附加直流检测方案和利用三个整流管构成的漏电保护方案。

摘要：本文针对煤矿井下供电系统漏电保护进行讨论, 分析线路中各种故障的产生机理及其主要特征, 以及各种保护原理的使用范围, 针对不同故障设置相应的保护方案, 对全线实行可靠的短路、漏电保护及漏电闭锁。

关键词：煤矿,井下供电系统,漏电保护,远距离短路保护,漏电保护

参考文献

[1]张勇.谐波在煤矿选择性漏电保护中的应用研究[J].煤炭技术, 2010.

5.煤矿井下供电基本计算 篇五

【关键词】煤矿；井下采区供电；节能经济

为提高井下供电系统供电安全性和可靠性，在提高井下技术人员运行维护水平的同时，设计出一个系统完善、清晰明了、可靠经济的设计方案，对提高井下供电质量、供电可靠性和供电安全性，就显得非常有工程实践应用研究意义[1]。

1、采区供电系统设计步骤

为了设计出技术上可行、经济上优越的井下采取供电系统方案，可以参照以下步骤进行采取供电系统设计。首先，在进行设计前，应对整个采区用电负荷的所有情况进行全面系统的了解和归纳总结，做出采区用电设备的平面布置图和负荷统计表。其次，根据采区工作面用电设备的平面分布情况及相互间的用电关系（包括电压等级、保护等级、容量等）进行对应分类分组，并根据采取分组情况设立负荷集中配电点，当采取作业面上存在功率较大、供电距离较远、以及保护等级较高的用电负荷时，应采用双干线电缆进行独立供电或采用井下防爆式移动变电站对这些特殊大功率负荷进行独立供电。第三，因采区工作面上存在经常移动或者运行过程中会由于电缆悬挂形成弯曲的用电设备时，采用带铠装保护电缆设计长度应满足用电设备最大供电距离要求；采用橡套电缆时其设计长度应比用电设备最大供电距离增加约10%，以避免在橡套电缆受温度影响出现收缩而达不到用电设备用电需求。第四，对于产量较大煤矿井下综采工作面进行供电设计时，需要采用双回路高压电源进线及两台或两台以上的移动变电站进行供电设计，并分别在移动变电站高、低压侧设联络开关，以提高井下采取供电系统供电可靠性，确保工作面生产用电正常供应。

2、采区供电中存在的问题

井下供电系统电压波动较为严重，设备起动与工作面供电可靠性间存在明显矛盾问题。另外，大量以电力电子为核心的非线性电力负荷的采煤机械设备在井下供电系统中的应用，其运行过程中产生的大量谐波分量，直接影响到影响整个井下采取供电系统的供电质量和供电可靠性。井下供电系统原有规划设计，由于没有充分考虑煤矿井下生产量的扩大问题，其所选配电变压器容量不能完全满足不断增加的电机拖动系统所需起动容量，造成电机拖动系统不能正常起动，或起动时间较长，不仅影响整个供电系统供电可靠性，同时还会增加电机起动冲击破坏危害[2]。

3、采区供电设计技术措施

3.1 需用系数求配电变压器容量

应将变压器所供的井下所有用点负荷的额定功率全部累加起来求出∑Pe后，在对∑Pe乘上一个需用系数Kx，这样就可以合理计算出配电变压器的计算功率，即∑Pe.Kx，在除以井下供电系统的功率因素值，就可以得到配电变压器的容量。通过需用系数求出的配电变压器容量可以有效提高整个井下采取供电系统供电经济性，避免盲目采用额定功率总和进行配电变压器容量选择，造成配电变压器长期运行在低效工况区，造成大量的电能损耗。在实际井下采取供电系统设计时，配电变压器的需用系数取值在0.37～0.6范围是比较切合实际供电需求的取值范围。

3.2 尽量提高井下供电系统电压进行设计

为了确保井下采取电气设备能够正常高效稳定运行，按照电业规程规定要求，动力线路在正常情况下其电压变动不允许超过±5%，也就是说在进行井下供电电缆线路设计时，660V供电系统其正常允许时最大电压损失大约为63V，而380V供电系统电压损失为39V。为了解决电压损失与供电可靠性间的矛盾，确保井下采取供电系统具有较高供电质量和供电可靠性，其电缆截面设计选型时往往偏大，这势必会增加供电系统成本。而在设计过程中，采用660V甚至kV级电压进行井下供电系统设计时，不仅可以提高供电可靠性和供电电能质量水平，同时还可以降低供电电流，减少供电线路损失。将井下供电系统供电电压由380V提高到660V后，其点压损失值约占总值的9.54%，而在380V供电系统中其电压损失值占总值的10.26%，这样提高供电电压等级后，供电线路的电压损失可以有效降低，供电质量得到有效提高，同时供电线路的电能传输效率也得到很大增大。

3.3 电缆截面及型号的设计

在煤矿井下供电系统设计时，其电缆截面及型号选型设计通常包括按电压损失进行选型设计、按经济电流密度进行选型设计、按照长期运行电流进行选型设计、按照短路热稳定条件进行选型设计、以及按照机械强度进行选型设计等多种方法。而煤矿井下用电设备的供电电缆大多为动力电缆，其在进行选型设计时，推荐采用按照允许电压损失来进行电缆截面和型号选型设计，然后再按照长期运行电流和电机起动条件要求进行验算，以确保供电电缆正常稳定、节能经济的供电运行。

3.4 电机拖动系统控制方案设计

对于功率相对较小且在运行过程中对供电系统冲击不大的机电设备，其应采取直接起动方式，不仅可以确保供电可靠性，同时可以简化电机控制系统，便于进行日常检修维护。如工作面前部的输送机功率大多在几百kW左右，这样就可以采取带延时直接起动方式，其在起动过程中无需特殊控制保护装置，同时具有操作简单经济实用等优点。在煤矿井下采取供电系统中大多数功率不大的异步电动机通常采用延时直接起动方式。对于功率较大能够空载起动且对起动转矩没有特殊要求的电动机，可以采用降压起动方式（包括软啟动器、变频调速等）。对于功率较大、负荷集中、且必须重载起动的电机拖动系统，应采取提高电压等级（如3300V供电线路进行直接）或变极调速进行供电系统设计。如井下采取作业面后部的刮板输送机，应采用3300V高电压进行直接供电起动。

4、结束语

综上所述，在进行煤矿井下供电系统设计过程中，需要根据采区作业面实际用电情况，综合考虑需用系数、配电变压器容量、供电电压等级、电缆经济截面、以及电冬季起动方式等多方面因素，进行科学合理、系统完善、节能经济的设计，以保证井下采区煤炭生产安全可靠、节能经济的高效稳定进行。

参考文献

[1]李树伟.矿山供电[M].北京:中国矿业大学出版社,2006.

[2]刘兵.矿山供电[M].徐州:中国矿业大学出版社,2004.

6.煤矿井下供电基本计算 篇六

1 煤矿井下供电安全重要性

在煤矿工作进行中, 安全生产是其重中之重, 而在其中供电安全又是关键性的问题。现今井下采煤的深度正在逐渐加大, 就空间方面而言存在着一定程度上的限制, 井下集聚的瓦斯、煤尘等较多, 浓度较大。一旦在日常生产中发生漏电问题, 则极易引发安全事故, 造成极为严重不可挽回的局面[1]。对于井下施工作业人员的人身安全、设备等均会造成极大的损失, 对于国家财产也会造成极大的影响。所以, 在煤矿井下施工作业活动进行中, 需对其供电安全性实行极为全面有效的保障。

2 煤矿井下供电安全存在问题

2.1 突发停电问题

在突发停电状况发生后, 一些正处于运行状态中的设备会停止运行, 此时一些意外事故的发生风险极大。如可能导致出现井下瓦斯大范围集聚, 此时如果再进行送电, 则极易导致出现瓦斯爆炸事故。近些年来, 在山西省、黑龙江省均发生了几起较为严重的瓦斯爆炸事故, 其导致原因不可否认存在突发停电问题。突发停电状况在对煤矿生产经济方面造成较大损失的同时, 对于施工人员的人身安全也造成了部分损害。

2.2 安全监测自动化水平较低

有部分煤矿企业在其日常的生产作业中, 由于受到资金、技术等条件的限制影响, 在井下作业时未进行安全监测系统的设置, 无法实现对井下供电工作的全面监测。正是因为如此, 煤矿监测部门无法对井下生产状况实现全面化的熟悉掌握, 相关电力调度人员也无法对供电系统的运行状况进行实时监控。一旦发生安全事故, 则无法在较短的时间内采取科学有效的防范措施, 导致出现故障进一步扩大的问题, 对煤矿企业的日常经营生产造成极大的损伤。

2.3 供电电能质量水平较低

现今社会的经济与科技正在迅速发展, 在煤矿日常生产作业中所运用到的设备工具也越发先进、智能化。在煤矿生产中, 引进这些设备能够有效提升煤矿开采工作的效率, 加大煤炭产量[2]。但是在这些设备的运行中, 也会产生大量的谐波分量, 对供电系统造成一定的影响, 导致出现低质量电能问题, 对于煤矿开采工作的顺利进行而言极为不利。另外, 低质量电能问题的发生对于供电检测及继电保护系统的正常运行也会造成极为不利的影响, 致使供电系统在运行中存在着一定的安全风险。

2.4 淘汰设备的违规使用

现今国家对于煤矿生产所使用的设备已明确制定了相关的法律规范, 明令禁止煤矿企业在日常生产中对分支线路空气开关予以使用。这些开关在应用中会产生大量的能量电弧, 极易引爆一些矿井中存在的易燃爆物品, 对煤矿企业经济及人员安全造成巨大损失。但实际状况是, 在一些矿井生产中, 依旧存在使用空气开关问题。将这些空气开关应用于资源整合矿井中, 对于整个井下供电安全造成了极为不利的影响, 安全风险极大。

3 煤矿井下供电安全技术提升措施

3.1 提升供电系统安全可靠性

在煤矿供电生产活动进行中, 在一个矿井中需确保配备不少于两个的电源, 以此对日常的供电工作予以全面保障。对于一些日常生产中较为重要的通风、排水、传输等系统的供电, 可以运用井下备用电源, 以此确保井下工作的顺利安全进行。与此同时, 双回电源回路需引自不同的变电所之中, 并为其进行完善切换装置的安装。利用此项活动, 能够全面有效的预防出现因电源回路问题导致出现的机械停摆状况, 对井下供电安全性予以全面保障, 为相关施工作业人员的人身安全予以全面保障。

3.2 积极引入在线监测系统

在线监测系统的引入, 能够全面实现对井下供电设备的动态监管[3]。在线监测系统在其运用中能够对电网、电气设备的运行状况极其性能进行全面有效的监测, 确保其顺利安全运行。与此同时, 还可将所监测到的相关数据信息作为依据对整个供电系统的运行状况进行分析研究, 对供电系统故障的发生具体位置在最短的时间内予以准确判断, 以便及时采取行之有效的措施对事故区电源进行切断化处理, 确保整个供电工作的安全可靠性。

3.3 对布设进行科学合理优化

为了对井下供电的安全性实行全面保障, 需对供电系统进行科学合理化的优化设置。采用分列分段供电、扩大电缆经济截面等方式将供电系统的安全性进一步提升。与此同时, 在井下作业时, 还需注意加强专业安全人员的配备, 进一步加大供电维护管理力度, 对供电安全实行全面保障。

3.4 加大供电设施维修养护力度

在供电设施维修养护中, 应严格遵循相关的检修养护计划, 对井下供电设备进行养护, 确保其在日常煤矿生产中的顺利应用及其性能的高水平。在对供电设施进行维护养护时, 如果检测发现防爆设备的防爆性存在些许问题, 则应立即对其进行更换处理, 在后期的井下工作中严禁再次运用此设备。对于一些陈旧老化或是未达到安全标准的设备, 也应立即进行更换处理, 以此有效避免发生各类故障问题, 对井下供电的安全性予以全面保障。

3.5 继电保护设备的全面完善

对继电保护方案进行健全完善化处理, 对整个继电保护装置进行改善, 能够有效提升系统故障或是安全事故发生时的动作可靠性及速动性。井下作业中所运行的一些高压控制设备及动力设备等, 也均需具备相关要求规定的负荷、接地、欠压释放等保护性功能。各个煤矿企业在生产中也需通过对自身井下作业用电保护、负荷类型、使用频率状况的全面了解掌握, 对整个供电系统的继电保护方案进行合理优化性设计。另外, 还需积极引入应用先进科技化的工作设备及技术, 对井下供电安全性实行有效保障, 尽可能地将供电故障及事故发生率降到最低, 将自身的故障排除工作速度进一步提升, 确保整个供电活动安全性。

4 结语

在进行井下供电活动时, 需对其安全性予以必要重视, 在对整个供电系统进行安全维护时, 需积极采用一些先进、科技性较强的技术措施, 进一步构建一个科学合理的供电系统安全网络, 从而提升其安全性, 为整个煤矿井下开采工作的高效、安全进行提供保障。

摘要：本文对煤矿井下供电安全存在的各类问题进行了分析研究, 并提出了极为科学及有针对性的解决措施, 以此为煤矿井下作业提供较为全面的安全保障。

关键词：煤矿,供电安全,措施

参考文献

[1]李毅.提高煤矿井下供电安全技术的措施分析[J].山东工业技术, 2014, 12:68.

[2]张栋梁.提高煤矿井下供电安全技术措施探讨[J].内蒙古煤炭经济, 2012, 9:113-117.

7.浅谈煤矿井下低压供电系统及保护 篇七

1 低压供电系统的特点

低压供电系统是由总配电室内的低压配电柜、低压输送电缆;各用户进线总配电柜、分配电箱、用电设备等组成。低压配电线路是向低压用电设备输送和分配电能, 具有接头多、规格型号多、敷设方式多、线路长, 以及各分配电箱内的控制开关具有操作次数多等特点。各用电设备又具有多样性, 如生产机械、电热、电解电镀、电焊以及实验设备、照明等, 这些用电设备, 其用电特性各有不同。按电流种类可分为交流和直流用电设备;按电压可分低压和安全电压用电设备;按用电设备的工作制可分为连续运行、短时运行和重复短时运行等。

2 矿井低压供电系统事故分析

由于低压供电系统的以上特点, 线路、开关等会经常出现过电流、漏电等现象, 从而造成火灾、人身触电等重大事故, 给企业和个人带来巨大的损失。过电流是指流过电气设备和电缆的电流超过额定值, 其主要包括短路、过负荷和断相三种现象。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。这时电流很大, 可达额定电流的几倍、几十倍, 甚至更大, 其危害是能够在极短的时间内烧毁电气设备, 引起火灾或引起瓦斯、煤尘爆炸事故。负荷是指流过电气设备和电路的实际电流超过其额定电流和允许过负荷时间。其危害是电气设备和电缆出现过负荷后, 温度将超过所用绝缘材料的最高允许温度, 损坏绝缘, 如不及时切断电源, 将会发展成漏电和短路事故。过负荷是井下烧毁中、小型电动机的主要原因之一。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。造成断相的原因主要有: (1) 熔断器有一相熔断; (2) 电缆与电动机或开关的接线端子连接不牢而松动脱落; (3) 电缆芯线一相断线; (4) 电动机定子绕组与接线端子连接不牢而脱落等。漏电是指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。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。漏电的原因有: (1) 电缆和电气设备长期过负荷运行, 使绝缘老化而造成漏电。 (2) 运行中的电气设备受潮或进水, 造成对地绝缘电阻下降而漏电。 (3) 电缆与设备连接时, 接头不牢, 运行或移动时接头松脱, 某相碰壳而造成漏电。 (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, 造成某一项对外壳造成放电而发生接地漏电。 (5) 橡套电缆受车辆或其他器械挤压、碰砸等, 造成相线和地线破皮或护套损坏, 芯线裸露而发生漏电。 (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。 (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) 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。 (9) 移动频繁的电气设备的电缆反复弯曲使芯线部分折断, 刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电。 (10) 操作电气设备时, 产生弧光放电造成一相接地而漏电。 (11) 设备维修时, 因停、送电操作失误, 带电作业或工作不慎, 造成人身触及一相而漏电。

3 矿井低压供电系统保护措施

矿井低压供电系统通常采用过流保护, 漏电保护和保护接地这三种保护方式来预防矿井低压供电系统可能出现的事故。

3.1 过流保护装置。

(1) 馈出线的电源端均需加装过流保护装置。低压电动机应具备短路、过负荷、单相断线的保护装置。 (2) 当干线上的开关不能同时保护分支线路时, 则应在靠近分支点处另行加装过流保护装置。 (3) 各类过流保护装置均应按本细则进行计算、整定、校验, 保证灵敏可靠, 不准甩掉不用, 并禁止使用不合格的过流保护装置。漏电保护方式有漏电保护、选择性漏电保护、漏电闭锁。

3.2 漏电保护方式

目前使用的漏电保护装置种类很多, 有电子电路的, 也有单片计算机控制的。这里介绍的漏电保护, 从原理上附加直流电源漏电保护, 漏电保护方式有漏电保护、选择性漏电保护、漏电闭锁。如果图1中性点不接地多支路电网单相漏电原理图中的电网发生漏电, 漏电电阻越小, 电网中性点对地电压就会越高, 由图可知电网中性点地电压VN就是零序电压V。所有非故障支路零序电流Igo之和为故障支路的零序电流Igo电网中, 流过故障支路的零序电流是所有非故障支路零序电流的总和。而各非故障支路只流过本支路的零序电流的值必然小于故障支路的零序电流的值。因此, 可以在各支路首端装设零序电流互感器, 利用它就叮以反应各支路零序电流的大小, 可以作到有选择性地漏电保护。

3.3 井下保护接地网

保护接地对保证人身触电安全是非常重要的。由于接地电阻的数值被控制在《煤矿安全规程》规定的范围内, 因此, 通过接地装置的有效分流作用, 就可以把流经人身的触电电流降低到安全值以内, 确保人身的安全。此外, 由于装设了保护接地装置, 带电导体碰壳处的漏电电流经接地装置流入大地, 即使设备外壳与大地接触不良而产生电火花, 但由于接地装置的分流作用, 可以使电火花能量大大减小, 从而避免了引爆瓦斯、煤尘的危险。

结束语

煤矿井下供电系统运行在一个复杂环境中, 提高其运行安全可靠性是一项系统、长期持久的工作, 必须结合煤矿井下开采的实际情况, 将人力、物力、环境等多方面因素有机结合起来, 整体协调配合进行充分考虑设计, 制订完善井下安全供电措施方案, 有效提高煤矿井下低压供电系统供电可靠性, 保障井下煤矿开采安全稳定、节能经济的高效进行。

摘要：在井下供电系统中, 低压供电线路及各种低压电器设备又占据了整个井下供电线路与电器设备中的大部分, 而且它们又深入到采区与掘进工作面, 工况特别恶劣, 易发生各种电气事故, 因此提高井下低压供电的质量, 完善低压供电的保护系统是保证整个井下供电的可靠性, 防止电气安全事故发生的关键。针对煤矿井下低压供电系统的特点、原理和应用进行简要的分析和探讨。

关键词：煤矿,低压供电系统,保护

参考文献

[1]王成科.浅谈煤矿井下供电系统[J].科技创新导报, 2013 (03) .

[2]胡亮, 许庆虎.煤炭企业供电系统的应用措施[J].黑龙江科技信息, 2012 (21) .

8.煤矿井下供电基本计算 篇八

1 井下继电保护原理

煤矿井下的继电保护系统环境比较恶劣, 在瓦斯和煤尘爆炸等危险因素下, 井下电力设备的安全运行至关重要, 井下继电保护系统主要就是解决井下供电系统安全可靠运行, 主要包括接地保护、漏电保护和过流保护。

1.1 接地保护

当电气设备的绝缘损坏, 其金属外壳和架构就会带电。接地保护指用导体将电气设备所有不带电的外露金属部分与埋在地下的接地极连接起来。接地保护是电气设备绝缘损坏的保护措施, 在继电保护装置中, 需要考虑对主要电气设备的绝缘监测。

1.2 漏电保护

电网绝缘恶化以后, 会发生漏电, 使设备进一步损坏, 严重时可以导致短路事故和瓦斯爆炸。井下继电保护系统中, 必须能够实现漏电监测以及漏电保护。

1.3 过流保护

井下运行的电气设备容量较大, 而且常工作在满荷状态, 容易产生过电流, 同时前述的短路事故也会导致短路。井下供电继电保护装置必须配备此类继电器, 实现对过流保护的监控。出近两年来, 通过对煤矿电气设备6～10kV检测检验发现, 煤矿继电保护装置都已改造或替换成电子式, 提高了供电的可靠性, 也加快了煤矿供电自动化进程, 但在供电继电保护管理过程中, 仍存在一些问题。

2 井下继电保护的问题及解决方法

2.1 井下继电保护的问题

2.1.1 不确定的继电器整定值

继电保护整定值继电保护的作用是及时、准确的切断故障回路, 降低损失, 保护供电设备和保障电力系统的正常运行, 其可靠性、选择性、灵敏性、速动性是供电系统对继电保护整定的基本要求。但通过检验发现, 继电保护整定值混乱, 保护定值过大, 起不到保护作用。主要是对继电保护不了解, 供电设备常年处于“失保”状态。

2.1.2 整定方式不一

目前电子保护品种繁多, 整定方式各不相同, 不好掌握。有的保护器的定值和动作时间是直接设定, 有的保护器是设定档位, 根据厂家提供的说明书对照查询。一部分保护器是按一次电流设定, 大部分保护按二次电流设定。

2.1.3 保护未投入

在对现场检测检验过程中, 经常发现“甩保护”现象。有的是因为不会整定或机构失修;有的是因为变电所距离较远且无人值班, 怕影响产量而直接将保护短接等。针对以上问题, 对矿井供电系统继电保护整定进行探讨。

2.2 解决办法

2.2.1 井下高压开关柜

近年来来矿井中使用和设计选用的井下高压开关柜, 大多是GFW-1型, GKW-1型及GKFC-1型矿用开关柜和PB1-6型柜, PB2-6柜及PB3-6柜型防爆开关柜, 这些开关柜的保护装置只装有失压脱扣器 (有的电压继电器) 和过流脱扣器 (有时可另加GL型反时限电流继电器) , 无漏电保护装置。目前生产的真空开关柜, 在保护上已有改进。如矿用柜中, KYGG-6型装有过流保护 (采用GL型限流继电器加时间继电器) 欠压保护和漏电保护, KYGG-1Z型装有过流保护 (GL型电流继电器用于出线, DL继电器用于电容器, 母联) , 欠压保护和漏电保护, GGKY-1型装有过流保护 (采用GL型限流继电器) 欠压保护和漏电保护。防爆开光柜中, BGP3-6型装有晶体管综合保护, 具有速断、反时限过流保护、欠压保护及漏电与监视保护。

老型号的开关柜, 过流保护由过流脱扣器来动作, 这样只能由整定电流来区分, 如果上级和下级的短路电流相差不太大时, 其选择性很难满足, 即使有的开关可装上型继电器, 但反比限时时间决定于继电器的特性曲线, 上、下级的动作不一定能很好配合, 而且, 如果继电器或开关柜拒动时, 无后备保护。有的开关柜虽装有漏电继电器, 但上一级变电所出线上的漏电继电器和下一级变电所各出线上的漏电继电器动作时没有时限差别, 一旦发生漏电, 虽然各馈出线横向间有选择性, 但纵向间无选择, 易造成上、下级都跳, 扩大停电范围。近年生产的晶体管综合保护装置, 欠压与漏电保护也不带时限, 纵向间也存在配合河题。这些情况都会影响安全性和选择性。

2.2.2 远程监控系统结构

目前井下继电保护系统的功能日臻完善, 安全性和可靠性也能满足基本要求。井下继电保护系统存在的主要问题是井下继电保护系统相对独立, 需要技术人员定时巡视。基于此, 有必要构建包含继电保护系统在内的矿井网络监控系统。电力系统中继电保护装置应用广泛, 有成型产品可供选择。作为就地控制的设备, 继电保护装置远离操作室, 有必要构建工业网络通信结构, 实现全局监控。微机保护系统通讯规约主要包括101, 102,

Modbus, Profibus等, 这些通信协议中, Profibus是广泛应用的通信协议, 据此可以构建图1所示的系统框架。

现场总线控制系统 (FCS, Fieldbus Control System) 具有开放、互操作性和彻底分散的特点。本系统由1个控制主站 (工控机、触摸屏、主PLC) 、继电保护装置、多个控制分站组成。控制主站设置在集控室, 继电保护装置在井下, 各控制分站也在不同的位置, 彼此之间距离较远, 采用Profibus DP总线连接。控制主室的各设备间采用以太网, 主要是因为以太网已成为办公领域的标准, 数据传输速率很高, 将现场层的设备连接到控制层, 使企业内部通信透明顺畅。

3 结束语