谈煤矿供电

摘要：随采煤机械化程度的不断提高，矿用设备的功率越来越大，供电电压日趋提高，供电系统要有安全、可靠的特点，以适应煤矿现代化生产的需要。文章对矿区供电的要求及方法做了系统的阐述。

关键词： 煤炭矿区；供电系统；配电网络；接线；

中图分类号：U223 文献标识码：A 文章编号：

供电系统是矿区生产的主要环节。它由各种电气设备及配电线路按一定接线方式组成。它的主要作用是从电力系统获取高压电能，通过变换、分配、输送将电能安全、可靠地送至各种的动力设备上以满足矿区生产的要求。煤炭矿区生产主要动力是电力。为了保证煤矿现代化生产的需要，对于供电系统提出了更高的要求。

一、供电要求

1、可靠性。供电的可靠性是供电系统不间断供电的可靠程度。矿区供电如果中断，不但影响生产，还可能使设备损坏，出现人员伤亡事故，甚至造成矿井的损毁。为保证煤矿供电的安全可靠，矿区应采用两回电源线路，在任一回路出现故障而停止供电时，另一回路能担负矿区的全部负荷。在正常条件下，采用一回路运行，另一回路应带电备用，以保证井下生产过程中供电的连续性。两回电源线路要引自不同的发电站或变电所，至少要引自同一变电所的不同母线段。

2、安全性。安全性是在生产过程中，不出现人身触电事故和因电气故障而引起爆炸、火灾等重大事故。在高粉尘、高湿度及有爆炸危险的特殊环境，为确保供电安全，要采取防爆、防潮、防触电等一系列技术措施。若用电不合理，就可能造成漏电及人身触电事故，甚至导致安全事故。所以，必须严格遵守《煤矿安全规程》的有关规定，确保煤矿供电正常安全。

3、技术合理性。供电的技术合理性是电能的电压、频率、波形等质量指标要达到一定的技术标准。频率波形的偏差影响某些电气设备的正常工作。

4、经济性。经济性是在保证安全可靠供电的条件下，力求供电网络接线简单，操作方便，建设投资少，维护费用低。

二、电力负荷分级

1、一级负荷 凡中断供电导致人员伤亡或在经济上导致重大损失者，都为一级负荷。这类负荷主要有：通风设备，主排水设备，经常升降人员的立井提升设备，瓦斯抽放设备等。一级负荷至少要由二个电源供电，并对供电电源做如下要求：在出现一种故障时，二个电源的任何部分应不致同时受到损坏；在出现一种故障并保护装置动作正常时，应有一个电源不中断供电；在出现一种故障并主保护装置失灵，所有电源都中断供电后，要经必要的操作，迅速恢复一个电源供电。

2、二级负荷 凡中断供电在经济等方面导致较大损失对用户有影响者，都为二级负荷。这类负荷主要有：经常升降人员的斜井提升设备，地面压缩空气设备，井筒保温设备，矿灯充电设备，井底水窝和采区下山排水设备等。二级负荷由两回电源线路供电。

3、三级负荷 凡中断供电不会在经济等方面导致较大影响者，为三级负荷。这类负荷有：机修厂，坑木厂等。三级负荷只需要一回电源线路。

三、电力系统 为合理利用资源，降低线路电能消耗，并保证受电端的电压水平，发电厂要把低压电能升压后，经高压输电线路送至距离发电厂较远的用电中心。因用电设备的电压较低，远程送来的高电压还需降压至用户需要的低电压，在受电端需装设降压变电所。煤矿在受电端应装设一个供数个煤矿用电的区域变电所，或仅供一个煤矿用电的煤矿变电所。区域变电所要建在煤矿的负荷中心。 由不同电压等级的电力线路把发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，即电力系统，在电力系统中，变电所与各种不同电压的电力线路组成的网，即电力网。 为有效利用动力资源，充分发挥各类发电厂的作用，以提高供电系统的可靠性和经济性，把各类发电厂用电力网联系起来并列运行，构成联合电力系统。

四、供电电压等级 为使电气设备生产标准化，有利于批量化生产，在使用中又易于互换，对发电、输电及用电等所有设备的额定电压要有统一规定，使电力网的额定电压与电气设备的额定电压对应。可以根据电力网和电气设备的不同使用场合，把电压分为数干等级。标准电压等级是根据经济发展需要，考虑技术经济上的合理性及所有电气设备的制造水平和发展趋势等因素，经全面分析研究制定。

五、配电网络的接线方式 煤矿是具有一、二级负荷的大型企业，通常采用35kv双电源供电。其供电系统由降压变电所与高、低压配电线路组成。根据负荷的种类和性质不同，供电系统采用不同的接线方式。对接线方式的基本要求是：供电可靠、操作方便、经济合理。 配电网络按电压的高、低分为高压配电网络和低压配电网络。配电网络的作用是把上一级的降压站（变电所）向下一级的降压站（变电所）或用电设备配送电能。配电网络的接线方式通常有放射式、树干式、环形式等几种。

（一）放射式接线 根据负荷对供电可靠性的要求，放射式接线又分为单回路和双回路两种。

1、单回路放射式接线。这种方式是在上一级降压站（变电所）的馈出母线上引出多条回路，直接向下级降压站（变电所）或用电设备供电。各条引出线之间无联系，其沿线不分支接其他负荷。

2、双回路放射式接线。为提高供电可靠性，在单回路供电的基础上引入备用电源，形成双回路放射式接线。根据引入备用电源的数目，双回路放射式接线又可分为单电源双回路和双电源双回路。

（二）树干式接线

1、直接树干式接线。直接树干式接线是在上一级变电所引出的每路配电干线沿各用户架空敷设。各用户可从干线上直接接出分支线，引入各自的变电所或用电设备上。

2、串联型树干式接线。为提高树干式接线可靠性，各用户采用进、出线均装隔离开关的方式引接分支线，形成串联型树干式接线，即链串型树干式接线。这种接线又分为单回路树干式和双回路树干式二种。

（三）环形接线 这种接线通常是在同电压之间的变电所构成环形，每个变电所均有两路进线，在其中一路出现故障时，可由另一路线路供电，具有可靠性高、运行灵活的特点，适用于一、二级负荷的供电系统。但环形供电线路的导线截面是按故障情况下能承担环网全部负荷考虑，因此，有色金属材料用量较多。这种接线适合变电所容量较大而相差不多的用户。

作者简介：

张志强，阜新矿业集团物资供应公司，机电工程师。