矿井供电交流材料范文

矿井供电交流材料范文第1篇

关键词:煤矿 杂散电流 产生原因 预防管理

中图分类号:TM1文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 03-024-02

由于煤矿生产条件和生产环节的复杂性,这对供电的安全管理提出了更高、更严格的要求。据统计:在我国煤矿机电事故中,因杂散电流管理不善造成火灾,甚至引发瓦斯爆炸事故的比例占25%～35%。传统的供电管理方法已不能够适应当前形势的发展,因此,应严格执行管理制度化,提高机电队伍的整体素质,进行供电设备及线路的技术改造,建立供电监控与监测体系,加快供电管理质量标准化建设和严格执行岗位责任制。

1杂散电流产生的原因及分布规律

1.1直流杂散电流产生的原因

在煤矿井下的架线式电机车运输系统中,钢轨除作为电机车的运行轨道外,还作为电机车供电回路的连接导线用,但钢轨与大地不可能是绝缘的,总会有一部分电流经大地或流经管路和电缆外皮,最后返回牵引变流所,这就是直流杂散电流产生的主要原因。

1.1.1杂散电流的大小取决于下列因素

(1)架线式电机车运输系统钢轨的连接情况

我国很多矿井的钢轨缺乏经常性的维修,其接缝只有鱼尾板相连接,没有电气上的连接。这样,钢轨就不能作为连接导线而为电流的流通构成回路,因此,电流将流经大地等返回电源。此时,所形成的杂散电流的数值在电机车负荷电流中所占的比例就很大。

如果在钢轨之间进行电气上的连接,虽然它可以为电机车的负荷电流提供返回的路径,但随着轨道和底板间的接触电阻的减小和轨道电阻的增加,将仍有一部分电流流经大地而返回电源。这就是说,此时所形成的杂散电流在电机车负荷电流中所占的比例减少了。

(2)电机车负荷电流的大小

杂散电流的大小,一方面取决于钢轨的连接情况,另一方面还与电机车负荷电流的大小有关。在电机车负荷电流的通道中,钢轨和大地是作为两个并联支路存在的。这样,通过大地等形成杂散电流的大小就取决于这两个并联支路的电阻的比例,且负荷电流越大,形成的杂散电流越大。

1.1.2直流杂散电流的分布规律

(1)在运输巷道中的杂散电流

杂散电流总是选择具有最小电阻的通道。在运输巷道中,除了铺设轨道之外,还敷设有高压电缆、排水管路、压风管路等。这些管线较运输巷道的底板电阻小得多,因此,它们都是杂散电流的良好通道。运输大巷中高压电缆外皮是井下总接地网的一部分,杂散电流从轨道流出后,经过巷道中的岩石而进入电缆外皮,因电缆外皮的电阻很小,所以很大一部分杂散电流从电缆外皮流回电源,由于管路一般铺设在巷道底板上,所以也有一部分杂散电流从轨道流进底板的岩石,再从岩石流进管路,由管路流回电源。经测定,在运输巷道中,杂散电流主要是通过管线流回电源的。

(2)采区内部的杂散电流

采区内部从装煤站经石门到井下主要运输巷道这一段是有架线和轨道的,而从运输大巷向各采区石门铺设的钢轨,是通过道岔来回搬动而连接的。这样,就造成石门处与运输大巷处的钢轨在电气上是断路的,所以,直流杂散电流也有可能在采区工作面内流通。经测定,在单水平生产的采区,这个杂散电流还是比较小的。

(3)掘进巷道内的杂散电流

掘进巷道内的杂散电流主要是因轨道连接或电气设备及线路绝缘降低而产生的,而且数值是比较大的,可以使雷管发生先期爆炸。

1.2交流杂散电流主生的原因

由于井下采用中性点不直接接地的供电系统,当电网三相对地的绝缘电阻、电容不等时,将出现零序电流,零序电流从地线或大地经漏电继电器流回电网,因此,交流杂散电来源于零序电流,来源于采区低压电网;另外供电接地系统不可靠或机电设备漏电造成有一部分电流从地线及大地经漏电继电器流回电网这也是杂散电流产生的原因之一。

1.3交流杂散电流的分布规律

交流杂散电流多分布在采区的各支路运输巷道及采煤工作面,在采区,则以交流杂散电流为主。

2杂散电流的危害

(1)井下运输巷道的管线都是由金属材料制成的,是杂散电流的良好通道。在回电点附近,电流从管线中流出,成为阳极区,电流流出点将腐蚀管线。由于井下运输巷道非常潮湿,井下水又多为酸性,所以这种腐蚀就和金属电解一样。如果杂散电流很大,那么,这种由杂散电流引起的腐蚀则是相当严重的,尤其是电缆外皮,因其通过的杂散电流较大,故腐蚀现象更为严重。

(2)由于掘进头内部的轨道与大巷中的轨道相连,这样当电机车在运输大巷中运行时,掘进头内部的轨道对地有电位。在掘进巷道内除了铺设有轨道之外,还铺设有一根水管。这根水管是与总接地网相连的。在掘进巷道内施工时,有很多时候会使雷管的两根导线分别碰到钢轨和水管。这样,雷管中就会有电流通过。当雷管中通过的电流大于300mA时,就可以引爆雷管。

(3)在正常情况下,漏电继电器的直流电流是通过电网的三相对地绝缘电阻和直流继电器而反回的,如果绝缘电阻低(电流大),则漏电继电器劝作。因此,漏电继电器是否动作,主要取决于直流继电器通过的电流大小。因此,当采区变电所在运输大巷附近时,将会有很小一部分杂散电流通过电网三相对地绝缘电阻和漏电继电器的直流继电器返回,虽然其数值很小,但和直流继电器原来的工作电流相叠加后,将加大通过直流继电器的电流,因而可能使漏电继电器发生误动作。

3消除杂散电流及预防其危害的管理方法

3.1改变牵引电网的电压极性

改变牵引电网的电压极性,就是正电源接钢轨,负电源接架线。这种做法虽然不能减小杂散电流,但能解决牵引变流所附近高压电缆外皮的严重腐蚀问题。改变极性以后,杂散电流从牵引变流所附近的钢轨中流出(这里是阳极区),因此,牵引变流所附近的钢轨腐蚀较严重,可定期地更换钢轨。杂散电流在牵引变流所附近流进电缆外皮,因为这里的电缆是阴极区,所以不会被腐蚀。

3.2缩短供电半径、增设变流所

缩短供电半径,是消除直流杂散电流的一项措施。当供电半径缩短以后,牵引网路上的电压降随之降低,轨道上的电压降也同时降低,因此杂散电流减小,危害性降低。目前我国井下大多数是一条运输巷道有一个牵引变流所,供电半径等于运输巷道的长度。因此,其电压降大大地超过了允许值。轨道上的电压降也很大,有时达40～50V,使杂散电流的数值也很大。因此,要想降低杂散电流值,必须缩短供电半径,增设变流所。

3.3焊接长轨、减小轨道接缝电阻值

让负载电流的大部分通过轨道,降低轨道接缝电阻值,是减小杂散电流的关键措施。对钢轨进行可靠电气连接,连接处的电阻不超过同种钢轨4m长度的电阻值,各平行轨道之间每隔50m要连接一根断面不小于502的铜线或具有等效电阻的导线,减少轨道电阻,降低牵引网络的电压降。

3.4采用绝缘道夹板

采用绝缘道夹板把掘进头的轨道、采区中的轨道与主要运输巷道中的轨道隔开,这样可以避免杂散电流流到掘进头或采区中去,也就可以消除杂散电流。不回电的轨道和架空线电机车回电轨道之间必须加两个绝缘点,第一个绝缘点设在两种轨道的连接处,第二个点设在不回电的轨道上,其与第一个点必须大于一列车(斜巷串车)的长度,绝缘点应无积水,绝缘电阻值不小于50K 。

3.5提高交流电网的绝缘水平

要保证采区低压橡胶电缆的绝缘电阻值要高于规定值以上。另外,不均匀系数(最高相绝缘电阻与最低相绝缘电阻之比)应在1.4以下。当一个采区采完以后,采区的低压橡胶电缆,要上井干燥。新采区敷设电缆时,要敷设新电缆或干燥过的电缆,这样可以降低交流杂散电流的数值,架空线必须有不少于两道的绝缘,绝缘瓷瓶要定期清扫,减少架空线对地漏电。

3.6采用对称结构的橡胶电缆

我国目前所用的橡胶电缆,大部分结构不对称,因此三相导线对地的电容不等,所以出现了零序电流。如果采用对称结构的三相电缆,就不会因结构不对称而出现零序电流,也就不会产生交流杂散电流。

3.7采用屏蔽电缆

采用屏蔽电缆可使电容电流通过屏蔽层流回变流所,因零序电流不外泄,即流不到电缆外面,因此可消除交流杂散电流。

3.8完善矿井机电设备及供电系统的保护接地系统

严格按保护接地要求装好矿井主副接地极,装好供电线路及设备的接地装置,增加抗静电添加剂或导电材料,减小接地导线或导电体与土壤的接地电阻值,增加接地极处的环境湿度。

3.9提高机电队伍的整体素质

先进的技术装备需要高技能、高技术、高素质的管理人员和操作人员,否则再先进的技术装备也无法发挥其应有的效力。供电管理的决策层如同战场的指挥官,应树立超前思维观念和创新思维观念,把握工作的主动权。要学习社会主义市场经济知识,用新的思维观念去观察本企业供电管理工作中出现的新情况、新问题。要敢于突破旧框框,在批判中继承,在继承中创新,在创新中发展。要转变观念,只有转变观念,树立科学的管理理念,掌握科学的管理方法,才能走出一条向机电管理要效益的路子。

3.10建立健全供电管理机构和体制

各职能部门要认真严格履行好自己的岗位职责,将责任层层分解,层层落实到人。

4结束语

以提高矿井供电安全可靠性为中心,以“管理、装备、培训”为原则,以标准化统揽工作全局,以经济杠杆为手段,扎扎实实地搞好煤矿供电安全管理和维护工作,消除供电事故隐患,确保矿井供电系统安全、可靠、高效,加大对代电设备及线路的管理,大力推广新技术、新设备的投入和使用,不断创新安全管理思路及理念来减少供电事故的发生,从而为煤矿企业带来更多的经济和社会效益,提高我国煤炭工业发展水平。

参考文献:

[1]煤矿电工安全培训 [M].煤炭工业出版社,2009.

[2]煤矿电工手册(修进版)[M].煤炭工业出版社,1999.

矿井供电交流材料范文第2篇

摘要：本文主要对矿山井下供电系统进行了详细介绍。

关键词：矿山井下供电系统煤矿安全规程

1.矿上供电的基本要求

矿山企业在国民经济建设中起着重要作用，是电能的重要用户。随着生产的迅速发展，自动化水平不断提高，对供电的要求也就更加严格。特别是煤矿井下作业，工作面不断移动，生产环境非常复杂，因此对供电的要求更高。对供电的基本要求主要有以下几个方面：

1.1供电可靠

矿山企业供电中断，不仅会造成减产，而且有可能引起人身事故，甚至可能毁坏矿井。因此，矿山企业对供电的最重要要求是供电可靠和不间断，即使在电力系统发生故障的情况下，也必须保证不间断供电，至少也得供应一部分电能以保证人身安全和设备部收损坏。

1.2供电安全

由于煤矿井下瓦斯和煤尘爆炸的危险，所以在使用电气设备时必须特别注意其防爆性。另外，井下潮湿，工作空间小，光线差，易发生人身触电事故，必须采取一系列的安全技术措施，以确保对煤矿企业供电的安全性。

1.3供电质量

在供电质量上煤矿企业要求供电电压稳定和交流频率的稳定。煤矿中广泛使用三相异步电动机，这种电动机的转矩与外加电压的平方成正比；转速与交流频率成正比。若供电电压和频率发生较大变化，就会严重影响电动机的正常运转，甚至会使生产机械不能工作。

1.4供电经济

一般考虑下列三个方面：第一，尽量降低矿山变电所一点往的基本建设投资。第二，尽量降低设备材料即有色金属的消耗量。第三，注意降低供电系统中的电能损耗反维护费用。

2.矿山供电的电压等级

所有电器设备都是按一定的标准电压设计制造的，这个标准电压称为电器设备的额定电压。电力线路的额定电压等于其连接的用电设备的额定电压。发电机的额定电压是指额定负荷下的输出端电压，比同级用电设备额定电压高出5%。以补偿电网电压损失。矿区供电的电压，一般采用35kv、110kv。矿井地面和井下高压供电电压目前一般采用6kv，条件允许时，亦可采用10kv。

供电电压等级是矿山供电的只要问题之一，这是因为供电线路的电压等级与输送功率，供电距离有密切的联系。

我国矿山地面的低压动力照明电网（380/220V系统）采用中性点直接接地的方式，并且将中性点引出，可同时供给380V和220V两种电压。此时，中性点接地并不是为了防止电弧接地，预防高压窜入低压系统增加人身触电的危险性。

我国《煤矿安全规程》规定，除向架线式电机车供电的整流变压器外，箱井下供电的变压器中性点禁止接地。向井下供电的电网，不准采用中性点接地方式运行的主要原因是为了保证井和人身安全。因为煤矿井下空间狭窄、黑暗、潮湿，并有煤尘、瓦斯，如使用中性点接地系统，当人体触及一相导体。便接触到相电压，有致命危险。另外，在中性点接地系统中如出现接地故障。可能会外漏电火花，有点燃矿井内瓦斯的危险。

矿井的用电电源。一般来源于电力系统的区域变电站活发电站，电能送到矿山后在变、配给矿山的用户，组成矿山的供电系统。

矿山受电电压为6~110KV，矿山类型及所在地区的电力系统的电压而定，一般为35~110KV的双电源受电，经总降压站以高压车间，井下变电所及高压用电设备等配电，组成低压供电系统。

3.矿山供电系统的接线方式

按网络接线布置方式分为放射式、干线式、环式等接线系统。按接线运行方式分为开式和闭式系统。按对负荷供电可靠性的要求可分为无备用和有备用接线系统。有备用接线系统中，其中一回路发生故障时，其余回路保证全部供电的称为完全备用系统；如果只能保证对重要用户供电的，则称为不完全备用系统。备用系统的投入式分为手动投入、自动投入和经常投入等几种。

3.1无备用系统接线

无备用系统接线简单，运行方便，易于发现故障；缺点是供电可靠性差。所以这种接线主要对于三级负荷和一部分次变的二级负荷供电。

放射式接线的主要优点是供电线路独立，线路故障互不影响，易于实现自动化，停电机会少，继电保护简单且易于整定，保护动作时间短，缺点是电源出现回路较多，设备和投资业多。

干线式接线的主要优点是线路总长度较短，造价较低，可节约有色金属；由于最大负荷一般不同时出现，系统中的电压波动和电能损失较小；电源出线回路少，节省设备。缺点是前段线路公用，增多了故障停电的可能性。

3.2双回路放射式

双回路供电这种供电方式，线路总长度长，电源出线回路数和使用开关设备多，投资大，如果负荷不大，常会造成有色金属的浪费。优点是当双回路同时工作时，可减少线路上的功率损失和电压损失。这种接线适用于负荷大或单独供电的重要用户。对容量大，而且特别重要的用户，可采母线用断路器分段接线，从而可以实现自动切换，以提高供电的可靠性。

3.3环式

环式接线系统所用设备少，各线路途经不同，不易同时发生故障，故可靠性较高且运行灵活。因负荷由两条线路负担，故负荷波动时电压比较稳定。缺点是故障时供电线路较长，电压损失大。线路的导线截面应按故障情况下能负担环网全部负荷考虑，所以有色金属消耗量增大，两个负荷大小相差越悬殊，其消耗就越大。故这种系统适于负荷容量相差不大，所处地点离电源都较远，而彼此又较近的情况。平常可以开环运行，也可以闭环运行。但闭环运行继电保护较复杂，因此一般采用开环运行方式。

4．矿井供电系统

大、中型矿井的供电电源取自110kV或35~60kV的电力网经两回架空线路迭到矿井总降压站。比如一次电压为35~60kV两台变压器的内桥式接线的典型变电所主接线，其断路器外侧设两组隔离开关组成跨桥，上面接有35~60/0.4kV的所用变压器，工变电所直流操作电源等用。

在一次侧进行计量的变电所，进线和母线应设有准确等级负荷要求的电流互感器（CT）和电压互感器（PT）。

为了防止雷电波的侵袭，母线和架空进线处接避雷器，主变压器二次6KV侧多采用单母线分段，用成套配电装置配电。矿井一、二级负荷如通风机、主副井提升机等有接在不同母线上的双电源回路供电，以保证可靠。

总之，对矿井供电要求要严格，更具不同的矿井进行严密而谨慎的设计，保证矿山供电的安全。

参考文献：

[1]尚文忠.煤矿供电[M].中国劳动社会保障出版社,2008

[2]顾永辉,范延瓒.井下供电及照明[M].煤炭工业出版社,1981

矿井供电交流材料范文第3篇

关键词：供电基本要求；系统分类；安全用电常识

中图分类号：TD8文献标识码：B文章编号：1009-9166（2011）008(C)-0137-01

一、矿井供电的基本要求

1、供电可靠。即要求供电不中断。对煤矿的供电一旦中断，不仅会造成全矿停产，而且会导致保证矿井安全生产的一些重要设备（如水泵、通风机）停止运转，危及矿井及井下工人的安全。因此，为保证矿井安全生产，要求煤矿实行连续供电。

2、供电安全。电能有它的特殊性，使用中稍有疏忽，就会导致人身触电、电火灾等事故的发生。煤矿主要是地下作业，工作环境和地面有很大的差别，特别是存在有爆炸危险的瓦斯和煤尘，因而不仅发生人身触电和电火灾的可能性比地面大，而且会导致瓦斯、煤尘爆炸严重后果。因此，煤矿供电必须保证安全，严格遵守《煤矿安全规程》的有关规定。

3、有良好的供电质量。这主要是指供电频率和供电电压偏离额定值的幅度不超过允许的范围。否则，电气设备的远行情况将会显著恶化，甚至损坏电气设备。

我国规定一般电力设备使用的交流供电标准频率为50赫兹。偏差不超过±0.2～±0.5。电压不超过±7％。

4、有足够的供电能力。这不仅要求电力系统或发电厂能供给煤矿充足的电量，而且要求矿井供电系统的各项供电设施，具有足够的供电能力。

5、供电经济。在以上四项基本要求的基础上，尽量做到供电系统简单、操作方便、基本建设投资和运行维护费用低。

二、矿井供电系统的分类和等级划分

1、供电系统的分类。一类负荷：凡因突然中断供电会导致人身伤亡事故，或损坏重要设备且难以修复，或给国民经济带来很大损失者，均属于这一类。显然煤矿属于一类负荷。煤矿中的通风、排水、升降人员、抽放瓦斯、医院等也都属于一类负荷，又称保安负荷。因此是煤矿中最重要的用户，要求供电绝对可靠。为此，对这类用户的供电，必须设有备用电源和备用供电线路。二类负荷：凡因突然中断供电会造成大量减产者。如煤矿中专门用于提升煤和物料的提升设备、压风机、井底车场、采区变电所等。三类负荷：凡因突然中断供电对生产没有直接影响者。

2、供电电压等级的划分。目前，煤矿井下采用交流电电压等级有：6000V、1140V、660V、380V、127V、36V。6000V――为矿区内高压配电电压或动力电压。660V――为井下低压配电电压或动力电压。1140V――为采煤机的专用电压。127V――为井下照明、手持式电钻的电压。36V――为控制电压，也叫安全电压。直流电压有：250V或550V为井下架线电机车的电压。

三、井下电气设备的三大保护

1、过电流保护。过电流简称过流。凡是流过电气设备和电缆的电流超过了它们的额定电流。电气设备和电缆出现过流后，一般会引起它们过流，严重时会将它烧毁，甚至引起电火灾和井下瓦斯、煤尘的爆炸。由此可见，电气设备和电缆的过流是一种不正常状态。井下常见的过流故障为短路、过负荷、断相三种。（1）短路。短路是指电流不经过负载，而是经过电阻很小的导体直接形成回路，其特点是电流很大，可达到额定电流的几倍、十几倍、几十倍，甚至更大。因为电流很大，发热剧烈，如不及时切除，不仅会迅速烧毁电气设备和电缆，甚至引起绝缘油和电缆着火酿成火灾，还会引起瓦斯、煤尘爆炸。（2）过负荷（过载）。过负荷不仅是指它们的电流超过了额定数值，而且过电流的延续时间也超过了允许的时间。电气设备和电缆过流后，绝缘绕组和绝缘导体的电流密度增加，发热加剧。如果过流的延续时间很短，不超过允许的时间，电气设备和电缆的温度不会超过它们所用绝缘材料的最高允许温度，因而不会被烧毁，允许继续运行，这种情况称为允许的过载。但是，如果延续时间超过了允许的时间，电气设备和电缆的温度将升高到足以损坏它们的绝缘，如不及时切断电源，将会发展成漏电和短路故障，因此也要加以预防和保护。（3）断相。三相电源断一相或三相绕组断一相，称为断相或缺相、跑单相。过流故障有如下的危害：a、过流倍数较低时，引起电气设备和电缆的温升超限，缩短设备使用寿命。b、过流倍数较高时，将导致电气设备烧毁，甚至引起火灾和瓦斯、煤尘爆炸事故。过流倍数很高时，会在电网上造成很大的压降，影响电网的正常运行。过流保护的要求：必须有选择性、可靠性、动作迅速、经济合理。

2、漏电保护。电网的漏电又分为集中性和分散性漏电。集中性漏电是指在变压器中性点不接地的电网中，由于某处（或某点）的绝缘损伤而发生的漏电。分散性漏电则是由于整个电网或整条线路的绝缘水平降低，而沿整条线路或整个电网发生的漏电。漏电的危害：（1）增加人身触电的危险；（2）增加引起瓦斯、煤尘爆炸的危险；（3）可能造成电雷管先期爆炸事故；（4）可能引起电火灾；

3、保护接地。保护接地就是把电气设备的金属外壳和框架，用导线与埋在地下的接地极连接起来的一种保护措施。

结束语：电力是煤矿生产的主要动力，而煤矿井下又是一个特殊的工作环境，有易燃、易爆可燃性气体和腐蚀性气体，潮湿、淋水、矿尘大、电网电压波动大、空间狭小、机电设备启动频繁等，因此，对煤矿进行可靠、安全、经济、合理的供电，对提高煤矿经济效益和保证安全生产方面有着十分重要的意义。

矿井供电交流材料范文第4篇

关键词:应急 供电设备 选型 技术要求

中图分类号:TD611 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0091-01

北联电能源公司高头窑矿井设有地面35kV主变电所一座,承担矿井全部供电负荷。由于矿井目前为单回路供电,设计采用柴油发电机作为矿井的应急供电电源。

1 使用环境条件

(1)安装场所:简易彩板房。(2)海拔高度:1300m。(3)环境温度:上限+35℃,下限-20℃(室内)。(4)相对湿度:日平均值不大于95%,月平均值不大于90%。(5)地震烈度不超过8度。(6)没有火灾、爆炸危险、严重污秽、化学腐蚀及剧烈震动的场所。

2 设备选型计算

2.1 高头窑煤矿应急供电负荷

总负荷为1387kW,其中主排水及通风设备为一级负荷,工作面排水设备为二级负荷,地面生活用电为三级负荷,供电时可根据发电设备的状况逐级加减负荷。

2.2 发电机设备选取

根据负荷统计表的情况,选取3台380V、500kW柴油发电机与1台380V、800 kW柴油发电机并网运行,运行方式为三用一备。柴油发电机发出的380V电压经升压变压器升压至10kV后,输入高头窑35kV变电所10kV母线侧,运行方式为4台发电机同时并网运行。

发电机总功率计算,3台原有发电机已进行过大修,经实际使用测量现有效率为60%左右,800kW新发电机的效率为90%,3台发电机功率计算:

800×90%+500×3×60%=1620kW

满足应急设备运行需求。

3 发电设备技术要求

3.1 柴油发电机技术要求

(1)柴油发电机必须能与煤矿现有3台HX500GF型发电机可靠并网运行。(2)柴油发动机采用重庆康明斯柴油发动机,型号:KTAA19-G6A。四冲程,带废气涡轮增压,电调式柴油引擎。自带风扇水箱闭式水冷散热,采用电子调速器调速,喷油方式直喷式。(3)交流发电机厂采用中美合资马拉松交流发电机,型号:MP-800-4A/S。

3.2 箱式变电站技术要求

4台并网柜、升压变压器共同组成1台箱式变电站,为煤矿提供10kV电源。

3.2.1 并网柜技术要求

(1)4台并网柜能实现煤矿原有的3台380V、500kW发电机组与新采购的1台380V、800kW发电机组可靠并网运行。并网柜为下电缆进线,上铜母排出线。(2)并网柜可实现手动、自动并联,可实现发电机组的自动开机/停机、数据测量、报警保护及“三遥”功能。控制器采用大屏幕液晶(LCD)显示,可选择中英文操作界面,保证操作简单,运行可靠。控制器应具有控制GOV和AVR的功能,可以自动同步及负荷均分,和发电机组进行并联。控制器能准确监测发电机组的各种工作状态,当发电机组工作异常时自动关闭发电机组,并将故障状态显示在LCD上。(3)可以检测所有发电机组相关的电参量及非电参量。(4)在自动状态下具有以下工作模式:不带载运行,带载运行,按需求并联运行。(5)具有解列时负载转移功能。(6)具有定时带载/不带载试机功能,可实现每周/月循环开机/停机。(7)运行过程中机组控制器实时监控柴油机及发电机的运行工况:当发生输出电压过高或过低、输出短路、及柴油机机油压力偏低、冷却水高温、超速故障时立即报警停机(所有故障显示均自动锁定)。停机的同时立即启动备用机组,并切换至备用机组供电。(8)对柴油发电机组的电参量及水温、油压、油位等实时监测。(9)实现柴油发电机组自动开机/停机、同步并联、负荷均分及报警保护功能。(10)具有机组保养/维护时间到警告/停机功能。(11)保证输出电压、工频波动在允许范围内,能实现人工启动、自动并机、自动负荷分配。(12)并机柜配置有隔离开关、断路器,其额定电流及电压符合发电机的相应要求。

3.2.2 升压变压器的技术要求

(1)变压器应符合的标准:IEC。

(2)变压器名称:环氧树脂浇注绝缘干式三相双绕组无励磁变压器。

(3)型号:SCB10-2500/10 10.5±2×2.5％/0.4kV 2500kVA。

(4)额定频率:50Hz。

(5)额定容量:2500kVA。

(6)额定电压比:0.4kV/10.5±2×2.5%。

(7)系统最高运行电压:

高压侧:10.5kV:12kV；

低压侧:0.4kV:0.42kV。

(8)变压器损耗保证值:

空载损耗:≤3050W；

负载损耗:≤14450W(120℃)。

(9)调压方式:10kV侧中性点无励磁调压。

(10)调压范围:10.5±2×2.5％。

(11)阻抗电压:6％。

(12)联结组标号:D,yn11。

(13)中性点运行方式:10kV为不接地系统。

(14)冷却方式:AN/AF。

(15)绝缘方式:环氧树脂浇注绝缘。

(16)绝缘水平:F级绝缘。

(17)绕组材料:铜。

(18)铁芯材料:优质冷轧硅片。

(19)安装形式:

变压器带外柜体,低压侧母排进线,高压侧电缆出线,(与低压柜平行布置),上进下出。

(20)外罩防护等级:IP20,采用优质钢材制作,并做防腐处理。

(21)变压器本体应设温度控制器,测量变压器绕组温度并进行显示,温控器设有通讯接口满足与变电所综合自动化系统通讯,采用485接口。每台变压器外罩安装低噪声风机,配合温度控制器实现自动和手动开启。

(22)变压器外罩门应设机械闭锁

3.2.3 其它技术要求

(1)箱式变电站4台并网柜与升压变压器共用400V母线排,母线排采用铜板,其截面积及载流量应符合4台发电机同时运行的要求。(2)整体箱式变电站具备完善五防功能。(3)箱式变电站箱体具有防雨、防晒、防锈及通风散热等功能。各室考虑温度自动控制装置。保温层彩钢板厚度不小于2mm,彩钢板之间的保温层厚度不小于120mm。

综上所述:为了解决矿井单回路供电,拟采用柴油发电机作为矿井的应急供电电源,从技术要求、运行方式及容量等各方面能满足矿井通风及排水等功能,从安全方面也保证了矿井的应急措施。

参考文献

[1]高远强.柴油发电机组在煤矿建设工程中的应用[J].建井技术,2010(3).

[2]郑仕群.自备柴油发电机组容量选择[J].现代建筑电气,2011(7).

矿井供电交流材料范文第5篇

关键词：煤炭机电运输；安全管理；隐患预防

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.157

0 引言

近年来，煤矿生产中的事故屡见报端，让全社会一边使用着煤矿资源，一边又对煤矿的生产忧心忡忡，而煤矿生产企业在安全事故频发的压力与生产效益的权衡中，逐渐提高了安全生产的意识，为我国煤矿行业的发展带来了一些新的机遇。随着我国经济的持续发展，对煤炭的需求量也是有增无减，而随着煤炭开采规模的不断扩大，机电运输设备在煤矿中的应用也越来越广泛，而如何保证煤矿机电运输安全以及如何对安全隐患进行及时的预防成了煤炭企业安全生产的工作重点。

1 煤矿机电运输设备概述

煤矿生产过程中应用的机电运输设备种类非常多，其主要包括井下运输设备和井下供电设备。

井下运输设备主要包括矿井排水设备和提升机电设备。由于矿井挖掘会使地下水涌入其中，因此，矿井建设过程中一定要设置完善的排水设备，否则极容易发生煤矿透水事故，造成人员伤亡和财产损失，矿井中常见的排水设备有水泵、排水管道、水仓等；提升机电设备是连接井上与井下作业的纽带，它通过机电运输，完成人员、煤炭、材料、设备的升降，提升机电设备的主要构成有提升容器、提升线缆、提升机、天轮、井架、装卸及装载设备和电气设备。

井下供电设备主要有高压控制设备，即保证矿井内的电压控制在可用范围内的配电设备；变电设备，即通过改变交流电压，以适应煤矿生产中对不同电压的需求；低压电气设备，即利用手动或电动合闸的方式，对含有瓦斯、煤尘等危险物的矿井必须使用防爆型的电气设备；线路，即矿用电缆，其主要包括铠装电缆、橡胶电缆、塑料电缆。这些电力设备在矿井内形成一个局部的供电网，以保证矿井中机电运输设备的有效运行。

2 煤矿机电运输管理中存在的安全隐患

煤矿生产通常为井下作业，而井下这个密闭的空间里，各种线路复杂，如不进行科学的管理，很容易出现安全隐患，甚至引发安全事故，目前煤矿机电运输管理中存在着如下安全隐患：

首先，电气火花管理不善极易引发安全事故。井下电气设备、照明设备、升降设备在运行过程中，因为摩擦或过电流极容易产生火花，矿井是一个相对封闭的空间，同时矿井生产时产生的瓦斯、粉尘如遇明火便会引发爆炸，例如2015年10月9日，江西省上饶县枫岭头镇永吉煤矿-200米西翼上山作业区域发生瓦斯爆炸事故，经调查发现该企业在生产过程中存在违规生产的情形，矿井下瓦斯管理混乱，且违反煤矿井下火区管理相关规定，最终导致事故的发生。

其次，供电系统不完善导致机电运输设备无法正常工作。井下供电设备要根据不同的用电需求进行相应的改变，因此矿井下通常存在多个变电设备，以保证井下用电，例如，36V以下的交流电，主要用于控制回路和信号回路；127V的交流电主要用于井下照和信号灯；而6-10kV的交流电主要用于大型电机设备或输电设备。而我国目前许多矿井中对各类供电系统的用途不明确，导致供电系统混乱，同时电力系统人员缺乏责任意识，对供电的监管不到位，导致矿井中出现随意悬挂电缆，接地线不完备等乱象。

最后，运输系统不科学留下安全隐患。煤矿由于开采地点的不同，其运输系统通常也会发生转移，但是我国一些中小煤矿在煤矿运输过程中仍采用传统的运输方式，导致运输系统在运作过程中不但资源的利用率低下，生产效率也无法得到保证，同时还对采掘人员的人身安全产生一定的威胁。

3 煤炭机电运输安全隐患的方法措施

所谓“防患于未然”，在煤矿产业呼吁安全生产的今天，煤炭生产企业更应该将安全意识放在心中，加强对安全隐患的排查，从源头将危险截断。

首先，企业要加强对工作人员的安全生产培训。在以人为本的理念下，煤矿工作人员的人身财产安全才是生产的重中之重，因此企业要从全局出发，在保证生产的基础上，对工作人员进行安全生产培训，一方面提高其安全生产的意识，杜绝违规操作，另一方面还要提高其应对突发事故的能力，保证其在事故发生时，能够迅速采取有效措施，将事故的损失降到最低。

其次，企业要做好特殊工种的制度管理工作。煤矿生产中存在着一些特殊的工作种类，例如井下电气设备的检修工作、井下爆破工作、井下安全检测工作、井下提升机操作工作等，这些特殊工种的责任非常重大，且要求从业人员具备很强的专业素养，因此企业在对这些工种进行管理时，一方面要加强对人员责任意识的考核，保证该类工作能够切实落实；另一方面还要加强对这类人员的技能培训，保证各类操作符合安全规范。

再次，企业要不断完善矿井质量监督管理体系。煤矿生产的质量是保证企业生产效益的基础，因此企业应该在保证安全生产的基础上，加强对煤炭质量的监测。煤矿机电运输的管理是保证煤矿生产质量的基础，因此，企业应该完善设备入井检测制度，制定设备管理相关规范，以实现生产过程中对设备的全面管理。

最后，企业要从整体着眼，努力构造安全的井下生产环境。安全、良好的井下环境是保证工作人员人身安全的前提，安全的井下环境离不开通风设备，只有及时排出井下污浊空气，并保证新鲜空气的进入，才能够有效地控制井下瓦斯的含量，并打破井下密闭的空间结构，从而降低瓦斯爆炸和粉尘爆炸的风险。

4 结论

电在煤炭生产中的应用非常广泛，而保证煤炭机电运输的安全非常重要，可以说煤炭机电运输系统能否正常地发挥功能，对于煤炭企业能否实现安全生产，能否保障煤炭生产的质量，能否保证其生产利润都具有重要的意义，因此，煤炭企业在生产过程中要不断加强对机电运输设备的管理，及时排处安全隐患，确保煤矿安全生产万无一失。

参考文献：

[1]李利勇.煤矿机电运输安全管理及隐患预防策略探究[J].知识经济，2014（05）：82.

[2]郝永勤.煤矿机电运输安全管理及隐患预防分析[J].科技与企业，2014（08）：70.

矿井供电交流材料范文第6篇

[关键词]供电基本要求 系统分类 安全用电常识

中图分类号：F842 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0056-01

1 矿井供电系统的分类和等级划分

1.1 供电系统的分类 在满足电力用户对供电可靠性要求的同时，又照顾供电的经济性，这是合理的供电原则之一。无论在国民经济中还是煤矿企业中，不同的用电户对供电的可靠性要求不完全相同，因此通常将它们分为三类：一类负荷、二类负荷、三类负荷。

一类负荷：凡因突然中断供电会导致人身伤亡事故，或损坏重要设备且难以修复，或给国民经济带来很大损失者，均属于这一类。显然煤矿属于一类负荷。煤矿中的通风、排水、升降人员、抽放瓦斯、医院等也都属于一类负荷，又称保安负荷。因此是煤矿中最重要的用户，要求供电绝对可靠。为此，对这类用户的供电，必须设有备用电源和备用供电线路。

二类负荷：凡因突然中断供电会造成大量减产者。如煤矿中专门用于提升煤和物料的提升设备、压风机、井底车场、采区变电所等。

三类负荷：凡因突然中断供电对生产没有直接影响者。

1.2 供电电压等级的划分 目前，煤矿井下采用交流电电压等级有：6000V、1140V、660V、380V、127V、36V。

6000V―为矿区内高压配电电压或动力电压。

660V―为井下低压配电电压或动力电压。

1140V―为采煤机的专用电压。

127V―为井下照明、手持式电钻的电压。

36V―为控制电压，也叫安全电压。

直流电压有：250V或550V为井下架线电机车的电压。

2 井下电气设备的三大保护

2.1 过电流保护 过电流简称过流。凡是流过电气设备和电缆的电流超过了它们的额定电流。

电气设备和电缆出现过流后，一般会引起它们过流，严重时会将它烧毁，甚至引起电火灾和井下瓦斯、煤尘的爆炸。由此可见，电气设备和电缆的过流是一种不正常状态。井下常见的过流故障为短路、过负荷、断相三种。

2.1.1 短路 短路是指电流不经过负载，而是经过电阻很小的导体直接形成回路，其特点是电流很大，可达到额定电流的几倍、十几倍、几十倍，甚至更大。因为电流很大，发热剧烈，如不及时切除，不仅会迅速烧毁电气设备和电缆，甚至引起绝缘油和电缆着火酿成火灾，还会引起瓦斯、煤尘爆炸。

2.1.2 过负荷（过载） 过负荷不仅是指它们的电流超过了额定数值，而且过电流的延续时间也超过了允许的时间。

电气设备和电缆过流后，绝缘绕组和绝缘导体的电流密度增加，发热加剧。如果过流的延续时间很短，不超过允许的时间，电气设备和电缆的温度不会超过它们所用绝缘材料的最高允许温度，因而不会被烧毁，允许继续运行，这种情况称为允许的过载。但是，如果延续时间超过了允许的时间，电气设备和电缆的温度将升高到足以损坏它们的绝缘，如不及时切断电源，将会发展成漏电和短路故障，因此也要加以预防和保护。

引起电缆和电气设备过负荷的原因，主要有两个方面：一是电气设备和电缆的容量选择过小。另一个是对生产机械的错误操作，此外，电机的端电压过低或电机堵转时，将长期通过电机的启动电流，因而是最严重的过负荷。

2.2 漏电保护 电网的漏电又分为集中性和分散性漏电。集中性漏电是指在变压器中性点不接地的电网中，由于某处（或某点）的绝缘损伤而发生的漏电。分散性漏电则是由于整个电网或整条线路的绝缘水平降低，而沿整条线路或整个电网发生的漏电。

漏电的危害：①增加人身触电的危险；②增加引起瓦斯、煤尘爆炸的危险；③可能造成电雷管先期爆炸事故；④可能引起电火灾；

漏电保护的类型有漏电闭锁和漏电跳闸两种。

所谓漏电闭锁，是指在开关合闸之前对电网的绝缘电阻进行检测，如果电网的对地绝缘电阻值低于规定的漏电闭锁动作电阻值，则使开关不能合闸，起闭锁作用。其多装在用于直接控制和保护电机的磁力起动器上。漏电跳闸保护通常是由检漏保护装置配合自动开关来实现。

2.3 保护接地 保护接地就是把电气设备的金属外壳和框架，用导线与埋在地下的接地极连接起来的一种保护措施。转贴于 233网校论文中心 http：//

2.3.1 保护接地的作用：主要起着分流的作用，可以减少通过人体的电流和产生电火花的能量，从而避免人身触电事故和瓦斯、煤尘爆炸事故的发生。

2.3.2 保护接地网 从保护接地的原理可以得知，保护接地装置的保护作用是否可靠，关键在于是否能将它的电阻值降低到规定的范围以内。我们通常把单个电气设备的接地极称为局部接地极。在安装时也要采取一些措施来降低接地极的电阻。但仍往往降低不到需要的数值，使它满足规定的要求。因此为可靠地预防人身触电和瓦斯、煤尘爆炸事故的发生，对井下电气设备要求建立保护接地网。

2.3.3接地保护研究

电气接地本身是一个大概念，按其作用分为电气功能性接地和电气保护性接地两大类。电气功能性接地是保证系统能够成立.设备能够正常运行所必须的，例如变压器中性点接地.电子设备专用工作接地等。电气保护性接地是保证系统和设备运行安全及保证相关人员与财产安全，如防雷接地.用电设备正常不带电金属部分接地.架空线N线重复接地等。在保护性接地概念中，用电设备可以分为接零和接地两种保护性接地形式。有些现场施工人员对于接地（接零）和辅助等电位联结的概念容易混淆，其实两者并不是一个概念。

保护接地（接零）的范围是：①变压器.电动机及电器；②电力设备的传动装置；③室内.室外配电装置的金属构架.钢筋混凝土构架的钢筋及靠近带电部分的金属围栏等；④配电装置与控制装置的框架；⑤电缆的金属外皮及电缆接线盒.终端盒；⑥电力线路的金属保护管.各种金属接线盒（如开关.插座等金属接线盒）.敷线的钢索及起重运输设备的轨道；⑦在非沥青地面场所的小接地短路电流系统架空电力线路的金属杆塔；⑧安装在电力线路杆塔上的开关.电容器等电力设备及其支架等。

3、结束语

煤矿井下是一个特殊的工作环境，有易燃、易爆可燃性气体和腐蚀性气体，潮湿、淋水、矿尘大、电网电压波动大、空间狭小、机电设备启动频繁等，因此，对煤矿进行可靠、安全、经济、合理的供电，对提高煤矿经济效益和保证安全生产方面有着十分重要的意义。作者简介：石金森，男，39岁，大专学历矿山机电专业，现在龙煤集团鹤岗分公司益新煤矿机电科任主任工程师，主要从事矿井高压供电及井下采掘区低压供电方面的技术管理工作，工作期间主要参与了新一变电所搬迁期间益新矿高压供电线路调整改造工程，新副井高、低压配电室安装工程，益新矿北部配电所低压配电室的安装工程，益新矿C扩主扇热风炉供电系统改造工程，中部广场辅助电缆桥架设计安装等工程，通过各项工作的开展，在矿井安全、高效供电方面积累一定的经验。

参考文献

[1] 张学成，工矿企业供电，2005（2）.

[2] 李荣生，矿井供电技术，煤矿现代化，

矿井供电交流材料范文第7篇

【关键词】低压供电；过流保护；保护装置

煤矿井下供电系统的过流保护、漏电保护、接地保护统称为煤矿井下的三大保护。过流故障是煤矿井下最常见的供电故障之一，常见过流故障是短路、过载和断相。一旦发生过流故障，其供电设备、供电电缆就会发热，严重时会使供电设备、供电电缆、用电设备烧损，电缆着火引起火灾，甚至引起瓦斯、煤尘爆炸，危害极大，必须采取针对性措施加以预防和保护。

一、过电流故障的危害及原因

（一）短路故障与原因

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。短路电流还会产生很大的电动力，使电气设备遭到机械损坏，也会引起电网电压急剧下降，影响电网中的其他用电设备的正常工作。

造成短路的主要原因是绝缘受到破坏，因而应加强对电气设备和电缆绝缘的维护和检查，并设置短路保护装置。

（二）过负荷与原因

过负荷的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。

引起电气设备和电缆过负荷的原因主要有以下几方面：一是电气设备和电缆容量选择过小，致使正常工作时负荷电流超过了额定电流；二是对生产机械的误操作，例如在刮板输送机机尾压煤的情况下，连续点动起动，就会在起动电流的连续冲击下引起电动机过热，甚至烧毁。此外，电源电压过低或电动机机械性堵转都会引起电动机过负荷。

（三）断相故障与原因

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。造成断相原因有：熔断器有一相熔断；电缆与电动机或开关的接线端子连接不牢而松动脱落；电缆芯线一相断线；电动机定子绕组与接线端子连接不牢而脱落等。

二、各种过流保护性能及应用范围

（一）熔断器保护性能及应用范围

熔断器的额定电流和熔件的额定电流是不同的。前者是指允许长期通过熔断器的最大电流，而后者是指通过熔件而不熔断的最大电流，它的特性是熔件熔断时间与通过熔件的电流之问的关系。也就是说，随着负荷电流增加，熔件熔断时间就短，当超过其额定电流8倍时，熔件瞬时熔断。它只能切断一相电流，造成单相运转故障。这说明熔断器只能保护电气设备、线路短路及严重过载，只适合于保护小功率电气设备、照明线路和控制回路。

（二）电磁式过流保护装置的特性及应用

这种保护动作是瞬时的，当整定值一经确定后，只要流过继电器线圈的电流达到或超过整定电流值时，保护就迅速动作，它的动作电流通常是按电动机的起动电流整定的，保护范围起点高，准确性不可靠，所以不能保护线路的过载，只能做短路保护。但它比熔断器动作快，整定可以调节，唷邕同时切断三相电源。

（三）热继电器的保护特性及应用

热继电器主要采用双金属片，而双金属片有热惯性，从电气设备过载到金属片因受热产生变形再到动作，保护动作具有反时限保护特性，但它受环境温度影响较大，故准确性可靠性均差，它只适合做过载保护，也不具备多功能保护要求。

（四）JP91-300D保护

JP90-300D虽然结合了电磁式继电器和热继电器的保护特性，但是由于它同时存在上述两种保护的致命缺点，在煤矿井下磁力起动器中广泛使用一阶段后，“煤矿安全规程”中明令严禁使用。

（五）电子保护器的应用

电子技术在煤矿井下的广泛应用，尤其是微机技术在煤矿中的应用，使煤矿供电技术提高到了新水平。电子综合保护装置具有短路、过载、断相、漏电、检测等诸多保护功能，而且具有体积小、保护电流调节范围宽、故障率极低、免维护、适用范围广等优点。但是它也有值得考虑的问题：过去短路保护通常以最小两相短路电流的1/K倍作为短路保护的动作值，但是在实际供电系统中，会遇到动作值小于最大设备起动时的电流值。为此不得不降低灵敏度或加大电缆截面等不合理措施，这种问题在127V供电系统首先出现，在660V，1140V系统中的末端也出现过，对此必须考虑如何提高灵敏度的办法。

在127V煤电钻供电系统中，采用载频保护提高保护灵敏度。在660V，1140V供电系统中可以利用短路时电网电压下降比电动机起动时电网电压下降大、时间长等因素，利用电流大、压降大、时间长这3个条件进行判别，保护装置可以正常选择动作，这样有利于提高短路的灵敏度。

（六）低压电缆和真空电器的应用

低压供电系统发生短路时易引起电火花外泄的最薄弱的环节就是电缆，因此采用屏蔽电缆，并完善它的监视保护系统，采取低压屏蔽电缆接地连接措施，可以在发生故障时能超前断电，把故障控制在最小范围内，这是一种积极有效的防范措施。真空断路器和接触器的广泛使用，在实际生产中检验表明，它已成为防爆开关的主要电器，由于它断电电流大，分断能力强，特适合于目前采掘设备增宽的要求，它电弧不外泄，比空气开关更安全，且寿命长、维修量小、运行可靠，它和电子综合保护装置相配合，对于过流保护有更加优良的保护性能，从而使馈电保护真正成为供电系统保护的后备保护，并且有一定的选择性。由于它分断速度快，提高了保护的快速性，缩短了故障时间，控制了故障范围，对安全供电生产极为有利。

（七）智能型微电脑综合保护装置的应用

近两年，煤矿供电设备大量采用新型高新科技保护装置，这种装置不但消除了原有供电设备所采用保护装置的弊端，而且在原有保护装置优点的基础上，把所有漏电、断相、短路、过载、超压、欠压、电压三项不平衡及超前检测功能集于一个保护装置，不但保护功能可靠灵敏，而且还准确消除了误动作。保护装置的体积明显缩小。在安装配线上均采用航空插头，给维修、操作、更换创造了条件。

三、结束语

（1）井下低压电网短路保护快速性的提高，主要是在馈电开关和电磁起动器中采用真空电器，它是一项有力的手段。

（2）在真空电磁起动器中增加瞬动电子保护，在馈电开关中增加可以精确整定动作值和动作时问的电子式过流保护器，就可以实现井下低压供电系统的选择性。

（3）对井下低压电网过流保护的灵敏度要求越来越高，采用电子保护是有效的措施，采用载频保护或电流电压联锁保护都是有利的。

（4）为了防止短路电火花外泄，最有力、最有效的措施就是采用屏蔽电缆。

矿井供电交流材料范文第8篇

关键词：交直交变频调速；矿井；提升系统；V-M

中图分类号：TD853.1 文献标识码：A

提升机作为矿井建设的关键设备，担负着矿井有益矿物、材料、人员和设备的运输工作，对矿井的安全生产起着至关重要的作用。因此，提升机必须具备安全可靠的控制系统，提升机控制系统的技术性能不仅直接影响矿井生产的效率及安全，而且代表着矿井提升机发展的整体水平。同时，提升机的耗电一般占据了矿山总耗电量的30%-40%，因此，实现提升机运行过程中的节能降耗也成为中小功率提升机电控系统研究的重要内容。

目前，国内提升机的调速系统主要有串电阻调速、V-M直流调速系统、交-交变频调速系统和交-直-交变频调速系统。各个系统都有着自身的优缺点。

1 交流绕线式异步电机转子回路串电阻调速系统

这种方案的电动机转速调节是通过改变转子回路串联的附加电阻来实现的。调速时能耗很大，属转子功率消耗型调速方案。在加速阶段和低速运行时，大部分能量(转差能量)以热能的形式消耗掉了，因此驱动系统的运行效率较低。这种调速方案是在低同步状态下产生制动转矩，需采用直流能耗制动方案(即动力制动)，或采用低频制动。用这种方法调速时，由于电机的极对数与施加在其定子侧的电压频率均不变，所以电机的同步转速或理想空载转速也不变，调速时机械特性随着转子回路电阻的增大而变软，从而大大降低了电气传动的稳态调速精度。在实际应用中，由于串入电机转子回路的附加电阻级数受限，无法实现平滑的调速。

综上所述，这种调速方案存在着调速性能差，运行效率低、运行状态的切换死区大及调速不平滑等缺点。从节能和安全考虑仅适用于小功率且控制要求不高的提升系统。但目前在我国的各种矿山中，这种方案使用得相当普遍，以后将面临着技术改造的问题。

2 V-M直流调速技术

“晶闸管变流器-电动机”（简称V-M）直流调速技术为了实现四象限调速，常采用两种电气控制方案：一种是电枢可逆调速方案；另一种是磁场可逆调速方案。

在电枢可逆调速技术中，直流电机励磁电流的大小和方向恒定，通过改变电机电枢供电电压的方向来实现可逆调速。但由于晶闸管的单相导电性，常采用正、反两组晶闸管整流装置，来提供正反向电枢电压。此种方法正、反转切换速度快，动态响应好，但由于采用正、反两组晶闸管整流装置，随着容量增大，造价也变得较高。

在磁场可逆调速系统中，电机电枢电压不变，通过改变励磁电流if的方向实现可逆调速。所以电机电枢用一组整流装置供电，而励磁侧采用正、反两组晶闸管整流装置交替工作来改变励磁电流if的方向，从而使磁通方向改变，达到可逆调速。虽然此种方法也需要两组整流装置，但由于励磁功率通常较小，故造价比上种方法低。由于电机励磁回路电感量较大，励磁电流的反向过程较长，所以快速性能不高，只适应于正、反转不太频繁的大容量可逆传动系统中。

当采用V-M直流调速系统时，要根据现场情况选取控制方案。这种调速方案运行效率高（可达0.95左右），调速性能好，但由于其整流侧采用的是晶闸管相控整流，所以功率因数低，谐波电流大，对电网污染严重。

3 交-交变频调速技术

交-交变频调速技术是在上世纪70年代被提出，在80年代开始应用到矿井提升机调速系统中。交-交变频是在输入的交流电上通过斩波或相控方式将其变换为另一种交流电，所以也称为直接变化法。首先出现的是西门子交-交变频同步机调速系统，之后又出现日本的交-交变频笼型异步机调速系统，随着电力电子新技术的不断发展已经实现全数字化控制。

交-交变频器由三组可逆桥式整流器组成，其控制方式可以是常规方式，也可以是矢量控制方式。通过控制可以使变频器输出为频率和幅值都可变的三相交流电压，从而实现变频调速，主电路下图所示：

交-交变频调速技术系统框图

交-交变频调速系技术具有良好的控制性能，效率高，调速性能好，特别适用于低速大功率矿井提升系统。但该调速系统也存在功率因数低、谐波大，对电网污染严重，通常在使用时要另外安装功率补偿装置和谐波吸收装置，增加了投资费用。

4 交-直-交变频调速技术

随着电力电子技术、计算机控制技术和大规模集成电路的发展，特别是交流传动技术的发展如矢量控制技术和直接转矩控制技术的出现，变频调速技术也随之发生了很大的进步，形成了和直流调速技术同样优良的交流调速技术。交流调速技术可以分为：交-交变频调速技术和交-直-交变频调速技术。

与交-交变频相比，交-直-交变频先把交流电整流为直流电，之后再把直流电逆变为交流电，在能量变换过程中存在直流环节，所以也被称为间接变化法，结构图见上图。从图中可以看到，交-直-交变频在整流和逆变侧均采用全控型器件，效率高、谐波量小，同时采用PWM控制方式可使功率因数接近为1，电流波形为正弦波，在控制性能上比交-交变频具有绝对优势。由于受到全控型器件耐压、耐流的问题，现多应用于中小功率场合，随着新一代全控型器件（IGCT）的发展，双PWM交-直-交变频调速系统已经进入到大功率场合。

结论

变频器的调速控制可以实现提升机的恒加速或恒减速控制，消除了传统的串电阻调速造成的消耗，具有很明显的节能效果，交-直-交变频调速系统具有调速精度高、四象限运行、工作频率低、功率因数高，动态响应快等一系列优点，同时，该套系统有准确的定位和制动功能，可靠性好，使得其在矿山行业得到了应用。由于国内在该方面的起步比较晚，随然发展迅速，但是还没有形成完善可靠的产品，因此，对该项技术的研究具有良好的实际意义。

参考文献

[1]李永东.高性能大容量交流电机调速技术的现状及展望[J].北京：电工技术学报，2005，20(2).

[2]王兆安，黄俊等.电力电子技术（第四版）[M].北京：机械工业出版社，2005.

矿井供电交流材料范文第9篇

【关键词】煤矿;保护接地;接地体;中性点不接地系统

1.保护接地的必要性

在煤矿井下总接地电网是高、低压电气设备共用的高压电网的单相接地电流远大于低压电网，因此，井下总接地网电阻主要取决于高压电网的单相接地电流。但在中性点不接地系统中，此电流又与高压电网对地电容有关，电网愈大(包括电缆、架空线路)，电容就愈大。若此电容大至使单相接地电流超过20A（《煤矿安全规程》规定此电流应不大于20A)，则将超过人身允许的最大接触电压 40V（《煤矿安全规程》规定接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω，每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过1Ω。)，将威胁到人身安全。为此，应根据单相电流的大小，适当降低总接地网的电阻值；或采用其它措施以减小电网对地的电容电流。目前常用中性点经消弧圈接地方式来补偿电网对地的电容电流。

2.接地保护的电阻计算

2.1 单根垂直接地体的接地电阻

单根垂直接地体的接地电阻的理论计算公式：

R=0.366 Lg ， (1)

式中，R 为接地体接地电阻，Ω；L 为接地体长度，m；ρ 为土壤电阻率，Ω；d 为接地体的外径或等效外径，m。常用的简化公式有：

R≈0.3ρ (2)

R≈ρ/L (3)

式中的符号含义同前。

在实际工程中，接地体的材料有角钢、圆钢和钢管三种，(2)式、(3)分别简化为：

2.1.1 角钢接地体

取 L=2.5，规格 40mm ×40mm ×4mm ，即宽b=40mm ，等效为 0.84b=0.0336m ，代入式(1)计算可得：R=0.36ρ，或 R=0.91ρ/L。

2.1.2 圆钢接地体

取 L=2.5m ，d=0.025m ，代入式(1)计算可得：R=0.38ρ，或 R=0.95ρ/L2.1.3 管体接地。取 L=2.5，d=0.6m ，代入(1)式可得：R=0.32ρ 或 R=0.81ρ/L。

为切实保证接地装置接地电阻的要求，接地电阻计算值宁可适当偏大而不宜偏小。如果接地电阻计算偏小，则设计出来的接地装置可能达不到限定的接地电阻值要求。建议单根垂直接地体的电阻简化计算公式采用式(2)。

2.2 单根水平接地体的电阻计算

单根水平接地体接地电阻的理论计算公式为：

R=0.366 Lg，(4)

式中，h为水平接地体埋地深度，其它符号的含义同前。

在工程中，常用的简化计算公式也有两个：

R≈0.03ρ (5)

R≈2ρ/L (6)

2.3主接地极的接地电阻计算

主接地极的接地电阻可按下式计算：

R=0.25ρ/A (7)

式中，A 为钢板的面积，m2；其它符号的含义同前。

3.井下低压系统中接地保护应注意的问题

3.1 矿山企业工作环境差，用电设备由于生产需要经常移动，对地电位时有变化。有些矿山企业不仅有使用交流电源的生产设备，而且还有使用直流电源的生产设备。因此，解决好矿山设备的保护接地问题是非常必要的。

3.2 目前矿山企业的供配电系统，多是中性点不接地系统。在该系统下出现的单相短路电流，与整个电网(高、低压电网)- 特别是高压电网对地电容有关，即与电容电流相等。电网愈大电容电流就愈大。为减少系统的电容电流，常采用中性点经消弧线圈接地的方式。

3.3 单根垂直接地体或水平接地体的接地电阻值计算，工程设计中使用简化计算公式时，应采用计算值偏大的计算公式。

3.4 井下低压中性点不接地系统中，除了设置接地保护装置外，还应在配电系统中加设漏电断路器，才能真正做到保护人身安全，消除单相接地事故隐患。

中性点不接地系统的单相接地电流，主要是电网对地电容的电流。由于井下单台变压器容量有限，低压电网的供电范围不大，电容电流较小(不足 1A)。配合井下保护接地电阻不大于 2Ω，接触电压远低于安全值。而这个“安全值”往往使人们产生麻痹大意，单相接地故障实际未得到排除，也就是说，接地保护装置的设置，仅仅是解决了(电流小时)人身安全问题，随着时间的推移，它会逐步扩大发展成更大事故。

4.结束语

由于井下这一特殊环境，单相接地故障时有发生。近年来漏电保护器发展迅速，井下漏电保护的最佳方式是：末端漏电保护+ 分干线或或干线漏电保护+总漏电保护，组成多级漏电保护体系，并能有选择地切断故障线路，在彻底根绝井下单相接地故障存在的同时，也可保证无故障线路用电不会受到影响。过去由于某些原因，矿山单相接地保护中，主要利用附加直流电源检漏继电器的方式进行保护，没有全面推广使用漏电断路器保护器，只要电源总开关处设置直流检测继电器，没有选择性，在事故跳闸时影响面很大，给工人带来精神伤害和国家财产的巨大损失，因此，在设计中采用一些措施和保证，在井下配电系统设计中，应大力推广使用漏电断路器、漏电保护器。我国目前矿山所采用的配电系统多为中性点不接地(即 TT)系统，在中性点不接地的供电系统中，人身触电电流值 IH 的大小，取决于电网的电压值，电网对地的电容值和绝缘电阻值。由于矿山井下工作环境恶劣，矿井巷道狭窄，地面潮湿，矿山设备随作业面的变化需经常移动，对地电位有变化，矿山供电系统中还混合使用交流电和直流电，更使这个问题复杂。因此，解决好矿山设备的接地保护也更具有一定的现实意义。

【参考文献】

［1］韩涛.浅析林西矿井下低压馈电开关的漏电保护[J].硅谷,2010,(15).

［2］赵强,徐磊.矿井漏电保护方案的分析与探讨[J].工矿自动化,2006,(03).

［3］张传书,武浩.新型智能馈电开关的研制[J].中州煤炭,2005,(04).

［4］张友权,孔保平.矿用一般型低压配电柜检漏系统的改进[J].煤炭科学技术,1997,(01).

［5］刘梅华,汪东,杨艳秋.基于PIC16F877A矿井低压电网选择性漏电保护的原理及其应用[J].重庆工学院学报(自然科学版),2007,(02).

［6］许嘉良.DW80系列馈电开关使用维修中的一些问题[J].煤矿机电,1985,(02).

［7］冯杰.新型KBZ-400/1140(660)馈电开关在谢李公司一井的使用[J].煤矿安全,2005,(12).

［8］高加传.煤矿井下低压供电系统漏电保护装置装设方案的分析[J].中国新技术新产品,2011,(01).

［9］孙先绪,潘立敏.完善煤矿井下低压电气设备闭锁的构想[J].煤炭科技,2011,(02).

矿井供电交流材料范文第10篇

关键词：煤矿井下；掘进机电设备；节能措施；现状；对策

0引言

随着科技水平不断进步，在满足产量的情况下，企业和社会对煤炭开采过程中的环境保护问题和电能消耗问题有了更多要求。开采过程中，企业亟待解决掘进机电设备等主要开采工程设备耗电量过高的问题，如能解决这一技术困难，将在很大程度上实现电力资源节约[1]。

1煤矿井下掘进机电设备使用现状

掘进机电设备的使用情况与中国煤矿企业管理、操作情况有密切关系。目前为满足国内煤炭供应、储备需求，中国出台了一系列政策、计划，企业也制定了相应年度计划，但由于中国煤矿企业在管理过程中无法保证技术管理的有效性，甚至无法正确推进技术管理进程，导致中国煤矿企业管理水平不高，煤矿井下掘进机电设备使用效率较低，专业设备与国际一流水准存在差距，国内较先进的技术也因管理沟通不畅等问题而不能最短时间内实现技术共享。

2煤矿井下掘进机电设备节能措施

2.1科学选配采掘机电的供电设备

2.1.1选择变压器及变压器容量

在中国，企业从环境保护的社会责任感出发，往往会选择节能化的变压器设备，根据井下操作环境不同，变压器还可以使用干式化的变压器设备或油浸式的变压器设备。变压器是井下煤矿作业的主要供电设备，企业在选择变压器设备时，首先要考虑其能否为井下作业提供充足动力，其次要根据不同运载环境来选择变压器材质，减少空载运行现象。目前中国大部分煤炭开采企业都有良好的环保意识和社会责任感，但还是有部分私人开采的煤矿及小型煤矿在开采时罔顾社会效益和自然压力，单纯地追求利益最大化，选择变压器时，不考虑环境保护问题，仍旧使用高电能消耗的变压器设备，部分企业为节约固定投资，甚至仍旧使用已淘汰的、没有节能功能的油浸式变压器设备，导致电力资源浪费严重。目前IGS9231型变压器已在部分企业煤矿井投入使用，通过数据监控对比，可知这种较为节能的变压器每台较普通变压器能节约8400kW•h的电量，这种型号变压器的推广及进一步升级成为目前煤炭行业升级的标志之一。如煤矿企业仍使用老旧变压器设备，其工作时负荷率不到30%，极大地浪费电力资源、时间成本、消耗固定资本。目前非晶合金材料是一种主要的、用于变压器制作的原材料，这种材料能在变压器运行时减少不必要的蜂鸣声，降低电力资源的不必要消耗。采用非晶合金材料的变压器目前有S11和S15两个系列，更换这两个系列的变压器可以为企业降低电力消耗的成本，增加企业经济效益[2]。

2.1.2煤炭输送机的选择

煤炭输送机是煤矿井下作业铺设较长的一种设备，目前主流煤炭输送机有带式输送机和刮板输送机。带式输送机的代表机型是SJ-80型号输送机，刮板输送机的代表型号是AGW-80T型号输送机，在实际操作运转中，SJ-80型号输送机比AGW-80T型号输送机每小时能多运350t煤炭，且运输距离要长860m，通过数据对比，可以得出在同样的电力消耗下，带式煤炭输送机可以完成更远距离的输送且效率更高，带式输送机可以为企业和社会节约更多电力资源。

2.2选择合理的供电电压

根据物理原理可知，在用电设备功率固定时，供电设备提供的电压和用电设备工作中的电流成反比例关系，即电压越大，用电设备工作中的电流越小，意味着较高的供电电压能为设备带来较理想的电流使用效率、降低设备功率、达到节能目的。目前主流煤矿开采企业都将供电电压提高到660V和1140V，条件允许的情况下更多地使用1140V的供电电压，甚至一些情况下还可以使用3300V的供电电压，电压越高，在线路传输时耗损的电量就越小。特别是在井下作业，输电线路往往铺设长度以公里计数，这就要求供电电压传输速度快。但过于冗长的输电线路仍会大量耗损电能，因此在条件允许的情况下，建议企业设立、使用移动变电站，供电设备与用电设备协同作业，缩短二者之间的距离，减少输送过程中电能耗损，达到降低能耗、提高效率的目的。

2.3尽可能应用变频调速节能设备

a)在采煤机中的应用。目前较先进的是回馈型四象限运行的交流变频调速采煤技术。这种技术常用于牵引式采煤机，通过实际操作实验，可以得出这种采煤技术的优点有：(a)能够平衡和控制变频器，无论其是否处于额定转速下；(b)可以较大范围内调整力矩，稳定牵引；(c)操作简单方便；b)在提升机中的应用。提升机变频调节主要是四象限运行技术，同时提升机还采用了无速度传感器矢量控制方式，实现系统数字化控制，同时企业还配备了数字化控制的专门软件，方便操作。同时根据电路设置还可以完成远程操作作业，老式提升机存在过压、欠压、过流、电机缺相等问题，但通过技术革新，这些问题都被逐一解决，矿业公司也进入了节能新时代；c)在胶带输送机和电铲中的应用。老式皮带运输机存在启动、运行、制动失控问题，这些问题除了导致电力不必要损耗外，还有巨大的安全隐患。目前四象限变频调速技术与胶带输送机结合后，这些问题都被解决，延长了使用寿命。电铲操作通过四象限变频调速技术也得到突破，避免电铲动力不足、过度操作等问题；d)在风机中的应用。风机节能是煤矿企业一直关注的问题，环境不同，需要的风量也是不同的，但过去风机不能智能变频，产生了很多不必要的损耗。目前变频器在中国煤矿风机节能改造中有较广泛的运用，降低了最低转速，提高了安全性能。通过企业1a的对比测量，得出结论，在采用变频风机后，企业节约电费56×104元，同时提高企业事故预警能力，明显降低危险警报的次数。

2.4科学使用管理机电设备

a)提升电机设备功率因素。在现实工作中，是否能够及时供电及保证供电质量，主要是由供电设备功率决定的。在调查中，供电功率较低是煤炭企业供电效率不高的主要原因，会在供电过程中产生大量无功电流，且不能保证电压稳定，一方面对硬件设备产生负面作用，严重影响其使用寿命；另一方面也不利于设备正常运行，往往会出现“大马拉小车”的现象。针对这种情况，可以采用双电机配合运行的做法，从一定程度上保证工作顺利完成。还可以通过设备“瘦身”进行工作方面的调整，比如降低设备额定功率和额定电压，虽然这会使设备工作效率缩水，但可以在不改变供电系统的情况下，使设备正常发挥作用；b)开发现有机械潜力。开发机械设备潜力，首先要充分了解设备，并熟悉设备具体功能和作用，这样才能做到有的放矢地改造。机电设备耗能主要是在运行时出现的，出现发热等现象，是耗能的主要原因，这种耗能对生产来说是无意义的，但这种耗能要占整体耗能的40%左右。所以，在机械设备日常维护时，要注意机油、油添加和设备内部清洁，在工作中保持机械设备稳定运行，在停车和开车时，要缓慢操作，避免时快时慢的现象，以有效降低机械耗能。

3结语

中国能源产业的发展逐渐集中到新能源和清洁能源领域，煤炭行业在国民经济的总体占比中逐渐下降，这是煤炭行业必须面对的事实。在这种背景下，煤炭行业内部必须优化发展自身体制，更新发展理念，控制发展成本。从节能角度对煤炭行业的发展提出了建议，希望能由此提升煤炭行业利润空间，促进其健康发展。

参考文献：

［1］何善义，李进朋.矿井提升系统在煤矿生产中的应用［J］.硅谷，2012(7)：31-32.

［2］王涛，刘利.煤矿井下采掘机电设备的节电途径与措施［J］.能源技术与管理，2012(4)：100-102.