电气科培训教材第一章：井上下供电和机电四个专业化小组一、矿井供电相关知识1、地面供电系统2、井下供电系统主要内容包括：结合集团公司矿井供电情况、井上下供电系统图，讲述矿井供电电源情况、供电方式、电压等级分类、负荷情况、供电相关要求等，通过学习了解熟悉集团公司各矿供电情况。

二、图纸资料相关要求1、各类图纸绘制要求包括：图纸幅面、标题栏、图例、标注等。

2、各矿要求有规范完善的井上、下供电系统图、井下通讯系统（建议在井下采掘平面图上绘制）、井下电气设备布置示意图（建议在井下采掘平面图上绘制），以上图纸要确保与实际相符、每半年报送一次；3、收集整理完善电气基础资料。

主要包括：①、矿井供电情况概述②、智能化灯房摸底情况③、通信联络系统摸底情况④、四个专业化小组人员配备情况⑤、井下变电所高低压设备统计情况⑥、井下高压电缆使用情况⑦、采掘工作面双风机双电源情况⑧、防爆月报表（包括电气保护、防爆设备、电缆运行，共三张）三、四个专业化小组主要了解各矿四个专业化小组组建情况到各组人员配备，各种电气规章制度完善及各小组职能作用发挥情况、具体各组职能情况如下：1.防爆检查组主要负责防爆电气设备进行入井检验，绘制采区供电系统图，日常防爆检查等。

①各矿都能按要求对防爆电气设备进行入井前性能检查和试验（包括小型电器，灯管、煤电钻等），并有检查试验记录；②各矿都能按要求绘制采区供电系统图（每月一次），并有低压开关整定及校验资料，图纸应全面、规范与实际相符；③各矿日常防爆检查记录齐全，并能按要求时间周期进行检查（包括高瓦斯矿井或盘区每周至少两次，低瓦斯矿井每周至少一次）。

检查记录详细全面，对发现问题进行“三定”处理，并根据问题严重性进行复查和罚款（有复查记录和罚款单）。

2.电气管理组主要负责各项电气试验和测试工作。

①井下接地电阻测试记录；（每季一次）②高、低压开关过流保护整定计算资料和试验记录；（每年两次）③低压漏电保护试验记录和远方漏电试验记录；（低压漏电每天一次，远方漏电每月一次）④负荷增减审批记录；⑤绝缘用具耐压试验记录；（每年一次）⑥避雷器耐压试验记录；（每年一次）⑦严格执行停送电工作票审批手续。

⑧杂散电流测试记录。

（每季一次）3.电缆组主要负责电缆领用、发放、回收、试验等管理工作。

①电缆发放前应进行试验并留有记录；②修补好的电缆要做浸水耐压试验并留有记录；③电缆管理（包括领用、发放、回收）应有台账；④电缆应进行编号管理；⑤电缆堆放整齐，应有管理制度。

4.小型电器组主要负责电缆领用、发放、回收、试验等管理工作。

①小型电器发放前应进行试验并留有记录；②小型电器（包括领用、发放、回收）应有台账；③小型电器应进行编号管理；④小型电器摆放整齐，应有管理制度。

四、井下供电设计相关知识根据给定综采或掘进工作面基本参数情况（主要包括：供电电源、负荷情况、工作面情况等），按以下步骤进行供电设计计算，确保采、掘工作面供电系统合理可靠，设计计算主要包括以下内容：第一节设备选择前的准备第二节采区主变压器的选择第三节采区供电系统的拟定第四节高压电缆和开关的选择第五节采区低压电缆和开关的选择第六节短路电流的计算第七节采区高低压保护装置整定计算供电系统图和电气设备布置图的绘制第二章：井下三大保护我集团公司井下所有使用和运行电气设备的安装、维护、检查、整定及运行，应严格按照中华人民共和国煤炭工业部制定的三个〖细则〗执行。

即〖煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则〗、〖煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行维护与检修细则〗和〖煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则〗。

以下是具体要求：一、1200V及以下馈电开关过电流继电器的电流整定值按下列规定选择：1、对保护电缆干线的装置按公式：2、对保护电缆支线的装置按公式：3、以两相短路电流进行校验：4、若校验属超长距离供电，应采取下列措施：1）加大干线或支线电缆截面。

以减少电缆的换算距离。

2）设法减少低压电缆线路的长度。

以增大最远端两相短路电流值。

3）采用相敏保护或软起动等新技术提高灵敏度。

以监控最远端两相短路电流值或降低最大负载的起动电流。

4）换大容量变压器或采用变压器并联。

以增大两相短路电流值5）增设分段保护开关。

以减小过电流继电器整定值，在计算分段保护开关的灵敏度时，不能从该开关出口计算两相短路电流值。

6）采用移动变电站或移动变压器。

以伸入负荷中心。

二、1200V及以下的电网中，熔断器熔体额定电流按下列规定选择：1）对保护电缆干线的装置按公式：2）对保护电缆支线的装置按公式：3）对保护照明负荷装置按公式：4）以两相短路电流进行校验：三、电子保护器的电流整定：1）电磁起动器中电子保护器的过流整定值按公式：。

结合产品说明书调整到响应挡位。

2）以两相短路电流进行校验：四、井下保护接地装置1）所有接地装置应设接地母线，严禁使用串联接地。

2）禁止用裸导线做辅助接地母线或辅助接地连线。

3）井下禁止使用无接地芯线的电缆。

4）两条裸钢线绑扎的长度不小于100毫米。

五、井下漏电保护装置1）对用于直流检测原理的漏电保护装置要计算其绝缘电阻的动作电阻值，并有记录。

2）对用于零序电流和功率方向原理的漏电保护装置，要根据产品说明书进行漏电电流和动作时间的整定计算。

六、井下供电设计举例1、供电系统现状小峪煤矿一号井6KV坑口变电站分两趟6104、6105铜芯电缆、截面3×150mm2、电压6KV送至井下中央变电所，长度650米；由井下中央变电所出一趟送东四Ⅰ号采区变电所，由于东四Ⅰ号采区变电所总负荷容量为：1511.05KV A，最大长时负荷电流为145.4A，而3×70mm2铝芯电缆的载流量是155A，所以目前的供电系统只能满足现状。

而新增综采工作面负荷1627KW，需加设一趟电缆给新增综采工作面供电。

使用聚氯乙烯型电缆截面3×95mm2，长度3000米。

从东四Ⅰ号采区变电所到综采工作面，使用UGSP型电缆截面3×70mm2，长度900米。

2、主要负荷供电系统1808工作面位于一号井东Ⅳ盘区，总走向长度450米，综采可采长度425米，工作面长度150米。

该工作面采用MG300/700-WD 双滚筒采煤机，总功率700KW，电压等级1140V；工作面使用与采煤机配套的SGZ-764/400Z型刮板机，总功率为2×200KW，电压等级1140V；顺槽使用SSJ-1000/160型皮带，总功率160KW，电压等级1140V；泵站使用乳化液泵两台，型号MRB—200/31.5，总功率为2×200KW，电压等级1140V；SGZ-764/132转载机一台，总功率132KW，电压等级1140V；PCM-110破碎机一台，总功率110KW，电压等级1140V 。

下面根据上述主要负荷提出供电方案，如下图为主要负荷供电系统图。

1）新增电力负荷计算 Ⅰ、新增负荷可按公式：φcos r N K P S ∑= 计算 Ⅱ、需用系数可按公式：∑+=N sr P P K 6.04.0Ⅲ、平均功率因数取：0.7从工作面设备配置情况可计算出主要用电负荷额定功率（不包括备用）之和：KW P N 1627110132160125400700=+++++=∑需用系数：658.016277006.04.06.04.0=+=+=∑N s r P P K 新增负荷：KVA K P S r N 714.15297.0658.01627cos ===∑φ2）按持续允许电流选择电缆截面：按公式：KIp ≥Ia Ⅰ、通过电缆的最大持续电流：09.1476732.1714.15293=⨯==e a U SIⅡ、允许载流量（250C ）：Ip=218A ，（按6KV 油浸纸铜芯70m2电缆查表得）。

Ⅲ、校正系数K 按250C ，查表得1。

所以KIp ≥Ia= 218≥147.093）按电压损失校验电缆截面用查表法可将电压损失百分比写成：L P K U ••=∆%Ⅰ、K--每兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失的百分比，对于6KV 、95mm2、铜芯查表得：K=0.797。

对于6KV 、70mm2、铜芯查表得：K=1.024。

Ⅱ、P--电缆输送的有功功率，兆瓦。

上面计算得：P=1.627兆瓦。

Ⅲ、L —电缆总长度，千米。

95mm2L=3000m 。

70mm2L=900m 。

L P K U ••=∆%=1.024×1.627×3.0=4.998%。

L P K U ••=∆%=0.797×1.627×0.9=1.167%。

由于一号坑口变电站两趟6104、6105出线的电压损失百分比等于： L P K U ••=∆%=0.566×4.52×0.65=1.66%。

所以总的电压损失百分比等于： 4.998%+1.167%+1.66%=7.825%≤10%。

符合要求。

3、主要负荷供电系统图几点说明1）由于皮带顺槽巷头部距离东四Ⅰ号采区变电所尽300米，所以代皮带的315KV A移变可放在变电所内供电，如果东四Ⅰ号采区变电所内放不下，也可以放在皮带顺槽巷头部。

2）由于图纸较小，所有的备用真空磁力开关和小负载未画，应该加四台备用真空磁力开关，其中采煤机一台备用真空磁力开关，运输机一台备用真空磁力开关，转载机和破碎机共用一台备用真空磁力开关。

皮带一台备用真空磁力开关，如果315KV A移变放在东四Ⅰ号采区变电所内，还需加一台馈电开关。

3）对于综采660V负荷，由东四Ⅰ号采区变电所供电。

4）对于各种电气开关的整定计算和校验，由矿上有关技术人员完成。

七、井下双回路供电系统运行方式1、问题提出2011版《煤矿安全规程》第四百四十一条规定：正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式。

若一回路运行，另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性和可靠性。

第四百四十二条规定：对井下变（配）电所【含井下各水平中央变（配）电所和采区变（配）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，其余回路应能担负全部负荷。

向局部通风机供电的井下变（配）电所应采用分列运行方式。

2011版《煤矿安全规程》对矿井及井下双回路供电系统的运行方式有两处阐述，2、双回路供电系统运行方式简介双回路供电系统的运行方式有两种：并列运行和分列运行。

并列运行方式是指一路运行，另一路带电备用，两段母线之间的联络开关处于连接状态，如图1所示。

并列运行方式适用于负荷较小的变（配）电所，其优点是两回路的负荷相同，两回路总配电开关保护整定相同，便于两回路的切换；缺点是运行电缆线路工作电流较大，压降较大，运行线路距离较短，停电面积大。

图1 并列运行方式分列运行方式是指两路同时运行，两段母线之间的联络开关处于断开状态，如图2所示。