1、矿井供电安全课程教案授课日期： 2012 年 5 月 17 日 第 1 页课题 矿井供电系统概况与安全知识课型 复合 课时 8目的要求1要求学员掌握相关矿山供电的基本知识；2掌握防爆设备的要求失爆的现象与检查方法。3. 三大保护的要求与使用。重点难点1三大保护的计算与电缆选型计算掌握；2防爆电气设备的要求失爆现象与检查。3. 电气设备检修方法。教学内容与课堂活动安排课堂活动安排序号 内 容 安 排一、 考勤、点名 、稳定学员情绪二、 导入新课三 、 讲授新课 四、 课堂小结 五、 布置课堂作业 课堂教学内容 电能是煤炭生产的主要动力来源，保证对煤矿进行安全、可靠、经济、合理的供电，对保证安全生
2、产、提高经济效益有着十分重要的意义第一节 矿井供电系统 一、矿井供电电压等级： 根据国家标准的规定，并结合煤矿的特殊的生产条件，目前我矿井下常用的电压等级及用途如下： 井下常用电压等级及用途授课教师：张磊矿井供电安全课程教案第 2 页标准电压 用 途 10000V 供电电压 1140V 综采工作面成套电气设备（如 1002 采煤机组、工作面溜子）、10011 综掘机等。 660V 低压动力用电电压 127V 照明、信号、电话和手持式电气设备（我矿使用的电话为本质安全型，电压 48V ） 36V 电气设备的控制回路 直流 18V 监控系统 煤矿安全规程规定井下供电电压应符合下列要求： 1 、高压
3、不超过 10000V ； 2 、低压不超过 1140V ； 3 、远距离控制线路的额定电压不超过 36V ； 4 、照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压不超过 127V。 二、矿井供电系统 由矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、工作面配电点，按照一定方式相互连接起来的一个整体，称为矿井供电系统。1 、大型矿井一般采用三级供电方式： 授课教师：张磊 矿井供电安全课程教案第 3 页即：地面变电所井下中央变电所采区变电所。而我矿就属于这种三级供电方式。 中小型矿井一般采用二级供电方式：即地面变电所采区变电所。 2 、矿井供电系统分类： 根据矿井的井田范围、埋藏深度、地质条件，矿井供
4、电系统可分为深井供电系统和浅井供电系统。煤层埋藏深度大于 150 米应采用深井供电系统；煤层埋藏深度小于 150 米的采用浅井供电系统。而我矿则采用的是深井供电系统。（ 1 ）我矿供电系统： 两路电源来自孟家垣 35KV 变电站 及双池 110KV 变电站由驾空线直接将高压引入到矿井的负荷中心地面变电所。 由地面变电所两条高压电缆，经井筒下井将 10KV 高压电能送到井下中央变电所，在井下中央变电所通过高压配电装置向各采区变电所供电。 从井下中央变电所用高压电缆将 10KV 能送到采区变电所，采区变电所再将电压降低到1140V 或 660V ，然后用低压电缆将它分别送到各个工作面附近的配电点，
5、再分别送给工作面及附近巷道中的各生产机械。（ 3 ）变压器中性点运行方式： 在交流供电系统中，变压器的中性点运行方式，即直接接地，不接地和经消弧线圈（或限流电阻抗）接地，变压器的不同运行方式，对井下供电的安全有直接影响。 授课教师：张磊 矿井供电安全课程教案第 4 页变压器中性点直接接地的危害： 人体触电时大大增加了人体的触电电流。 单相接地时，形成了单相短路。 三、煤矿电力负荷的分级： 根据用户对供电可靠性的要求，用电负荷一般分为三级： 1 、一级负荷： 凡是供电中断后，会造成人身伤亡、设备严重损坏，长期不得生产或给人民经济带来重大损失者为一级负荷。例如：煤矿的主通风机、井下主排水泵和瓦斯抽
6、放泵及矿医院等，这类负荷必须具备两个独立电源，以保证不间断供电。2 、二级负荷： 凡供电中断后，造成严重减产，在经济上造成重大损失的为二级负荷。例如采区变电所、压风设备、洗煤厂等这此用户要设专用供电线路，通常采用双回路供电。 3 、三级负荷： 凡是不属于一级、二级负荷的都属于三级负荷。 四、矿井供电必须符合的要求： 煤矿安全规程对矿井供电的要求： 1 、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。 授课教师：张磊 矿井供电安全课程教案第 5 页2 、对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房和下山开采的采区水泵房供电的线路，不得少于两回路。 3 、严禁井下
7、配电变压器中性点直接接地，严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。 4 、经由地面架空线路引入矿井供电线路（包括电机车架线）必须在入井处装设避雷装置，由地面直接入井的轨道、露天架空引入（出）的管路，必须在井口附近将金属体进行不少于两处的良好的集中接地，通信线路必须在入井处装设熔断器和避雷装置。 5 、井下低压配电系统同时存在 2 种或 2 种以上电压时，低压电气设备上应明显地标出其电压额定值。 6 、 矿 井 必 须 备 有 井 上 下 配 电 系 统 图 、 井 下 电 气 设 备 布 置 示 意 图 和 电 力 、 通 讯 、信 号 等 线 路 平 面 敷 设 示 意 图
8、。 7 、电气设备不应超过额定值运行。 8 、防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能，检查合格并签发合格证后，方准入井。第二节 采区供电系统 采区变电所是采区用电的中心，它的电源由中央变电所提供，其主要任授课教师：张磊 矿井供电安全课程教案第 6 页务是将高电压变为低电压，并将此电压分配到本采区所有采掘工作面及其它用电设备。 一、采区变电所的要求： 1 、变电所必须装设向外开的防火铁门，从硐室出口防火门起 5m 内的巷道，应用不燃性材料支护，必须设有足够数量的灭火器材。 2 、从硐室出口防火门起 5m 内的巷道，应砌碹或用其它不燃性材料支
9、护，硐室内必须有良好的通风，硐室围岩坚固无淋水。 3 、变电所内带油的设备严禁设集油坑，带油的电气设备必须设在硐室内。4 、变电所长室超过 6m 时，必须在硐室的两端各设 1 个出口。 5 、硐室内各种设备与墙壁之间应留出 0.5m 以上的通道，各种设备相互之间应留出 0.8m 以上的通道。 6 、硐室不应有滴水，硐室的过道应保持畅通，严禁存放无关的设备和物件，带油的电气设备溢油或漏油时，必须立即处理。 7 、硐室入口处必须悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌。 8 、变电所应设专人值班，无值班的变电所必须关门加锁，并有值班人员巡回检查。 9 、硐室内的设备必须分别编号，标明用途，并有停送电
10、的标志。 二、采掘工作面的供电 1 、综采工作面的供电： 授课教师：张磊 矿井供电安全课程教案第 7 页综采工作面的用电设备多，单机容量大，工作面走向长度长，采用移动变电站进行供电，移动变电站由高压开关、变压器室、低压开关室三部分组成。可安装在平板车上，在巷道的轨道上移动。移动变电站将通过高压电缆由采区变电所送来的 10KV 电能降为 1140V（或 660V 用于上下巷运输），通过防爆真空磁力起动器和千伏级电缆把电能分配给综采工作面的电气设备，移动变电站的低压馈电开关对所馈出的电缆和电动机进行控制和保护，防爆真空磁力起动器则对所带电机和电缆进行保护和控制。 2 、掘进工作面的供电 掘进工作面
11、的供电系统由采区变电所的高压配电箱变压器馈电开关断路磁力开关的负荷侧工作面用电设备。 在断路磁力开关的电源侧接一台备用局部通风机： 高压配电箱变压器馈电开关在用局部通风机。 要求：（1）专供变压器只准供两台专供风机。 （2）风电闭锁和瓦斯电闭锁装置要灵敏可靠。 3 、“三专两闭锁“的内容： 掘进工作面是独头巷道，容易发生瓦斯积聚，其特点是安装使用局部通风机供风。根据煤矿安全规程规定，瓦斯喷出区域高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井中，掘进工作面的局部通风机供电必须设专用变压器、专用开关和专用线路。局部通风机和工作面的电气设备必须装有风电闭锁和瓦斯电闭锁装置，以保证授课教师：张磊 矿井供电安全课程教案第
12、 8 页局部通风机停止运转或掘进巷道内瓦斯超限时，能立即自动切断巷道中电气设备的电源，防止爆炸事故发生。 三、用电安全作业制度 1 、工作票制度 在地面电气设备和线路上作业时，以及对井下高压电气设备进行检修及对重要线路和重要工作场所进行停送电时，都必须使用工作票并按工作票规定的内容进行工作。 2 、高压操作工作许可制度 对地面变电所的电源线及进线有关的电气设备进行操作、检修时，都必须得到系统主管部门调度的批准，对地面和井下高压电气设备，必须经矿生产调度的许可方能进行检修操作，对采区内的机电设备进行检修时，一般由采区自行决定，但影响较大的，应征得矿调度的同意，在特殊情况下采区电钳工不得擅自打开电
13、气设备进行检修，经维修单位机电主管人员授权者，不受此限。 3 、高压倒闸、试验操作票制度（停送电制度） 为了保证安全供电，防止人身触电，电气设备在进行检修、搬迁等作业时，必须遵守停电、验电、放电、装设接地线、设置栅栏和悬挂标志牌等规程规定程序，严禁带电作业。 电气设备在进行停电检修时，必须严格执行谁停电谁送电的停送电制度，中间不得换人，严禁约时停送电。 授课教师：张磊 矿井供电安全课程教案第 9 页4 、井下十不准制度 （ 1 ）不准带电检修。 （ 2 ）不准甩掉检漏继电器和局扇、风电、瓦斯电闭锁。 （ 3 ）不准明火操作、明火打点、明火放炮。 （ 4 ）不准甩掉无压释放器、过流保护装置。 （
14、 5 ）不准用铝、铜、铁丝等代替保险丝。 （ 6 ）停风、停电的采掘工作面未经检查瓦斯，不准送电。 （ 7 ）有故障的线路不准强行送电。 （ 8 ）电气设备的保护装置失灵，不准送电。 （ 9 ）失爆设备、失爆电器，不准使用。 （ 10 ）不准在井下拆卸矿灯。 5 、“三无”、“四有”、“两齐”、“三全”、“三坚持”制度 （1）三无：无鸡爪子，无羊尾巴，无明接头。 （2）四有：有过电流和漏电保护装置，有螺钉和弹簧垫，有密封圈和挡板，有接地装置。 （3）两齐：设备硐室清洁整齐，电缆悬挂整齐。 （4）三全：防护装置全，绝缘用具全，图纸资料全。 （5）三坚持：坚持使用检漏继电器，坚持使用照明和信号综合保护，坚持使用瓦斯电和风电闭锁。 授课教师：张磊
