(二)浅井供电系统
埋藏浅(100~200m)、井田范围大、负荷小和涌水量不大的矿井,可采用浅井供电系统,如图1—19所示。
浅井供电系统的特征是两级供电,高压电缆不下井。浅井供电主要有以下3种方式。 1.井底车场及附近低压用电
地面降压后,由低压电缆通过井筒送到井底车场配电所,再分配给各级低压用电设备。井下架线式电机车所用直流电源,也是由地面变电所整流后,将直流电用电缆沿井筒送到井底车场配电所供给。
2.采区负荷小且无高压设备
由地面变电所通过高压架空线将电能送到采区工作面的地面上的变电室或变电亭,然 后就地降压后,用低压电缆经钻孔送到井下采区配电所,再由其分配给工作面配电点和低 压用电设备。
3. 采区负荷大且有高压设备
使用高压电缆将高压电能经钻孔送到井下采区变电所,再由采区变电所分配供电。 在浅井供电系统中,采区用电基本都是通道采区地面直通井下的钻孔完成的,所以也 称为钻孔供电系统。为了防止钻孔壁塌落挤压电缆,钻孔中敷设有钢管保护,电缆穿过钢 管送到井下采区。
浅井供电系统可节省井下价格昂贵的高压电气设备和电缆,并减少井下变电铜室的开拓量,投资少,所以经济、安全。不足之处是需打钻孔和敷设钢管,而且钢管使用完不能回收。
矿井采用哪种供电方式,应根据矿井的具体情况并进行经济技术比较后确定。 (三)井下中央变电所 1. 井下中央变电所结线
井下中央变电所是井下供电的核心.担负着井下供电的重要任务,其结线如图1—20所示。结线原则是高压母线采用单母线分段方式,母线数与下井电缆数对应,各段母线通 过高压开关联络。正常情况下,多采用分列运行的方式;当某一厂井电线出现故障时,才 将联络开关闭合。
井下高压水泵是井下中央变电所的重要负荷,应分别接在母线各段上,以保证供电的 可靠。向采区供电的电缆也应分别按在母线各段上,这样当某段母线出现故障时不会造成 全矿采区的停电,从而影响煤炭生产。
井下电机车需要的直流电源,通常采用的是硅整流装置,为了保证供电的可靠,也应 分别接在母线各段上。井底车场及附近低压动力和照明用电,一般设置两台变压器供电。当主排水泵为低压水泵时,变压器的容量和台数的选择,应保证备用变压器能提供排出最大涌水量所需的容量。
井下中央变电所应留有高、低压配电装置的备用位置,其数量一般不少于各自安装总数的20%,以适应发展的需要。
2.井下中央变电所的位置和硐室布置
选择井下中央变电所的位置,应遵循以下原则:
(1)尽量靠近负荷中心,以节省电缆,减少电能和电压损失。 (2)井下中央变电所通风要良好。 (3)进出线方便,交通运输便利。
(4)井下中央变电所的顶底板要坚固,无淋水现象。
按上述条件,通常变电所硐室设在井底车场附近,直接与中央水泵房相连,有条件时应与电机车用的变流所联合建筑,如图1—21所示。
井下个央变电所应特别注意防水、防火与通风问题。
为了防水,井下中央变电所的地面应比并底车场的轨道面标高高出0.5m。
为了防火,硐室应用耐火材料支护,出口5m以内的巷道也用耐火材料支护;硐室内电缆应用不带黄麻保护层的;硐室还应设有砂箱和干式灭火器材。
井下中央变电所设备布置如图1—22所示。
井下中央变电所的变压器与配电装置分开布置;高压与低压配装装置及直流设备也应 分开布置;设备与墙壁间要留有0.5m以上的过道。各设备之间应留0.8m以上的间距或根据具体情况留设间距,以方便维护和检修。完全不需要从两侧或后面进行检修维护的设备,可以不留间隙放置。
3.采区变电所与移动变电站(车)
采区变电所是采区供电的中心,其任务是将井下中央变电所送来的高压电变为低压电,并将此电力配送至采掘工作面及附近的用电设备。
1)采区变电所结线
采区变电所结线如图1—23所示。由图可知,变电所每台动力变压器高压侧都装有一 台高压配电箱,低压侧各装有一台总开关;采掘工作面及附近的供电都经过各磁力分开关配送处去。照明变压器一般用手动开关控制。另外还装有绝缘监视用的检漏继电器等。