煤矿供电系统
矿井供电系统概述
由矿井的各级变电所、各电压等级的配电线路共同构成了矿井供电系统。对矿井的供电系统，一般采用两种典型的方式：深井供电系统、浅井供电系统和平硐供电系统。 煤矿企业对供电的基本要求
电力是煤矿的主要能源，为确保安全供电和生产，煤矿对供电有四个要求：
1. 供电安全
供电安全包括人身安全、矿井安全、设备安全三个方面。
2. 供电可靠
供电可靠是指不间断供电。根据负荷的重要程度，煤矿电力负荷分为三类，各类负荷对供电的可靠性要求不同，采取的供电方式也不同。
3. 供电质量
供电质量是指供电电压、频率基本稳定为额定值。我国煤矿一般要求电压允许偏差不超过额定电压的±5%，频率允许偏差不差过±（0.2～0.5）赫兹。
4. 供电经济
供电经济是指矿井供电系统的投资、电能损耗及维护费用尽量少。这就要求合理的确定供电系统，优选质量高、损耗少、价格低的系统设备，但是必须在满足上述三个要求的前提下，尽量保证供电的经济性。此外，考虑到以后的发展，在煤矿供电设计时还应留有扩建的余地。
电力负荷分类
一类负荷
凡因突然停电可能造成人身伤亡或重要设备损坏或给生产造成重大损失的负荷为一类负荷。如主通风机、提升人员的立井提升机、井下主排水泵、高瓦斯矿井的区域通风机、瓦斯泵以及上述设备的辅助设备等。对一类负荷供电必须有可靠的备用电源，一般由变电所引出的独立双回路供电。
二类负荷
因突然停电可能造成较大经济损失的负荷为二类负荷。生产设备多为二类负荷，如非提升人员的主提升机、压风机以及没有一类负荷的井下变电所等。对大型矿井的二类负荷，一般采用具有备用电源的供电方式。
三类负荷
不属于一、二类负荷的所有负荷都属于三类负荷。如生产辅助设备、家属区、办公楼、机修厂等。对三类负荷供电的可靠性没有要求，可采用一条线路对多个负荷供电，以减少设备投资。
矿井电压等级
目前，我矿使用的供电电压为：
10KV 地面变电所的电源电压
6KV 大型设备的主要动力用电电压及下井电压。
1140V 综采工作面的常用动力电压
660V 井下采掘运输等设备的动力用电电压
380V 地面低压动力用电电压
220V 地面照明或单相电器的用电电压
127V 井下煤电钻、照明及信号装置的用电电压
36V 矿用电器控制回路常用电压
矿井供电系统类型
深井供电系统
深井供电系统图(2张)
适用矿层埋藏深、倾角小，采用立井和斜井开拓，生产能力大的矿井。如右图6kV 高压电能从矿井地面变电所母线引出，先由沿井筒敷设的铠装电缆送至井下主变电所，再送到采区变电所或移动变电站降压，得到660V 或1140V 低压电，然后经过采掘工作面配电点，向采掘机械等设备供电。
浅井供电系统
浅井供电系统
对矿层埋藏不深（距地表100～200m 内）的情况，处于经济和运行方便的考虑，一般采用浅井供电系统。
（1）对于采区距井底车场较远（>2km）、井下负荷小、涌水量不大的矿井，可经架空线路，将6～10kV 高压电由地面变电所送至与采区位置相应的地面变电亭，再降压至380或660V ，再沿钻眼送至井下采区变电所。
（2）当采区负荷小而井底车场负荷大时，对井底车场的供电，可沿井筒敷设高压下井电缆供电；对采区的供电，可沿钻眼敷设低压电缆提供。
（3）对采区巷道很长、负荷又大，为保证正常电压，可经高压架空线路，将电能送至与采区对应位置的配电点，沿钻眼敷设高压电缆，向井下采区变电所供电，再由该变电所降压，向工作面提供低压电力。
矿井供电三大保护
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。
1、过流保护
过电流是指流过电气设备和电缆的电流超过额定值。其故障有短路、过负荷和断相。
（1）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。
（2）过负荷是指流过电气设备和电路的实际电流超过其额定电流和允许过负荷时间。其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。
（3）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。
2、漏电保护
当电气设备或导线的绝缘损坏或人体触及一相带电体时，电源和大地形成回路，有电流流过的现象，称为漏电。井下常见的漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电两类。 集中性漏电是指漏电发生在电网的某一处或某一点，其余部分的对地绝缘水平仍保持正
常。
分散性漏电是指某条电缆或整个网络对地绝缘水平均匀下降或低于允许绝缘水平。
3、接地保护
将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分（即与带电部分相绝缘的金属结构部分）用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。