矿井供电交流材料精选(九篇)

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第1篇：矿井供电交流材料范文

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).

第2篇：矿井供电交流材料范文

【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).

第3篇：矿井供电交流材料范文

关键词:煤矿;漏电保护;接地体

中图分类号:TD928.8文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)017(C)-0203-01

引言:随着矿井电网的出现,漏电保护技术就相伴而生。早在20世纪30年代,英国就在磁力启动器中装设了漏电保护装置,从此建立了矿井低压电网漏电保护原理,但这种漏电保护装置只适应于变压器中性点直接接地的供电系统。1949年苏联开始研制中性点不接地供电系统使用的漏电保护装置(PYB型防爆漏电继电器)。同时,西德、波兰、日本等国也先后开发出适合于本国矿井供电系统的漏电保护装置。20世纪50年代初,我国引进了苏联的漏电保护装置,并在矿井中推广应用。

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。

一、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,则将超过人身允许的最大接触电压40V,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。

二、接地保护的电阻计算

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:

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:

(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)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/L。

(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、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:

式中,h为水平接地体埋地深度,其他符号的含义同前。

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)

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;其他符号的含义同前。

三、井下低压系统中接地保护应注意的问题

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。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。

四、结论

从目前矿山企业实际运行情况看,接地故障(特别是单相接地故障)时有发生,由此引发的灾害已给国家带来财产损失,也使矿工的人身安全受到威胁。解决好矿山企业的接地保护,是电气工作者必须重视的问题,处理好这个问题,会给矿山企业带来较好的社会效益和经济效益。

第4篇：矿井供电交流材料范文

一、指导思想

为认真贯彻落实国家、省关于推进小型煤矿机械化开采的工作部署，强力推进我市地方煤矿实施机械化开采，实现科学发展安全发展，确保我市地方煤炭工业安全健康发展。

二、工作目标

进一步提升和完善矿井各主要系统（采掘、供电、提升、运输、通风、排水、监控），完善安全避险“六大系统”，提高技术装备水平，增强抗灾防灾能力，全面提高地方煤矿机械化开采水平，真正做到安全高效的目的。

三、工作要求

（一）进一步完善“六大系统”建设。按照《煤矿井下安全避险基本规范》(试行)，进一步完善压风自救、供水、人员定位等六大系统，2012年6月底前所有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井及高瓦斯、开采容易自燃煤层的矿井全部建设完成紧急避险系统。2013年6月底前所有煤矿全部完成“六大系统”的建设完善工作，加强日常监督检查。

（二）加快地方煤矿装备提升步伐。按照国家安全监管总局等四部委联合下发的《关于推进小型煤矿机械化的指导意见》以及省有关文件精神，结合煤矿实际，按照矿井所具备的基本条件和机械化开采工作的要求，制定每个煤矿机械化开采的实施方案和企业机械化发展规划，并认真组织落实。

一是采掘机械化。根据矿井开采条件，选用适用的采掘机械装备，中、小型矿井采煤机械化程度达到50%以上，界沟、刘东等矿适当装备综采综掘工作面，掘进装载机械化程度达95%以上，吉山、赵楼、窦庄等矿要逐步实现工作面小型采煤机开采，掘进工作面实现综掘机械化掘进。梧南、梧桐煤矿大倾角急倾斜煤层实现机械化采煤，地方煤矿薄煤层实现机械化开采。

二是监控数字化。对全市地方煤矿安全监控系统等进一步优化升级和完善，尽快形成市、县（区）、煤矿企业三级监控网络；全市地方煤矿所有矿井形成环绕全矿井的综合自动化控制网络平台，进一步健全安全生产监测监控、工业电视监视、井下定位、井下通风、压风自救、供水施救、瓦斯智能巡检等系统，并根据灾害情况，装备监管监测和顶板压力监测系统。

三是控制自动化。具备条件的矿井安装皮带运输，供电、排水、通风、压风自动化系统，实行地面远程控制，实现井上、下中央变电所、泵房、通风机房、压风机房无人值守。

四是辅助运输高效化。吴庄矿、土型矿、土型北矿、梧桐矿、房庄矿、梧南矿等矿井斜巷垂深超过50米，必须安装机械送人装置、降低劳动强度。根据井下实际，选择使用连续化、皮带化、辅助运输设备，减少运输环节，提高运输效果。

（三）坚决淘汰落后的设备和工艺。严格落实国家关于煤矿机电设备淘汰的有关规定，坚决淘汰国家明令禁止使用的产品。要彻底淘汰非正规采煤方法和工艺。

（四）加强煤矿技术改造力度。根据《省小煤矿技术改造指导意见》的要求，主要改造制约矿井生产的提升、运输、通风、排水、供电等系统和环节，进一步优化生产布局，完善系统，提高装备水平。目前重点抓好窦庄等技改工程。北辰煤矿要以提高瓦斯抽采效果维目标，加快对瓦斯抽采系统进行技术改造，提高抽采的能力；界沟煤矿要以建设现代化矿井为目标，进一步加大安全装备的投入；刘东煤矿要进一步完善通风、运输系统的改造，提高安全生产保障能力。其他煤矿也要根据实际，及时对安全生产的各个系统和环节进行技术改造。通过技术改造，来提高矿井的生产能力、装备水平和防灾抗灾能力。

（五）加强对大型机械化设备的管理。各煤矿必须完善煤矿大型设备的购进、安装、验收、使用、检修、报废管理制度。以后所有新建、技改矿井购买安装使用的大型设备（如提升绞车、通风机、供电设备等）必须到县（区）煤炭局备案，在正式运行前必须进行各种性能测试，测定验收工作。

（六）健全装备管理制度。在八类机电设备管理台帐的基础上要进一步细化、分类、完善，特别是对技改矿井要列为技术装备管理工作的重点。同时，各县（区）煤炭局要加大对煤矿企业购买假冒伪劣产品的督查和处罚力度，一经发现要严肃追究煤矿有关人员的责任。

（七）严格煤矿装备的性能测试检测和测定工作制度。全市地方煤矿的提升绞车、钢丝绳、防坠器、后备保护、主通风机、主排水设备的检测，要严格按照上级主管部门有关文件精神要求和《煤矿安全规程》的有关规定进行检测检验。

（八）加强供用电系统设备设施管理。矿井必须有可靠的双回路供电线路，当一回路发生故障停电时，另一回路应能担负矿井全部负荷，另外必须配备能满足提升、通风、排水负荷所需要的发电机组。禁止中性点接地的变压器对井下供电，每个矿井必须配备4台以上变压器，分别向地面、井下供电，并能进行高、低压切换，所有技改矿井必须按设计要求规范供电系统。

（九）加强对煤矿机械化管理人员的培训和学习。定期不定期组织机械化管理人员学习掌握新设备、新材料、新知识，要结合实际情况，采取“请进来、走出去”的办法，实现互动、互补，尽快提高技术装备水平，为推进我市装备机械化打下坚实的基础。

学习外地先进经验，定期组织地方煤矿到国营大中型企业学习，到机械化水平高的地方学习，把先进的理念和管理经验带到我市地方煤矿中来。

（十）加强与科研院所的技术交流与合作。积极与高等院校、科研院所开展技术交流与合作，通过研究与探索，及时解决煤矿安全开采中存在的技术难题，及时更新安全开采的工艺和方法，及时把科研成果转化为现实生产力，为煤矿安全生产服务。

(十一）创新科技机制，支持科技成果转化。创新科技机制，积极引进国内外先进适用的新技术、新工艺、新装备，加强对下覆含水层、高地压、瓦斯治理，无煤尘开采、绿色开采技术的研究和应用。要制定奖励制度，鼓励本单位职工自动创新，支持将科技成果转化应用，对取得经济效益的实用成果要进行重奖，形成“追求创新，勇于创新，创新要适用，创新有作为”的工作氛围。

四、主要措施

（一）加强领导，建立机制。为加强地方煤矿技术装备现代化建设工作的领导，各县（区）煤炭局、各煤矿要成立相应的领导机构，并结合自身实际，制定工作方案，确保工作取得实效。

（二）加强监管，完善制度。在全市地方煤矿进一步推进机械化装备进程中，各县（区）应每季度组织一次专项性大检查；市局将组织专业人员开展不定时的抽查活动，年底进行验收。各县（区）煤炭局要加强煤矿主要机电动态管理，建立机电装备动态简报制度，随时掌握动态变化。

第5篇：矿井供电交流材料范文

关键词：机电一体化技术煤矿应用发展趋势

一、概述

机电一体化技术就是机械、计算机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术，是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。机电一体化技术顺应了当今科学技术发展的规律，显示了强大的生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面，因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标，而机电一体化煤矿产品则是实现高产高效的最好选择。机电一体化将机械与电子技术融为一体，使物流、能流、信息流融为一体。

二、机电一体化技术在煤矿中的主要应用

2.1机电一体化技术在提升机中的应用矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备，全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机，从结构上将滚筒和驱动合为一体，机械结构大大简化，充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠，采用总线方式，大大简化了电器安装，此外，硬件配置简单，互相兼容。“九五”期间，国产数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机，其核心部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统，其性能先进、操作简便、准确可靠。此外，我国还应用SIMADYND和S7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。目前，最大装机容量已达到5000kW，主、副井提升机可做到全自动化，不需要专门的绞车司机。

2.2机电一体化技术在采煤机中的应用电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。与液压牵引相比，它具有一下特点:①良好的牵引特性:可以在采煤机前进时提供牵引力，使其克服阻力移动，也可以在采煤机下滑时进行发电制动，向电网反馈电能。②可用于大倾角煤层:牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器，因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6～2.0倍，所以电牵引采煤机可用在40°~50°倾角的煤层，而不需要其它防滑装置。③运行可靠，使用寿命长，电牵引和液压牵引不同，前者除电动机的电刷和整流子有磨a损外，其它元件均无磨损，因此工作可靠，故障少，寿命长，维修工作量小。④反应灵敏，动态特性好:电控系统能及时调整各种参数，防止采煤机超载运行。⑤结构简单、效率高:电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻，电能转换为机械能只做一次转换，效率可达99%，而液压采煤机的效率只有65%-70%左右。

1991年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作，研制成功我国第一台采用交流变频调速MG344-PWD型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机以来，我国的电牵引采煤机有了较快的发展。国内上海天地公司、太原矿山机械厂、西安煤机厂、鸡西煤机厂等都生产交流变频和直流电牵引采煤机，而且得到了广泛的应用。经过近20年的研制开发，我国的电牵引采煤机一逐步走向成熟，为煤矿生产技术的进步起到了积极的推动作用。

2.3机电一体化技术在带式输送机中的应用带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点，已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此，成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷，如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台CST驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术，我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多，一般为3点驱动，这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且，输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低，和发达国家相比存在显着的差距。

2.4其他煤矿机电一体化装置液压支架则向电液控制方向发展，将计算机技术与液压控制有机结合，实现定压双向邻架或成组自动移架，避免对顶板和支架产生冲击载荷。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架，移架速度为6～8s/架，最快的移架速度达3s/架。电液控制装置还可检测支架的工作状态。

煤矿供电的特点是供电要可靠，质量要高，能满足大功率设备的要求。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小，使用寿命长的真空开关。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数，减少供电系统无功电流，减少无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”，具备网络功能，可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。

三、煤矿机电一体化技术应用的发展趋势

我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点，以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。这些设备在煤炭生产中的广泛应用，不仅减轻了操作人员的劳动强度，而且极大地提高了煤矿的生产水平和能力，创造了巨大的经济效益和社会效益。但是，我国的煤矿机电一体化技术与发达国家相比，还有一定的差距，因此还有很多的工作需要继续研究，其未来的发展趋势是:①开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术，研究具有自主知识产权的核心装置；②增加产品的通信功能，以适应综合自动化的需要；③开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等；④煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点之一。

四、结束语

近年来，随着微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展，信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化，在性能和功能方面均实现了质的飞跃。因此，机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术，是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广，极大地提升了我国煤矿生产的综合实力，为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。

参考文献：

机电一体化实用手册[M].北京:科学出版社.2007.

谭得健，徐希康.自动化技术、信息技术在我国煤矿企业的应用[J].工况自动化.2003.

第6篇：矿井供电交流材料范文

矿山按产品类型可分为煤矿、金属矿和非金属等;按采掘方式可分为露天开采矿山和地下开采矿山两大类。本文主要介绍变频调速器在金属矿山中的应用的现状和应用前景，对煤矿亦有参考价值，因为露天煤矿和露天金属矿开采方式和生产设备基本相同，地下矿山除需要考虑设备的防爆问题外，大部分生产设备也与金属矿大同小异。露天采矿和地下采矿所用的生产设备有很大不同。

露天矿山是以大型设备为主要特点，要求优良的电气传动系统，以保证这些大型设备的高效率运行。露天矿山的这些大型设备包括用于穿孔的牙轮钻机，用于装载矿、岩石的电铲(挖掘机)，用于运输矿、岩石的大型汽车等。它们都要求电气传动系统具有良好的调速性能，目前这些大型设备大多采用直流调速传动系统。

地下矿山的生产较露天矿山复杂。由于井下生产的空间窄小，使生产设备环境潮湿、阴暗，粉尘大、噪音大、振动大、并有塌方的危险，工作条件十分恶劣。因此，井下生产设备的体积受限，这些设备以小型化为主，体积小、重量轻，对电气传动的要求不高。但提升、排水、通风、压气等固定设备是地下矿山的要害部门，也是耗电大户，因此，这些设备的安全运行和节能就显得至关重要。

根据我们多年来从事矿山电气传动的经验及在矿山进行变频调速的应用实践，我认为，在矿山应用变频调速技术对于提高矿山生产设备的效率，节约电能都是至关重要的。但遗憾的是在矿山应用变频调速技术还很不普遍，除了因变频器的投资问题外，与人们对变频器的认识不夠有关，也与不能正确了解矿山设备对变频器的特殊要求、不能正确地应用变频器、因此所带来的负面影响有很大关系。

本文主要介绍目前矿山应用变频器的状况，矿山设备对电气传动的特殊要求，以及如何正确地选用变频器等。

2变频器在露天矿山设备中的应用

2.1电铲

电铲用于装载矿岩，其工作条件非常恶劣，特别是在爆破不好的情况下挖根底作业，经常出现过大的冲击载荷，甚至堵转。因此，电铲对电气传动系统就有较高的要求:要求电气传动系统的机械特性曲线的包络面积大，有足够的有用功率;要求有良好的调速性能，能四象限运行，能快速地进行加、减速和反转，动态响应速度快;要求系统制动性能好，并能回收能量;要求系统运行可靠，维修方便等。由于电铲对电气传动系统的这些特殊要求，所以，我国电铲目前应用的电气传动系统主要还是直流传动系统。例如:WK-4M、WK10、WD-1200和195-B等型号的电铲都是采用直流发电机-直流电动机系统(简称机组系统);从美国Harnischfeger公司引进制造的P&H-2300XP和P&H-2800XP型电铲则是采用晶闸管变流器-直流电动机系统(简称晶闸管直流系统)。虽然后者比前者技术先进，效率也有所提高，但这两种系统都还存在直流电机的固有的缺点，即维修工作量大、效率较低等。

自上世纪90年代后期，我国有个别矿山从美国B-E公司引进了变频器-鼠笼型电动机系统(简称交流变频调速系统)，这是全交流化的电铲电气传动系统。例如:385-B、295-BⅡ、290-BⅢ型电铲就是全交流化电铲，变频调速由德国SIEMENS公司开发、提供的电压型变频器。现以395-B电铲为例作一简要说明:高压交流电由电缆经集电环引入电铲，由1600kVA主变压器将6kV变为575V，由1950A的整流器将交流变为直流，经滤波后送入公共直流母线。在直流母线上有4台容量为750kVA的逆变器，其中2台并联供电给1台容量为1066kW的提升电动机;第三台逆变器供电两台容量各为243kW的回转电动机;第四台逆变器供电给容量为294kW推压电动机。当某工作机构处于再生制动工作时，逆变器将再生制动能量反馈到公共直流母线上，可供其它工作机构使用，使能量得到充分利用。使用不完的制动能量，可以通过制动电阻消耗掉。

实践证明，交流变频调速电铲和前两种直流调速电铲相比，具有节约电能、调速性能好、可靠性高、维护量小、生产效率高、功率因数高(0.95以上)等优点，是公认的电铲电气传动系统的发展方向。

2.2变频器在牙轮钻机中的应用

牙轮钻机是露天矿山、尤其是大型露天矿山的主要穿孔设备。为使牙轮钻机在不同的岩层中都能保持较佳的钻进状态，要求钻机的回转机构能根据岩层的性质进行无级调速。钻机的提升/行走机构也需要无级调速。目前，牙轮钻机的回转机构和提升/行走机构一般都是直流电动机传动。主要有三种调速装置:(1)采用晶闸管直流调速装置的牙轮钻机有:YZ-55，YZ-35和YZ-12型;(2)采用大功率磁放大器调速装置的有KY-250型牙轮钻机和从美国进口的45R型牙轮钻机;(3)采用直流发电机组调速装置的有从美国进口的60R型牙轮钻机。

牙轮钻机上应用变频调速技术不仅是为了节能，更重要的是为了提高钻机的生产效率，降低维修工作量。回转机构电动机安装在钻杆的顶端，工作条件异常恶劣，以往使用的直流电动机经常损坏，维修工作量大，影响牙轮钻机的正常作业和效率的提高。因此采用坚固耐用的交流鼠笼型电动机代替直流电动机，用变频调速装置代替直流调速装置，就成为人们公认的牙轮钻机电气传动的发展方向。在牙轮钻机上应用变频调速技术的难点在于:钻机的转机构等对调速装的性能要求高，因为由于岩层地质条件的不同，钻机在钻进工作时有可能被卡钻，使回转机构堵转，这就要求调速装置的机械特性曲线具有挖土机特性，并具有立即反转和立即重新起动、钻进功能;牙轮钻机振动大，对调速设备的防振要求高。变频调速在牙轮钻机中的应用首先是由美国B-E公司在55R型牙轮钻机上应用。我国矿山的牙轮钻机的变频调速还在开发试验之中，尚未在推广应用。

2.3电动轮汽车的电气传动

目前，大型露天矿山的运输主要是采用无轨运输，而主要运输设备是大型汽车，特别是电动轮汽车成为了大型露天矿山的主要运输设备。这是因为电气传动比机械传动有更多的优点。如调速性能好，响应速度快，调速平滑无冲击;可实现恒功率调节，能充分利用柴油发动机的功率，耗油少;制动安全，牵引特性好等。目前，世界各国大型露天矿，包括我国的大型露天矿都普遍采用电动轮汽车。我国自1975年以来，引进了不少电动轮汽车，并成功研制开发了SF3102型100t和LN-3100型108t电动轮汽车，与美国UnitRig公司合作制造了MARK-36型154t电动轮汽车。

电动轮汽车的电气传动系统主要有柴油发动机带动的直流发电机-直流电动机系统和柴油发动机带动的交流发电机-交流电动机系统，它通过控制发电机的励磁来控制电动机的转速。随着变频调速技术的发展，人们也在探讨将变频调速技术应用于电动轮汽车电气传动的可能性。但目前尚未见到成功的先例。不过，作为大型露天矿山的主要运输设备的电动轮汽车，人们会继续努力，研究将变频调速技术应用于电动轮汽车，以进一步改善其调速性能，提高其运输能力。

3变频器在地下矿山中的应用

3.1变频调速技术在矿井提升机中的应用

矿井提升机是地下矿山运输的主要设备。它是用一定的装备沿井筒运出矿石、废石、升降人员及材料、设备等运输环节。矿井提升设备按井筒倾角可分为竖井提升设备和斜井提升设备;按提升容器可分为罐笼提升机和箕斗提升机等;按提用途可分为主提升机(专们或主性提升矿石，一般称为主井提升机)，副井提升机(提升废石、升降人员、运送材料和设备等，一般称为副井提升机)和辅助提升机(如天井电梯、检修提升等)。

矿井提升是地下矿山生产的咽喉，所以，无论哪种提升机，对电气传动的要求都很高，因为电气传动系统性能的优劣，可靠性的高低，都直接关系到矿山生产的效率和矿山生产的正常进行。对矿井提升机电气传动系统的要求是:有良好的调速性能，调速精度高，四象限运行，能快速进行正、反转运行，动态响应速度快，有准确的制动和定位功能，可靠性要求高等。

目前，我国地下矿山矿井提升机的电气传动系统主要有:对于大型矿井提升机，主要采用直流传动系统，有采用直流电动机-直流发电机系统和晶闸管变流器-直流电动机系统;这两种系统都存在着直流电动机固有的缺点，如效率不高，维修工作量较大等。对于中、小型提升机，则多采用交流电气传动系统，如采用交流绕线式电动机，使用电机转子切换电阻调速，这种电气传动系统虽然设备简单，但它是有级调速，调速性能差，效率低，大量的电能消耗在电动机转子电阻上，而且可靠性也差。

将变频调速技术应用于矿井提升机是矿井提升机电气传动系统的发展方向。我国已有几台大型矿井提升机采用交-交变频调速系统，取得了很好的效果，但其缺点是功率因数不高，谐波大，需加谐波和功率因数补偿装置。随着变频调速技术的发展，交-直-交电压型变频调速技术已开始在矿井提升机中应用。例如国外已有矿山将有源前端三电平变频器应用于矿井提升机上，据介绍，采用这种变频调速的交流提升机可以克服直流调速系统和交-交变频调速系统的缺点，是提升机电气传动的发展方向。对于小型交流提升机已有成功应用变频器的实例，如山东风光电子有限公司和东营市东萃科技有限公司合作开发的变频器，成功地应用于山东宁阳县华宁煤矿的380V,180kw的交流提升机上。

3.2变频调速技术在空压机中的应用

空气压缩机是地下矿山生产的重要设备之一，它生产压缩空气，用以带动风动凿岩机、风动装岩机等设备以及其它风动工具，其耗电量在矿山总耗电量中占有相当大的比重。深入分析空气压缩机的电能消耗情况，找出节能潜力，实现空气压缩机的节能运行，将会降低矿山生产成本，提高其经济效益。现以凡口铅锌矿为例说明:

凡口铅锌矿坑口空压机站共有6台空气压缩机，其中4台为日本日立空气压缩机。4台日立压缩机型号:BTD2，排气压力7kg/cm2，排气量103m3/min属两级压缩活塞式压缩机，其拖动电机型号EFOU，额定功率450kW，额定电压380V，额定电流892A，采用Y/Δ降压起动方式;2台国产空气压缩机(活塞式空气压缩机)，其拖动电机为高压(6kV)同步电动机。6台空气压缩机采用并联运行方式。一般情况下，只运行2～3台(其中一台国产空气压缩机)其余的空气压缩机作为备用。空气压缩机站的容量是按最大排气量并考虑备用来确定的，然而在实际的使用过程中，用气设备的耗气量是经常变化的，当耗气量小于压缩空气站的排气量时，便需对空气压缩机进行控制，以减少排气量使之适应耗气量的变化，否则空气压缩机排气系统的压力会升至不能允许的数值，使空气压缩机和用气设备的零部件负载过大，并有发生爆炸的危险。凡口铅锌矿4台日本日立空压机采用的是多级压力节流进气控制方式:即当压力低于6.2Mpa时,打开全部进气阀,压缩机组以100%负荷率状态运行;当压力达到6.2~6.5Mpa时关闭隙阀，压缩机组以75%负荷率运行;当压力达到6.8~7Mpa时,关闭一个进气阀,压缩机组以50%负荷率运行,当压力达到7Mpa时关闭所有进气阀,压缩机组进入空载运行状态.由于活塞式空气压缩机的起、停有着严格而复杂的规程，不允许频繁起停。为了满足井下用气量的变化，一般由调度人员根据井下用气量的时间变化特点,把一天分为几个时段，每一个时段需要开的空压机台数由该时段内最大用气量决定。在该时段内，空压机不允许增开或停开(特殊情况除外)。地下矿金属矿山的空压机站多采用这种方式，但这种控制方式很显然存在一些比较大的缺点:

(1)据统计，压缩机组75%负荷运行率为41%，50%负荷运行率为14%。无论空气压缩机是处于75%、50%还是空载运转状态，管网压力较正常供气压力要高，井下用气量很显然要小于供气量，而这时各台空气压缩机仍然全速生产压缩空气，带来了不必要的电能浪费。

(2)节精度低，在某一进风量工作状态下压力波动大，特别在生产用风量变化频繁时期内(用风量大且变化频繁)，不能稳定风压;

(3)阀门动作值在一次整定后经常会变，有时会使整个压风系统工作压力偏高，增大了单位压风量的功耗;

(4)当空压机运行在75%、50%进气量的工作状态下，进气流速增大，造成进气过程压风量的损失，降低了压风机的效率。

因此有必要对现有的调节方式进行改进，以节约电能，提高空压机的运行效率。我院和凡口铅锌矿合作，用变频调速对其空压机站进行技术改造。

空压机恒压自动控制变频调速系统结构如图1所示:

空压机恒压自动控制变频调速系统可实现对5#空压机和6#空压机的轮换控制。5#空压机和6#空压机均可由新老两套系统拖动，这样做有两个目的:伒5#空压机出现故障需要检修时，新系统可迅速切换到6#机，以提高恒压控制变频调速系统的利用率;当新系统出现故障需要停车检修时，能够很快地投入老系统运行，不致于影响正常生产;当管网压力超出恒压调节范围时，系统发出增开或者减开一台空压机。

系统于1999年4月2日在凡口铅锌矿通过了验收，正式移交生产使用，系统运行十分正常，满足了生产的需要，达到了预期的目的。本系统的目的是为了节能，根据广州金粤节能服务站对本系统做的节能测试:采用本空气压缩机恒压控制变频调速系统平均每天节电量2226kWh。按照年工作日330天计，则采用恒压控制变频调速系统每年可节电734629kWh，按照凡口铅锌矿现行电价0.7元/kWh计，每年可节约电费51.42万元。本系统总共投资98万元，两年内即可收回全部投资。本系统应用的成功为活塞式空气压缩机的节能运行提供了重要的新手段，对于企业节能降耗，提高企业经济效益有重要意义，有广阔的推广应用前景。

3.3变频调速技术在矿井通风机中的应用

矿井通风机是地下矿山生产的主要用电设备之一，其节能运行在矿山节电中占有重要的地位。矿井通风机一般采用异步电机或同步电机拖动，恒速运转，一般容量大，电机供电电压高(6kV或10kV)。

矿山建设的特点是:巷道逐年加深，产量逐年增加，所需的通风量逐年上升。但矿井通风机在设计选型时，往往是按最大开采量时所需的风量为依据的，一般都留有余量，因此矿井在投产后几年甚至十几年内，矿井通风机都是处在低负载下运行。此外，通常矿山井下作业不均衡，一般夜班工作人员少，所需风量也小，在节假日时，可能只有泵房等固定的井下场所的值班人员工作。尽管井下人员少，但也得照常向井下送风，矿井通风机一般不调节风量，若要调节风量时，传统的方法是调节档板。这种办法虽然简单，但从节能的观点看，是很不经济的。图2所示为几种调节风量的方法节电比较。

图2中:1—挡板法;2—前导器法;3—液力耦合器;4—绕线电动机切换转子电阻调速法;5—变频调速法。

由图2可见，变频调速法在各种风量调节方法中是最理想、最有效、最节能的调节方法。有关变频调速技术在矿井通风机中的应用，仍以凡口铅锌矿为例说明。

该矿的矿井通风机都采用高压电机传动，有高压同步电机和高压异步电机两大类。由于矿井通风机是矿山的耗电大户，节电潜力很大，但它又是高压电机传动，实现变频调速有一定困难。于是，长沙矿山研究院与凡口铅锌矿、冶金自动化研究院等单位合作，以老南风井的6kV，800kW同步电机传动的矿井通风机为对象，研制开发了同步电机直接高压变频器。1997年8月投入运行，并于1998年4月28日通过了中国有色金属工业总公司的技术鉴定，获得了部级科技进步二等奖。这是国内第一台同步电机直接高压变频器，节电效果十分显著。新南风井的矿井通风机采用6kV,880KW高压异步电机传动，高压变频器采用SIEMENS公司的SIMOVERTMV型三电平高压变频器。于2002年9月投入运行，节电效果也是十分显著的。下面分别简要介绍这两种高压变频器。

(1)同步电机直接高压变频器

同步电机高压变频器主要有两类，即他控式变频调速系统和自控式变频调速系统。他控式变频调速系统所用的变频装置是独立的，其输出频率直接由速度给定信号决定，属速度开环控制。自控式变频调速系统可以使同步电机不存在失步和振荡等问题，所以一般都采用自控式运行。

我们与有关单位合作研制开发的这种同步电机直接高压变频调速装置是采用交-直-交电流型变频调速系统，属自控式变频调速系统，它由变频器、同步电机、转子位置检测器以及控制系统组成。变频器主电路采用晶闸管串联组成的高压阀串作为功率元件，它是利用同步电机的反电势来关断逆变器的晶闸管，它没有强迫换流电路，因而主电路结构简单。变频器的框图如图3所示。

图3中，硬件全套设备由高压开关切换柜(图中未表示出)、整流柜、逆变柜、励磁柜、控制柜、操作台及交流进线电抗器、直流平波电抗器、转子位置检测器、光电编码器等到部分组成。

根据凡口矿生产的情况需要，本高压变频器按周期性的固定频率运行，早班(7:00~16:00)变频装置运行在40Hz，中班(16:00~19:00)运行在35Hz，在19:00~20:00期间为放炮时间，变频器运行于40Hz，20:00~23:00运行在35Hz，23:00~24:00期间为放炮时间，变频器运行于40Hz，0:00~3:00井下作业人员很少运行于28Hz，3:00~4:00期间为放炮时间，变频器运行于40Hz，4:00~7:00运行于28Hz。

经广州金粤节能服务站的节能测试及能量平衡测试，以及凡口矿老南风井的实际记录，在正常生产期间，节电率达42%;节假日时变频器运行于28Hz，节电率达73%。年节电为192.3万kWh，在不到一年的时间内，就由节电费用收回到了高压变频器的全部投资，经济效益十分显著。

(2)异步电机三电平高压变频器

在成功研制开发了老南风井同步电机直接高压变频器的基础上，根据深部开采的需要，对新南风井的矿井通风机进行改造，我院和有关单位合作，经过论证，最终决定采用引进WOODS轴流式风机和Siemens公司的SIMOVERTMV三电平高压变频器。该变频器的原理图如图4所示。

但SIEMENS公司实际提供的这种三电平高压变频器的系统如图5的框图所示。

由图5可见，6kV高压电源经三绕组降压变压器降压，2组二次侧绕组(接法、Y)，电压各为1.2kV，经各自的6脉冲整流桥整流成直流，直流电压为3240V(正负电压各为1620V)经三电平逆变器变频变压，可输出频率可变的0~2300V的三相交流电压;经滤波器滤波后，再经升压变压器升压至6kV，供给6kV高压电动机调速。

新南风井高压变频器原订为直接高压变频器，但由图5可见，这实质上是一台高低高式高压变频器，因为它不仅有降压变压器，而且也有升压变压器。不过经我们对其进行了计算机仿真，其结果表明，尽管它是高-低-高式高压变频器，但并不影响它在生产中的应用。

根据凡口矿目前的生产情况，高压变频器的运行情况是:白班和中班，高压变频器运行于40Hz，在晚班，由于井作业人员很少，高压变频器则运行于30Hz，在节假日，则运行于更低的频率。据此，计算出节电效果，年平均节电为56%，年节电357.9万kWh，节电效果显著达到了原计划的节电目标。

3.4关于球磨机、井下排水泵等是否可用变频调速的问题

球磨机、井下排水泵等设备容量大，都是矿山的高耗能设备。对于这些设备是否可以采用变频调速来实现节能运行呢？我认为，在这些设备上采用变频调速是达不到节能目的的。

我们应某金矿的委托，采用变频器对球磨机进行调速节能试验。当变频器的输出频率调整到48Hz和45Hz时，球磨机的电能消耗虽有所降低，但磨矿质量有很大降低，此时球磨机的出矿粒度由原来不调速时的300目粒度占99%，分别下降到90%和58%。可见这种工艺、设备条件下，不宜采用变频调速节能运行。

另外，我看到有的文章说，变频器用于井下排水泵站的节能[3]。我认为，这是不现实的。因为任何矿山为排出井下的涌水，都在井底设有水仓。值班工人根据水仓水位确定开仃水泵及开仃几台水泵，因此它不需进行流量的调节。所以，它不需要采用变频器。对于地面生活供水或工业供水的泵站，由于需要根据用水量的多少来调节供水量，在这种情况下，采用变频调速以调节流量，可达到节能的目的。

在矿山中，还有一些小型设备可以采用变频调速节能，如螺旋给料机、沙泵等，在此就不一一介绍了。

4选择变频器应注意的事项

变频器，特别是高压变频器价格昂贵，如选择不当，达不到节电和提高生产效率的目的，以致造成浪费和不必要的麻烦和损失。在这里，提供一些选择变频器的意见，供参考。

4.1根据工艺要求选择变频器

(1)电机调速虽是风机、水泵节能的有效途径，但并非凡是风机、水泵都能采用调速节电。对于工艺参数基本稳定，不需要调速的风机、水泵可以采用高效节能电机和高效节能风机，以提高系统效率。对于已建成而配置不合理的风机可以通过采用更换电机，调节叶片角度等方法达到节电的目的。选择调速节能时应注意:风机、水泵的转速变化范围不宜太大，通常最低转速不少于额定转速的50%，一般调速范围在100%~70%之间为宜，因为当转速低于额定转速的40%~50%时，风机、水泵本身的效率明显下降，是不经济的;调速范围确定时，应注意避开机组的机械临界共振转速，否则调速至该谐振频率时，将可能损坏机组。

(2)进行可行性分析

在选择要进行的变频调速的设备对象以后，应从提高效率或提高产品质量的需要情况，从节约电能的情况进行分析、计算，并与变频器的投资进行比较，计算出变频器的投资回收期。一般来说，如能从节约的电费或从提高产品质量、提高效率等方面所得的收益中，在两年内偿还变频器的投资，都应认为是可行的。同时还应分析外部条件是否满足变频器的使用要求。

(3)变频器的可靠性

变频器的可靠性如何，直接决定了变频器能否成功地应用于生产。这是选择哪种变频器的首要条件。有的矿山所购买的变频器可靠性不高，加之自身的维修技术力量不强，变频器出了故障，只好仃下，甚至弃用。造成损失，同时也为变频器的继续推广应用带来负面影响。

(4)根据生产厂家提供的技术规格和技术参数来选择变频器在按工艺要求、电源条件、场地及容量等选择了变频器方案后，再具体到选择哪个厂家的哪种高压变频器。在选择变频器时可以根据厂家提供的产品样本等技术资料及报价表来选择。

变频器的制造厂家和经销商都会向准备购买变频器的用户提供样本及报价。在样本中，厂家公开说明其产品种类、特性、技术指标和特点，用户在订货前通过对产品样本资料可以对其产品有大概了解。因此对产品样本的阅读和了解是比较各厂家变频器性能的重要依据。

4.2主要应考虑的技术规格和技术参数

(1)型号

各厂家生产的变频器的型号多是系列号和容量的组合，通过对型号和规格得了解，

可以确认该厂家生产的品种，对用户来说，不一定会使用到全系列的变频器，但可以从型号、规格、所采用的功率元件、控制技术等方面判断厂家的实力和生产态势，甚至可以从一个方面判断其产品质量。产品品种齐全，容量覆盖范围大，功率元件及控制技术先进的厂家，一般来说其实力强，生产态势好，产品质量一般来说也会有较好的保障。

(2)效率

变频器效率的高低，直接关系到变频器调速节能的多少，因为在变频器运行时，变频

器本体也要消耗一部分电能。一般来说直接高压变频器的效率都可达到0.97~0.98,而高-低-高式高压变频器由于多一个变压器的损耗，使其系统效率有所降低。

(3)功率因数

在整个调速范围内，功率因数的变化是一项重要指标。最好是在整个调速范围内功率因数都保持在0.95以上，以使其符合国家标准GB3485-83的标准，这只有电压型变频器和IGBT单相变频器串联的高压变频器能够满足此项规定。而电流型变频器较难满足这项要求。

(4)谐波

国家对电网谐波有严格要求。限制用户非线性谐波设备注入电网的谐波电流，是限制电网电压正弦波畸变的关键。所用的高压变频器的谐波(即装置对电网产生的谐波)必须符合国标GB/T14549-93“电能质量、公用电网谐波”的规定，在国际上要符合IEEE-519标准的规定。对于电流型变频器如采用六脉冲整流，则5次、7次谐波都超过了这个标准，应采用12脉冲整流或附加谐波补偿措施。

(5)输出容量和额定输出电流

变频器输出容量以kVA或kW表示，它代表可以供给电动机的输出功率。用kW表示时，一般以四极标准电机为基础考虑;用kVA表示，需进行核算。额定输出电流是在额定电压下变频器能够连续输出的电流值。在以输出容量为标准选择了变频器以后，还应对额定输出电流进行核算，以使电动机的额定电流不要超过变频器的额定输出电流。

(6)率范围

由最低使用频率和最高频率定义调速范围。最低使用频率的意思与起动频率不同。起动频率很小时，并不一定能使电机从该频率起动。变频器要对最高频率设定，对风机、水泵的最高频率应设定(即箝位)在50Hz，所有的变频器都可满足这个要求，在选择变频器时可不作考虑，但使用中需注意此点。

(7)电源容量和允许电压变化范围

供给变频器的电源容量应足够大，电源电压变化范围应在变频器允许的范围。用户在选择变频器时应根据自己电网容量及电网电压的变化情况，对变频器进行选择。曾有一个矿山因电压波动范围超过了变频器的允许范围，而使变频器不能正常应用。

(8)保护功能

变频器样本中一般表明其保护功能，这是为了检测出变频器的异常情况和防止外部原因及内部异常对变频器造成损害，保护变频器正常运行和变频器安全可靠。因此保护种类是否齐全、完善，从一个方面反映变频器质量和运行的安全可靠性。

(9)价格

变频器价格是用户最关心的问题之一，用户应了解厂家或经销商所报出的价格的具体含义和具体内容，及服务内容，以及任选件价格等。还应与其它厂家的变频器进行综合比较。

5结束语

《中华人民共和国节约能源法》第39条，已将变频调速技术列为通用节能技术加以推广。在矿山推广应用变频器节能是重要目的之一，如风机、水泵;同时也有提高生产效率、降低维修工作量、提高产品质量等目的，如电铲、牙轮钻机、矿井提升机等。在矿山应用变频器和其它工业部门有相同之处，也有不同之处，如电铲、牙轮钻机、矿井提升机等设备应用变频器有一豺特殊要求，所用的变频器还有一些技术开发工作要做。建议有关科研院所、变频器生产厂家和矿山用户共同合作，开发我国矿山设备使用的变频器。

本文的目的在于抛砖引玉。由于作者的水平有限，资料不够，经验不足，所述内容错误之处在所难免，所论观点也属一孔之见，欢迎读者和朋友们批评指正。

参考文献

[1]采矿手册[M].冶金工业出版社,1991,(6).

第7篇：矿井供电交流材料范文

关键词：变频调速技术；矿用架线式电机车；煤矿运输装置；煤矿安全生产；交流电动机 文献标识码：A

中图分类号：TD641 文章编号：1009-2374（2015）23-0163-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.23.082

矿用架线式电机车是煤矿生产所需的一种主要的运输装置，随着科学的发展，煤矿企业已在电机车上使用变频调速器，并使用交流电动机，已淘汰过去的电阻降压调速电机车。传统的调速方法对煤矿企业的经济效益和安全生产水平有很大的影响，传统的电机车电控系统故障频繁、维修量大、消耗材料配件多且费用高，不能满足现代生产的需要。而变频调速电机车具有适应能力强、节电率高、运行平稳、故障少、维修方便等特点，在煤矿运输中具有非常好的推广使用价值。

1 变频调速技术

近几年来，电力电子技术飞速发展，自动化控制技术也不甘落后，电气传动技术已经经历着一场新的变革，交流变频技术取代直流变频技术已经成为必然。变频调速以其优异的调速启动、制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其他许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。交流调速中最活跃、发展最快的就是变频调速技术。变频调速是交流调速的基础和主干内容。20世纪变压器的出现使改变电压变得很容易，从而造就了一个庞大的电力行业。长期以来，交流电的频率一直是固定的，变频调速技术的出现使频率变为可以充分利用的资源。

2 变频调速技术在矿用电机车上应用的必要性

当今形势下，直流串励电机经常使用的是牵引电机。在输送的过程当中，电机要求各种各样的速度，为此务必实施相应的策略，这就要求司机对牵引电机的转速进行控制。直流串励电机有着机械软特性，也就是说其转速会在负载轻重的影响之下发生改变，换言之，电机在转动力矩大的情况下转速低，倘若减小转动力矩，就能够提升电机的转速。在电机空载的情况下，因为其转动力矩十分小，所以具备十分快的转速，能够出现“飞车”的情况。这个时候不但会导致换向条件的恶化，而且还会使转子损坏，导致人身安全事故的出现。因此串励电机不利于在空载的情况下运转，在通常情况下，轻载运转的最小负荷应当在额定负荷的25%～30%以上。由于串励式调速方式的电机车能够形成比较大的启动冲击，因此不可以进行理想的软启动。电机车司机控制器借助带负荷进行切换，在触头承受着较大的冲击电流，这会出现短路且使触头烧坏的情况，导致材料消耗的增多。在进行调速的时候不够平稳，电机车司机难以操作，也不便于检修，这导致电路保护系统的不健全和危险性。

在交流变频调速技术越来越进步的影响下，生产实践当中被日益普遍地应用，与直流电机进行比较，交流电机有着维护费用少、效率高、功率大的特点，没有换向器与电刷，为此，在矿用机车上通过交流电机代替直流电机是矿用电机车的发展趋势。变频调速技术在矿用电机车上的应用和推广，能够使电机车的调度性能提升，减少装置的磨损，提升控制精度，降低备件的投入，延长装置的应用年限，进而与煤矿井下轨道输送发展的需要相符合。

3 变频调速技术在矿用架线电机车上的应用

3.1 牵引电机有着较高的可靠性

因为绝缘的下降与过流等的制约，直流电牵引电机转子线圈会被损坏，因为转子换向铜头碳刷较易损耗、受到磨损以及因为不能够实时性地清理转子碳粉等的缘故，会导致比较高的故障率，而损坏的配件也需要比较高的更换成本。而借助三相异步变频电机具备比较高的可靠性，由于鼠笼转子缺少线圈与换向铜头有具备好的密闭性能，不容易出现由于环境潮湿而使绝缘性能降低，进而损坏装置的情况，相比较而言，不需要太多的维修，从而不容易出现故障，这使运行的成本

减少。

3.2 良好的调速性能

借助牵引电动机的串并联与增减并列电阻来实施架线直流牵引电阻调速电机车的调速。在负载的改变下，直流牵引电机的转速会随之出现改变，在下坡运转的情况下也容易导致飞车出轨的现象。电机车司机在进行操作的过程当中，瞬间的加速会使调速器以及牵引电机受到损坏。而属于无机类型调速的交流牵引变频调速，其具备均匀性的调速，牵引电机根据给定的频率大小进行减速以及增速，其中最低能够给定小于0.1Hz的速度，也能够对最高车速限制进行有效的设计，即便是下坡轻载也不会导致超速飞车情况的出现。即使司机是在零速启动之后瞬时向最高速度增加，电机车依旧在5s之后才可以实现最高的速度。

3.3 电力消耗少

借助直流电机来牵引电阻调速的电机车，在下坡的过程中不能够反馈牵引电网，为此，直流牵引的架线电机车在减速制动以及启动架线电机车的时候会使能量浪费。变频调速电机车可以设置电机车为牵引电网馈电功能，从而使上坡列车的消耗的电能得以补偿，有着显著的节能成效。

3.4 电机车的维修减少

对于机械传动系统而言，直流电阻调速电机车有级调速具备冲击力，这较易损坏齿轮。频繁地应用手制动，会严重地磨损闸瓦，这就往往要求进行更换。而应用交流牵引变频调速电机车，在改变频率、变换速度的影响下，大概在5s之内的时间会慢慢提升，这样就不会强烈冲击传动系统。在减速停车以及运转的过程中不需手制动，从而不至于使闸瓦受到磨损。交流异步电机很少出现故障，能够将启动电阻免去。

3.5 启动运行平稳

变频调速技术应用于矿用架线式电机车中，启动运行平稳，操作人员有舒适感；启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流的1.5倍，减轻了对电网的冲击和供电容量的要求。

3.6 可操控性和安全性高

电机车在拉弓断电或者在无电区的环境下运行时，电机通过动能转换成电能使变频器在一定时间内仍能正常工作，所具有的有电制动和无电制动功极大地提高了电机车的可操控性和安全性。

4 结语

总之，矿用架线式电机车应用变频调速技术，使得电机车启动转矩大、牵引力变强，能实现转速电流双闭环调速功能，并且架线式电机车可以实现电气制动，不会对机械产生磨损。矿用架线式电机车应用变频调速技术，节能效果也非常显著，关键部件几乎免于维修，使得矿井的维修费用大大降低，为矿井发展带来可观的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 孙杰华.牵引变电所直流系统故障分析和解决方法[J].黑龙江科技信息，2010，（27）.

[2] 周春志.变频调速装置在煤矿生产中的应用研究[J].价值工程，2011，（7）.

第8篇：矿井供电交流材料范文

关键词：变频绞车；矿井；提升；问题；措施

中图分类号：D922文献标识码： A

引言

提升绞车在煤矿系统中担负着提升运输任务，是矿井提升煤炭、矸石、材料及运送人员的关键设备。随着变频器不断发展和应用，变频绞车也在煤矿系统中得到推广应用，变频绞车能够实现无级调速、降低能耗、故障少、维护方便等良好效果，使煤矿绞车系统迈上了一个新的台阶。

一、变频器的工作原理

（一）异步电动机的转速

n＝60f（1－s）/p

式中：

n――异步电动机的转速

f――异步电动机的频率

s――电动机转差率

p――电动机极对数

上式可知，转速n与频率f成正比，只要将频率f改变就能改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围很广。变频器是通过将电动机电源频率改变达到速度调节的，是一种高效率、高性能的调速方法。通过将电机定子供电频率改变来对电机的转速进行控制是提高绞车系统中变频工作的主要原理。

（二）“交―直―交”变频器

变频器就是一个能够任意将频率改变的交流电源。“交―直―交”变频器首先通过三相全波整流把交流电源整流为直流，再通过开关元件把直流逆变为交流，达到控制输出电源频率的目的。因为变频器可以随意控制电动机的频率，所以能够实现电动机的正反转，并且对电动机的负力运行、电气制动、动力制动及其实现二级制动等方面均能通过PLC程序及控制元件来实现。

某煤矿用的变频绞车控制系统框图如图1，操作台PA发出操作指令信号，传输到PLC，PLC依据轴编码器PC1、PC2及回馈制动LS传送的信号在内部比较，再通过软件程序对变频器进行启动、停车、制动等操作进行控制。

AK-控制及监视系统;PA-操作台;HA-开关;VFD-变频器系统;LS-回馈制动;DS-PLC控制回路;PC1-轴编码器1;PC2-轴编码器2

图1变频绞车控制系统框图

二、变频调绞车应用效果分析

（一）节电效果好

据相关的调查资料显示，新型的变频调速器具有不同程度的能量回馈功能，能够在提升绞车下放的过程中将机械的能量转化为电能并顺利地输送到电网当中。同时，新型的变频调速器在运行过程中还能够有效消除和减少调速过程中电阻能耗所散发出的热量。改造后的变频绞车的节电率与改造前的变频绞车节电率提升了20%~25%。

（二）安全性能高

新型的变频调速器在启动过程中对电流频率的要求较小，正常情况下，都能十分顺利地完成启动，起步的平稳性较之前也得到了较为明显的提高，运行速度受负载量变化程度的影响较小，安全性能在整体上得到了提高。

（三）维修成本低

新型的变频调速器在运行过程中极少出现故障，即使出现故障也都是一些较小的问题，所需的维修成本较低，从而在侧面上减少了维修工作量。同时，由于新型变频调速器的节电效果较好，从而有效地避免了因电阻发热影响作业质量的现象。

（四）工程量小

变频绞车机房峒室相对较小，比较简单，与老绞车相比可节省10平方米面积，土建工程量较小，费用较少。

（五）设备简单

变频绞车设备相对较简单，安装调试方便。变频绞车应用中存在的问题及相应措施。

三、变频器的选用

煤矿绞车提升的运行负荷比较大，具有较大惯性，负载的特点是启动时冲击很大，因此要求变频器有一定余量。同时，在重物下放时，会有能量回馈，因此要使用制动单元或采用共用母线方式。与其他传动机械相比对变频器有着更为苛刻的安全性能上的要求，它可以对所有交流电动机的核心变量进行控制，并把定子磁通、转矩作为主要控制变量。高速信号处理器与先进的电机软件模型相结合使电机状态更新，对负载的变化和瞬时掉电，能做出迅速响应。

四、变频绞车应用中存在的问题及相应措施

（一）保护引起的问题及解决措施

1、变频器电源未合：也称作主电源未合，操作台上的变频器电源如果无指示，对变频器供电进行检查，看变频器供电的馈电开关、接触器、中间继电器的辅助触点工作、示牌正常与否。

2、硬件上下过卷：硬件上下过卷开关动作或断开，这时把“过卷旁路”开关打到“上下过卷旁路”位置，再通过检修方式把车开到正常位置后，可正常停车。

3、软件上下过卷：控制系统软件中分别设有上下过卷，设定太大会造成过卷事故，太小会由于深度指示误差致使未到停车点而产生过卷，对正常开车造成影响。斜巷通常为多水平提升，对于过卷要求不高，所以过卷距离通常为2m。

4、等速超速、定点超速、手动紧停等故障，在查完系统后这种故障通过“事故复位”能及时排除。

5、轴编码器（PG）故障（断线）：这种故障指的是变频器反馈速度和轴编码器采集速度之间误差高过0.3m/s，系统则以为轴编码器故障，可对轴编码器是否断线、轴编码器的连接部位、相应的传动部位、变频器速度反馈、速度反馈电缆进行检查。

6、残压过高故障：如果液压站残压太高，会造成盘形闸施压制动力不足而溜车。这时应对液压系统调节合适压力进行检查。

7、变频器失控故障：指变频器的输出和PLC控制系统指令不一样，通常是变频器运行反馈的中间继电器不吸合，检查变频器运行反馈的中间继电器吸合、变频器反馈线路、变频器运行反馈、如果都正常，对变频器控制器的接线进行检查，看是否松动。

8、急停故障：系统有一条硬件安全电路和两条软件安全电路，其相互冗余和监控，一个有问题其他两条都会出现问题。PLC紧停故障可检查变频器电源未合、过卷故障、等速超速故障、定点超速故障、手动紧停故障、轴编码器故障、液压站残压或油压过高故障、传动系统、PLC停止、错向保护故障、硬件紧停等。

（二）设备引起的问题及解决措施

1、绞车只可以单方向运行故障：系统速度给定信号是0～8V的直流模拟信号，有两个电位器分别负责上提与下放的分压，再用主令手柄分别控制上提和下放的速度给定。对两个电位器进行检查，并排除故障。

2、编码器故障：因为编码器1、2分别在减速机和深度指示器上安装，互为冗余，并分别进入PLC1、PLC2。可将编码器和传动轴的连线拆开，轻轻转到编码器的小轴，且看相应的PLC上的IN0和IN1两个指示灯是否闪亮。闪亮则编码器正常，若一个不闪，查编码器的空开、电缆、接线等，且在编码器电源侧有DC24V电压，来判断编码器是否有损坏。

五、注意事项

结合我矿在设备选型、安装调试、提升系统配套设施等方面，要注意的一些事项：

一是由于煤矿井下条件相对比较复杂，运行过程中负载变化也比较大，对提升绞车的要求，要有一定的过载能力，提升绞车的主电机功率要适当选择大点，如JTPB1.6×1.2绞车主电机最好选功率185kW，相应变频器容量选择也要相应增大。

我矿在提升运行中，也出现过3次故障，问题均显示是

变频器故障，经过检查也都是在变频柜中的三块功率放大板出现问题，影响到绞车正常运行。解决办法是更换功率放大板，将原来NX10653/261功率放大板换成NX10653/502功率放大板，加大功率放大板过载能力和抗干扰能力。

二是变频提升绞车对周边的工作环境要求相对比较高，主要是要做到机房峒室干燥，机电设备周围不能有滴水；通风条件要好，机房峒室的通风必须是处在新鲜风流的进风侧。

三是斜井井筒施工角度要控制在22°之内，采区下山轨道要选22kg/m及以上轨道，轨道的敷设必须达到标准要求，减少重车提升过程中的掉渣现象，尽量减少提升过程重车掉道现象的发生，变频绞车过载能力比较低，在处理重车掉道时相对比较薄弱，一旦重车掉道就有可能影响到生产和安全。

四是机房设备安装时，进线电缆宜有金属套护或电缆钢管，电缆两端应就近可靠接地，与机房地基接地网相连；绞车机械电控的基础四周必须要有接地避雷带，接地阻值要达到井下机房峒室的要求。绞车机械和电控设备的外壳必须采用50×5mm以上的镀锌扁铁进行可靠连接并接地，达到提高变频绞车在运行过程中对外界抗干扰能力。

结语

矿井提升绞车能够提升煤炭与矸石、升降人员、物料及设备，其运转的安全性、可靠性、经济性不但对整个煤矿的生产有很大影响，还威胁到人员的生命安全。所以，提升绞车的安全运转性能意义重大。

参考文献：

第9篇：矿井供电交流材料范文

关键词：罐笼；井筒；电缆敷设；安全

0 引言

矿井井筒内电缆敷设是矿井施工经常遇到的问题，井筒电缆的敷设必须根据现场设备、环境因素、工期要求和安全系数等因素，总结参考以前的施工经验，提出合理的方案及施工步骤。利用罐笼进行井筒电缆的敷设有很强的适应性与机动性，可作为优先选择的方案之一。下面介绍利用罐笼敷设井筒电缆的施工方法与安全注意事项。

1 井筒内电缆的分类及敷设环境

井筒电缆的敷设须根据电缆的种类来确定安装位置，笔者所在的华锡集团铜坑矿东副井井筒内按种类区分为：高压电缆道、提升机控制电缆道（若井筒内有多台提升机，必须将控制电缆沿不同的电缆道敷设）、低压及网络通讯数据电缆道，不同用途的电缆须统一规划、分别布置。井筒内敷设电缆属高空作业，受光线不足、井筒滴水、温度低、通讯不便等环境因素限制造成施工困难，且容易造成安全事故。因此必须进行精细的施工准备以确保电缆敷设作业的顺利、安全完成。

2 施工准备

（1）根据施工要求上制作活动该平台。在罐笼上制作活动平台，活动平台收起时，不影响罐笼运行，罐笼低速运行至施工面后将活动平台放下，人员站在活动平台在井筒壁上固定电缆。作业完成后可将活动平台回收至罐笼内。

（2）制作电缆滚筒支架。须根据电缆长度、重量，制作电缆滚筒支架。必须注意滚筒电缆的负荷以及长度，避免绕线滚筒内产生涡流发热、短路现象。

（3）罐笼顶部安装照明。由于井筒内光线不足影响施工进度及安全。须设计好相应的照明以确保施工顺利实施。

（4）信号联络。井筒内联络不便，施工前必须准备联络方式和内容，如通过手持对讲机、敲击金属物发出声响等与操作络。联络内容一般为： “一停、二上、三下”。

3 施工步骤

（1）下放人员守码头门，禁止无关人员靠近井筒，防止物体坠落井筒中危及作业人员安全。

（2）将罐笼停在井口，把电缆滚筒、动力配电滚筒放在罐笼内，架在电缆支架上使其能自由滚筒。将电缆头从罐笼顶部穿出，并在井口留足需要的电缆长度。

（3）罐笼以0.2m/s的速度下放。下放过程中，通过预先约定好的方式和内容与操作室联络，停罐和上下指令均由井筒作业人员发出。

（4）当罐笼运行至作业点停稳后，放下安全活动平台。人员站在活动平台上井筒进行井筒电缆的固定。按施工要求的间距一般为每4―6米必须固定一次。

（5）施工完成后，收回安全活动平台。与操作络，将罐笼继续缓慢运行至下一个施工点，重复以上步骤。

4 施工中应注意的安全问题

（1）安全活动平台的必须根据现场需求设计，确保牢固。人员踏上安全活动平台之前要认真检查。

（2）人员必须穿戴劳动防护用品，必须系安全带和安全绳作业。码头门必须悬挂警示牌、拉警戒线。守码头门人员必须尽职尽责，严禁无关人员靠近井筒和杜绝落物

（3）井筒中的旧电缆有可能被提升时坠落的矿石砸伤引起漏电，为防止触电，固定电缆前必须验电，戴绝缘手套作业。

（4）信号系统必须完善，信号、卷扬等岗位须设专人监护。信号不明时严禁操作。

（5）罐笼内和平台上的材料、工具应堆放整理，手持工具必须用绑带固定，防止坠落。

（6）施工时罐笼运行速度不允许大于0.2m/s。

（7）敷设电缆所需的动力、照明供电开关必须有接地保护。罐笼内不使用380V交流，使用的 220V交流动力电源必须经过隔离变压器。

（8）施工项目开始前须提前清理井筒钢梁上的浮石。为确保提升安全此步骤必须在施工前做为一项专项安全工程进行。