煤矿地面变电所及其设备简介

矿井地面变电所给煤矿地面及井下的所有负荷供电。担负着受电、变电、配电任务。

1)        变压器

变压器担负着变电压任务，是全矿供电的心脏。为保证供电可靠，地面变电所一般设置两台主变压器，既可以两台同时分列运行，也可以一台运行、一台备用，具体的运行方式要根据供电设计和煤矿的负荷情况而定。

2)        母线

3)        隔离开关与断路器

变电所中有很多开关，分别安装在电源侧、负荷侧和母线之间。电源侧为进线开关，负责电源的通断；负荷侧为出线开关，负责配电线路的通断；母线之间为联络开关，负责母线之间的通断。无论哪种开关，一般都是由隔离开关(也称隔离刀闸)和断路器组成。

(1)       隔离开关

图1-3为隔离开关的结构示意图。电源和断路器分别经接线柱与动、静触头连接，操作机构带动转轴、拐臂和升降绝缘子，使动触头上下转动，实现电源的通断。绝缘子实现动、静触头和接线柱等带电导体与金属框架间的绝缘。

隔离开关没有灭弧装置，严禁用隔离开关通断负荷电路。负荷电路的通断由断路器来完成。

隔离开关有明显的断口，可以隔离电源，从而使检修人员可确认电路断开，保证操作和检修时的安全；但由于它没有灭弧装置，所以不能直接接通和断开负荷电流，更不能通、断短路电流，否则会产生电弧而造成弧光短路，导致设备烧毁甚至人身伤亡。

(2)       断路器

断路器是一种封闭在灭弧装置内的开关，其作用是通断负荷电流、切断短路电流。电力线路中大部分负荷为感性负荷，由于感应电动势与电流的变化率成正比，在通断大电流时，电流变化率很大，产生很大的感应电动势，感应电动势与电源电压共同作用于开关的断口间，使断口间的空气在强电压的作用下被电离而产生电弧。电弧不仅烧毁开关的触头，危及操作人员，而且还可在三相触头之间形成三相短路，造成更大的损坏，因此断路器必须有灭弧装置。但它的断口是看不见的，不能作检修时隔离电源用。

可以看出，这两种开关特点互补。所以，变电所中一般都是将它们配合使用，断路器用来通断电路，隔离开关用来检修时切断电源。对于双回路供电的一、二类负荷如主通风机、提升机等必须在断路器的双侧(电源侧和负荷侧)布置隔离开关(图中负荷侧的隔离开关未画出)，以防止另一电源从负荷侧反送电，从而保证工作人员安装和检修时的安全。需要重点指出，由于各自的功能不同，所以它们的操作是有固定顺序的：送电时先合上隔离开关，后合断路器；而断电时先断开断路器，后断隔离开关。一句话，防止用隔离开关通、断电流。否则就是误操作，会引起上述事故的发生。

4)        电压互感器

电压互感器将高压变为100V的低压用来向仪表和保护装置提供高压信号。如线路发生单相接地时，接地一相的对地电压为零，可从电压表上看到；同时接通绝缘监视装置发出信号，通知值班人员采取措施。

5)        避雷器

避雷器用于防止输电线路受雷击或雷电感应所产生的过高电压(称为过电压)传入电器设备而击穿其绝缘。

6)        限流电抗器

限流电抗器可以限制井下的短路电流，主要用于短路电流较大而无法选出相应断路器的下井线路，从而使井下能够用较轻型的断路器，降低了投资，保证了安全。

7)        电力电容器

电力电容器可以补偿无功功率，提高功率因数，用于功率因数低于0.9的矿井变电所。

8)        成套配电装置

为了便于安装、整齐美观和工作人员安全，将开关及其操作机构，互感器及其测量仪表、保护装置等都装入相应的金属柜体中，称为成套配电装置。6（10）KV侧均采用成套配电装置，35KV侧设备如果设在室内也采用成套配电装置。