underground 1140V power supply system
简介
煤矿井下综合机械化采 掘工作面中额定电压为1140V的供电系统。系统构成 如下页图所示。通常情况下1140V供电范围可扩大应 用到综采工作面的所有用电设备(胶带输送机、液压泵 站、小绞车等)。
简史 60年代，随着滚筒采煤机组的出现，采区 供电电压由380V升到660V，以满足一般机械化采煤 的要求(见井下660V供电系统)。70年代，在发展高 档普采的同时，综合机械化采煤得到较快的发展，国产 采煤机组单机功率已达150kW～200kW以上，供电距 离由过去300～500m增加到700～800m以上，660V 供电已不能满足综采发展的要求。1973年，经论证确 定中国煤矿井下采区供电电压由660V升高到 1140V，1975年起，开始对1140V供电系统和千伏级 电气设备(包括与之配套6kV高压配电开关、电缆和 连接器)的研制工作。1979年，1140V供电系统在山 西大同同家梁矿和河北开滦唐山矿进行工业性试验并 取得了成功。80年代开始在综采工作面及高档普采工 作面推广应用1140V供电系统。至1991年，中国已有 254个综采工作面基本上采用了国产1140V供电系统 和电气设备。
1140V供电系统的主要技术关键
(1)综采工作面采用1140V供电系统的一个重要 特点是6kV高压深入采区，因而研制了矿用6kV隔爆 型真空配电装置，开发了隔爆型干式变压器，在6kV 系统中取消了带油设备，并研制了监视型屏蔽高压橡 套软电缆及简便可靠的电缆连接器(插销结构)和电子 式选择性漏电、监视保护。整个6kV系统通过了 100MVA的短路试验，解决了6kV高压进采区的安全 问题。
(2) 1140V供电系统也着重考虑了供电安全、可 靠。1140V系统全部采用分相屏蔽彩色护套的软电缆， 配合快速漏电保护和漏电闭锁，在1kΩ接地时瞬时切 断电源(≤0.2s)，以防止人身触电。并能较快判断漏 电故障点或闭锁故障支路。移动变电站高压侧为负荷 开关，并配有远方急停按钮(切断6kV电源)，高低压 开关间有电气连锁;变压器腔体内有温度保护;电磁起 动器的控制回路及漏电闭锁均为本质安全型，并具有 各级故障显示功能。
(3) 充分考虑煤矿井下的恶劣的环境条件和工况 条件，合理采用新技术、新材料、新工艺，提高相应技 术指标。全面研制发展了有高分断能力的高低压矿用 真空开关，探索并初步解决了真空开关的操作过电压 和保护措施，使真空开关在煤矿井下得到迅速推广。电 磁起动器增加了JK4电寿命指标，馈电开关和电磁起 动器均能在75%～110%额定电压范围内正常工作， 高低压系统均采用动作迅速、调整范围广，保护齐全的 配合合理的电子保护装置; 1140V矿用采煤机及运输 机电动机增加了耐油、耐水性、频繁操作和点动试验要 求，以提高矿用电动机的可靠性和寿命。
(4) 6kV高压电缆采用插接形式的连接器，便于 拆装和移动;移动变电站的干式变压器可单独供应，便 于不同情况下配套使用; 500kVA以下容量变压器二 次侧有1140V、660V两种电压，300kW以下电动机有 6个出线头，可接成1140V或660V两种电压;1140V 开关全部采用快速开启门式结构和抽芯插件结构; 电 气设备设计中均考虑了标准化，通用化、系列化。
1140V供电的优点
(1) 1140V供电系统保证并加快了我国综合机械 化采煤的发展，促进了开采集中化，大大提高了采煤效 率。
(2)提高输电能力。如输送功率及电缆截面不变， 1140V电压比660V电压可增加输送距离3倍。如电 缆截面和长度不变，则可提高输送功率3倍。
(3)提高供电质量，增加电动机起动转矩。而且还 节约橡套电缆，以1000kW综采工作面装备计算， 1140V供电比660V供电可节约铜材近一半。
(4) 1140V供电系统保护齐全，保护配合合理，提 高、改善了采区供电和人身安全，大大减少了采区电气 事故，提高了电气系统运行可靠性和生产效率。
1140V典供电系统图