WJ 矿山电工 第一章 chapter2

中国煤矿安全网第一章矿山供电系统及设备知识要点：1.电力系统2.矿井供电系统的分类、特点和适用对象；3.变电所确定原则；4.变电器、高低压开关、电缆等型号、作用。技能目标：1.会确定变电所位置；2.会确定供电系统和变电所的结线方式；3.会布置变电所的设备4.能根据不同情况选择变电器、高低压开关、电缆型号：3、4、6、15、17、27、31交作业时间：第一章的最后一次课电力系统：电力由各种形式的发电厂生产，经过输送、变换和分配，到达分散的电能用户，这些生产一传输一分配一消费的环节，组成了一个有机的整体叫做电力系统。图1-1典型的电力系统1.1概述为保证供电的可靠性和安全连续性，电力系统将各地区、各种类型的发电机变压器、输电线、配电和用电设备等连成一个环形整体。).发电厂：发电厂是把其他形式的能量转换成电能的场所，它是电能的生产者，有火力、水力、风力、太阳能、核能等发电厂。2).输电线:担负输送、变换和分配电能的任务，主要由变电所和各种等级的电力线路组成。高压(3～330)KV，超高(330～1000)KV，特高（1000kv以上），低压（1kv以下、1.140kv）3).变（配）电所:汇集电能、变换电压的中间环节，它由各种电力变压器和配电设备组成。4).用：用户、电力系统的额定电压1.1.2.1.额定电压能使受电器(电动机、白炽灯等)、发电机、变压器等正常工作的电压，称为它们的额定电压。当电力设备按额定电压运行时，一般可使其技术性能和经济效果为最好。1.1.2.2.额定电压等级根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性、电力设备制造工业的水平等因素，由国家统一规定额定电压等级，具有非常重要的意义。它可使电力设备的生产实现标准化及系列化，有利于电网的建设和运行。1.1概述以下电气设备与系统额定电压（v）直流单相交流三相交流受电设备供电设备受电设备供电设备受电设备供电设备1.51.522336666121212122424242436363636363642424242484860607272100+100+100+100+110110127**133**127**133**220220220230220/230230/400400Δ,440400Δ,440380/660400/660800800100010001140**1200**及以上的设备与系统额定电压和其对应的设备最高电压（kV）受电没备与系统额定电压供电设备额定电压设备最高电压适应范围33.1566.36.9用于送电距离10km左右的城镇和工业与民用建筑供电1010.511.53538.540.5用于电力系统的二次网络或大型工厂的内部供电6069110126用于输送100km左右220252220kV以上的电压等级,用于主干线，输送距离几百公里.330363500550750—4煤矿常用电压等级及应用范围（kV）受电设备额定电压供电设备额定电压应用范围0.036井下电气设备的控制及局部照明0.1270.133井下照明及手持式电钻0.220.23矿外地面照明0.380.40地面及井下低压动力0.660.69井下低压动力1.141.20井下综合机械化采区动力66.3井上下高压电机及配电电压1010.5井上下高压电机及配电电压3537一般用于矿区配电110主要作矿区受电电压，大型矿区也作配电电压1.1概述).一般规定：在同一电压等级中，受电器与系统的额定电压相同。1.1.2.2.额定电压等级2).考虑电网压降：发电机比同级受电器的电压高5%；3).对於变压器：变压器一次测(原边即输入)与系统额定电压相同；变压器二次测(副边即输出)高出系统额定电压5～10%。例：10.5KV中国煤矿安全网《煤矿安全规程》第四百四十八条井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求：（一）高压，不超过10000V。（二）低压，不超过1140V。（三）照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127V。（四）远距离控制线路的额定电压，不超过36V。采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施概述电力负荷是决定电力系统规划、没计、运行以及发电、送电、变电布局的重要依据。根据对供电可靠性（重要性）要求的不同，电力负荷可分成以下1、2、3级(类)负荷。负荷分类的目的：确保一级负荷供电不间断，保证二级负荷用电，考虑三级负荷供电。一级负荷（一类负荷）1）定义：凡因突然中断供电可能造成人身伤亡或重大设备损坏、造成重大经济损失或在政治上产生不良影响的负荷。2）举例：主排水泵、立井提人的提升机、通风机、瓦斯泵、压风机等。3）供电要求：两个独立电源供电。2.二级负荷（二类负荷）1）定义：凡因突然停电造成大量减产或大量废品的负荷。2）举例：井下采、掘工作面、机电运输、地面生产系统等。3）供电要求：两个回路电源供电或专线。3.三级负荷（三类负荷）1）定义：指除一、二类负荷以外的其它负荷。2）举例：学校宿舍、地面附属车间及矿山机修厂等。3）供电要求：单回路供电、多负荷共用一条输电线路。负荷对供电要求（一级负荷不允许停电）可靠性：指供电系统不间断供电的可能程度。(如：)安全性：【必须采取防触电、漏电、过流、防潮、防爆、抗摩损等一系列措施，以确保人身与设备安全。】井下潮湿、空间侠窄、光照不足是构成用电不安全的客观条件；同时井下存在瓦斯、煤尘爆炸危险，电气设备必须采取防爆措施。这些都对井下安全提出了较高的要求。质量良好：电压：35KV以上±5%、10KV以上±7%、低压(+5～-10)%；频率：3KV以上±0.2Hz、3KV以下±0.5Hz经济性：在保证供电的安全可靠前提下，力求系统简单，操作方便，减少损耗、效率高、使建设成本和维护费用中国煤矿安全网（《煤矿安全规程》第四百四十一条）1.2矿山供电系统《矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。供电系统结线方式供电系统结线是指由各种电气设备及其连接线构成的电路.分为放射式、干线式。功能：高压：汇集和分配电能；低压：连接用户.要求：系统简单方便、运行灵活、操作安全、经济合理。供电系统结线方式分类放射式干线式单回路单电源双回路双电源双回路直接连接式贯穿连接式环状式结线适用于三级负荷或二级小负荷二级负荷一级负荷三级负荷三级负荷二级负荷优点系统简单，运行维护方便，用户线路互不干扰供电可靠性有所提高供电可靠性高回路少、造价低经济简单缺点缺少备用回路，供电可靠性差开关和线路多供电可靠性比放射式低一单电源单回路；b-单电源双回路；c一双电源双回路供电系统结线方式(a)直接连接式（b贯穿连接式）图1-5环状式结线矿山各级变电所常用结线方式矿山各级变电所主结线分单母线、桥式、双母线、线路一变压器组4种。1.2.2.1.单母线结线：适用于：容量小，可靠性不高的二、三级负荷。1.2.1.2.单母线分段式结线：适用于：负荷对称、兼顾平衡一级负荷（大多数煤矿用的是这种）.1.2.1.3.双母线结线：适用于：大容量变电所、220KV以上的线路。桥式结线：可靠性高，两个电源，两台变压器。a、外桥结线：接线、优缺点及适用对象，图１－7a。（P13）b、内桥结线：接线、优缺点及适用对象，图１－7b。（P13）C．全桥结线：接线、优缺点及适用对象，图１－7c（P14）图1-7桥式接线a一外桥结线；b一内桥结线；c一全桥结线中国煤矿安全网矿山各级变电所内常用结线方式，用途及优缺点变电所内结线用途、优缺点1.2.2.1单母线单母线不分段用于三级小负荷单母线分段QS分段:二级负荷；QF分段:一级负荷1.2.2.2桥式连接外桥结线①供电线路较短，线路切换少的变电所。②由于某种原因(如负荷变化)要经常切换变压器的变电所。③有稳定穿越功率的变电所。④处于环网中的变电所。⑤向一、二级负荷供电的情况。内桥结线①电源线路较长(线路故障概率较大)的变电所。②不需经常切换变压器且负荷稳定的变电所。③没有穿越功率的变电所。④处于电网终端的变电所。⑤向一、二级负荷供电的情况。全桥结线全桥结线操作方便、运行灵活，但它会使占地面积加大，投资增加1.2.2.3线路—变压器组向三级负荷供电的情况a、用隔离开关作为进线开关级：适用线路短，变压器容量小的情况。b、用熔断器作为进线开关：适用线路长，容量小。如：农村、小型企业。c、用隔离开关、断路器作为进线开关：适用线路长，容量大。如：大、中型煤矿企业1.2.2.4.双母线适用情况：大容量变电所、220KV以上的线路1.2.2.5方案选择：1）双回电网上的中途变电所→单母线分段2）双回电网上的终端变电所→内、外桥、扩大外桥式结线3）单回电网上的终端变电所→线路—变压器组4）环网上的终端变电所→外桥、扩大外桥线路-变压器组结线：适用：三类负荷有三种形式：a、用隔离开关作为进线开关：适用线路短，变压器容量小的情况。b、用熔断器作为进线开关：适用线路长，容量小。如：农村、小型企业。c、用隔离开关、断路器作为进线开关：适用线路长，容量大。如：大、中型煤矿企业。变电所结线方式方案选择：1）双回电网上的中途变电所→单母线分段2）双回电网上的终端变电所→内、外桥、扩大外桥式结线3）单回电网上的终端变电所→线路—变压器组4）环网上的终端变电所→外桥、扩大外桥1.2.1.7.配出线的结线：a.配电开关的种类：隔离开关、负荷开关、熔断器和断路器。b.隔离开关布置及适应对象：负荷开关+熔断器：适用于容量小不重要的用户；隔离开关＋断路器：适用于容量大比较重要的用户，单回路；隔离开关＋断路器＋隔离开关：容量大的重要用户，双回路。c.停送电操作。停送电操作顺序。供电系统矿井供电方式取决于矿区范围、矿层埋藏深浅、井下涌水量大小、井型大小、采煤方法、机械化程度等因素