01+煤矿供电与安全：第一章++2008.7

1《煤矿供电与安全》培训提纲第一章煤矿供电系统与负荷计算第二章矿用防爆电气设备第三章井下电气三大保护第四章电气控制与电气新技术………………………………………………………………主讲：邹有明，河南理工大学电气教授，国家安全评价员，享受国家特殊津贴0391－3988327，39875652第一章煤矿供电系统与负荷计算☆煤矿供电概论☆供电安全相关规定☆电力负荷曲线及参数☆负荷计算—需用系数法3一、煤矿供电概论1、电力用户分级一级负荷：停电可造成死伤人员事故，应用双回路供电。二级负荷：停电可造成重大经济损失，应用双回路供电。三级负荷：达不到一、二级要求者，可用单回路供电。42、煤矿电力负荷对供电的要求可靠性：保证不间断供电；安全性：不发生触电、引爆瓦斯煤尘等事故；高质量：电压、频率稳定，谐波含量不超允许值；经济性：在保证前三项的前提下力求低成本。53、煤矿常用标准额定电压等级（线电压）地面：0.22，0.38，6.0，10，35，110kV井下：高压≤10kV；低压≤1140V；照明电钻≤127V；控制线路≤36V。4、电压偏移允许值一般不超过±10％Ue；井下大电机起动不超过－30％Ue。65、供电系统接线方式要求：在保证供电可靠、运行灵活、经济合理、便于发展的前提下力求简单。（1）单回路放射式从电源单独引出线路为各负荷供电的方式。线路独立、停电机会少、保护简单、投资较大。（2）单回路干线式从电源出发，用一条供电干线依次为各负荷供电的方式。线路不独立、停电机会多、保护设置困难、投资较小。7（3）双回路放射式由两条独立线路为一个负荷供电的方式。用于一、二级负荷。供电可靠，线路功率损失和电压损失小，投资大。6、变电所的主接线由各种电气设备（开关、变压器等）组合连接而成，用来接收和分配电能。主接线与电源回路数、电压等级、负荷级别以及变压器的台数、容量有关。8（1）线路－变压器组（图1－1）电源线先经隔离开关QS，再经断路器QF接通变压器T的高压侧，低压侧经低压断路器、隔离开关接到低压母线上。简单、经济，但供电图1－1线路－可靠性低。变压器组接线9（2）桥式接线用于35kV及以上双电源双主变的具有一、二级负荷的变电所。由3～5台断路器和2台主变压器构成。（外桥；内桥；全桥）图1－2桥式接线10外桥：由三台断路器（两台接主变高压侧）和两台主变组成，倒换主变方便。内桥：由三台断路器（两台接电源进线侧）和两台主变组成，倒换线路方便。全桥：由五台断路器和两台主变组成，倒换主变压器和线路都方便。（3）单母线分段用一台断路器将供电母线分成两段的方式，每段母线都有单独的电源进线和各送电出线。有利于实现对一、二级负荷的双回路供电。117、煤矿供电系统（图1－3、图1－4）图1－3典型煤矿地面供电系统12图1－4典型煤矿井下供电系统13二、供电安全相关规定1、对电源与供电系统的规定（煤矿安全规程07年版）（1）双回路供电，不得分接负荷，不得共杆架设，不准装负荷定量器。（441、442条）（2）两路电源线应分列运行，若一用一备则必须带电备用。（441条）14（3）井下供电严禁中性点接地。（443条）（4）高压电网单相接地电流应＜20A。（457条）（5）高压下井电缆严禁装设自动重合闸（458条）（6）井上、下必须装设防雷电装置。（459条）152、电气操作实行工作票制度（1）工作票的内容地点；任务；起止时间；工作负责人、工作许可人和工作人员的姓名；注意事项和安全措施。（2）工作票的签发由矿主管供电的负责人签发，签发人不得兼任该项工作的负责人。16（3）工作票的执行工作票一式两份，一份提前一天交值班员收执并作记录，另一份由工作负责人执存。3、高压停、送电制度遵守：停电→验电→放电→装设接地线→设置遮栏、警示等程序，严禁带电作业。17三、电力负荷曲线及参数表示电力负荷随时间而变化的图形叫负荷曲线。P=f(t)1、日有功负荷曲线（图1－5）按负荷对象绘制，定时记录变电所中三相有功功率表的读数，逐点描绘成曲线。18图1－5日有功负荷曲线192、年有功负荷曲线（图1－6）定义为电力负荷全年时间持续曲线。不分日、月界限，以有功负荷的大小和实际使用的时间从左向右排列。表示矿井在一年内不同大小的负荷所持续的时间。图1－6年有功负荷曲线203.有关参数（1）年最大负荷Pmax（P30）全年中负荷最大的工作班内，消耗电能最多的半小时平均功率，也叫最大半小时平均负荷P30。（2）年最大负荷利用小时Tmax=Ap/Pmax若用户以Pmax持续运行，则工作Tmax小时就会消耗完全年的实际电能Ap。21（3）平均负荷Pp=Ap/t用户所消耗的电能与所用时间的商。（4）平均负荷系数即平均负荷与最大负荷的比值，表示负荷的变动程度。Kpf=Pp/Pmax≈0.7～0.85（5）计算负荷Pjs（Pjs等效P30）与实际变动负荷所产生的半小时最大热效应相当的稳定负荷叫做计算负荷。22四、负荷计算－－需用系数法利用需用系数Kx对用电设备组的总容量ΣPe打一定的折扣，使确定出来的计算负荷接近该组设备实际从电网中取用的最大半小时平均负荷。1、用电设备组的需用系数KxKx=KtKf/ηlηpj23Kt－－设备同时系数。最大负荷时，工作设备总额定容量与该组联接设备总额定容量之比。Kt=ΣPeg/ΣPeKf－－设备负荷系数。最大负荷时，工作设备实际负荷与其总额定容量之比。Kf=ΣPg/ΣPeg24ηl－－供电线路平均效率。最大负荷时，线路末端功率与首端功率之比。ηl=ΣPcg/Pjsηpj－－设备组加权平均效率。最大负荷时，设备输出功与线路末端功率（取用功率）之比。ηpj=ΣPg/Pcg25需用系数的物理意义：（图1－7）计算负荷Pjs是用电设备组在最大负荷时要输出一定的机械功率ΣPg，而必须向电网首端取用的功率。图1－7需用系数的物理意义262、基本计算公式（1－1）（1－2）（1－3）（1－4）273、组间同时系数Kt.max考虑各组最大负荷不会同时出现而在确定多组总负荷时再行折扣的系数。Pjs.n=Kt.maxΣPjs（1－5）n－－各级母线电压，0.4、6、10kV等；Kt.max－－组间同时系数，0.8～0.95；ΣPjs－－各组设备计算负荷之和。284、全矿总计算负荷的确定（1）Kx逐级计算法先用需用系数法确定各级用电设备组的计算负荷Pjs，再从用电末端向矿井变电所6～10kV母线考虑同时系数逐级相加即得。29注意要点：①必须先编排负荷统计、分组表；②各组的视在功率不能直接相加；③低压侧的负荷归算到高压侧时，应加上变压器的功率损耗。可用近似公式：ΔPb＝0.015～0.02SjsΔQb＝0.06～0.08Sjs30（2）单位产品电耗法（用于方案设计）Pjs＝wQ／Tmax（1－6）w－－矿井吨煤电耗，kW.h/t；Q－－矿井年产量,t/年；Tmax－－年最大负荷利用小时，5000左右,查表求得。