矿山电工知识点讲解Word格式.docx

矿山电工知识点讲解Word格式.docx

《矿山电工知识点讲解Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿山电工知识点讲解Word格式.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

2高电压网---电压3~330KV

3超高电压网---330~1000KV

4特高压电网---1000KV以上

2）电力系统的额定电压

1、额定电压：

能使电力设备正常工作的电压。

此时，电力设备的技术性能和经济效果最好。

2、额定电压等级

国际划分额定电压等级，使电力设备的生产实现标准化和系列化，有利于电网的建设和运行。

3、电力设备额定电压的设定

确定电气设备额定电压的一般规律：

A.发电机：

额定电压VGN=1.05×

系统额定电压（VN）

B.变压器：

受电侧额定电压VTN1

①与发电机相连时，VTN1=VGN

②与线路（系统）相连时，VTN1=VN

输出侧额定电压VTN2

①与35kV及以上线路相连

VTN2=1.1×

VN

②与35kV以下线路相连，但变压器的短路电

压百分比VS%>

7.5%，或连接长线路时

VTN2=1.1×

③其他情况VTN2=1.05×

C.系统额定电压与设备额定电压

系统VN=用电设备VN

例题：

请根据下面系统图已知参数确定各电气元件的额定电压.

3）电力负荷分级及对供电的要求

1、负荷分级：

负荷分级

供电要求

常见例子

一级电荷

必须由两个独立电源供电，且不会同时丢失。

如矿井的通风、排水、提升（副井）等负荷

二级电荷

应由两个独立电源供电，只有一个独立电源时，采用两回供电线路。

如矿井的地面空压机、提升运输运设备、井底车场的整流设备等。

三级电荷

对供电无特殊要求，一般采用单一回路供电。

凡不属一级和二级负荷者。

2、电力负荷对供电的基本要求

1保证供电的安全可靠

2保证电能的良好质量

3保证供电系统运行的经济性

第二节矿山供电系统

一、供电系统的结线方式

供电系统结线：

各种电器设备及其连接线构成的电路，其功能是汇集和分配电能。

结线中的母线，又叫汇流排。

1、系统或网络结构的基本方式：

1）放射式

1单回放射式

2双回路放射式（单电源、双电源）

2）干线式：

直接连接式、贯穿连接式

3）环状式

各种连接方式优缺点一览表

连接方式

优点

缺点

适用范围

放射式

系统简单、运行维护方便

使用的开关、线路多，供电可靠性差

适用三级负荷、二级小负荷或某些专用设备的供电。

干线式

回路少，高压配电装置数量减少、造价低。

当公用干线故障，干线上的负荷全部断电，可靠性较差。

一般适用于架空线上对三级负荷分散用户供电，也可用于井下电缆线路对多台工作面巷道输送机供电。

环状式

供电可靠性高

运行、保护整定困难

适用于电源对矿区用户相对位置居中或较远，而用户间距较近，且负荷相差不太悬殊的供电。

2、矿上各级变电所常用的结线方式：

电力系统一次接线。

一览表：

常用接线方式

单母线

结构简单清晰，操作方便，设备少，占地小，节省投资，易于扩建。

可靠性和灵活性差。

双母线

供电可靠性高，检修方便，运行灵活，便于扩建

倒闸操作步骤较为复杂,容易出现误操作,导致人身或设备事故。

任一回路断路器检修时,该回路仍需停电或短时停电。

增加了大量的母线侧隔离开关及母线的长度,配电装置结构较为复杂,占地面积与投资都有所增加。

一个半断路器接线

运行调度十分灵活，运行灵活性好。

任何一台断路器检修时,所有回路都不会停止工作。

当一组母线故障或检修时,所有回路仍可通过另一组母线继续运行。

隔离开关只用于检修时隔离电压用,免去了为改变运行方式的复杂的倒闸操作。

检修任一组母线或任一台断路器时,所有进出线都不需要进行切换操作，操作、检修方便。

断路器、电流互感器等设备较多,投资较高；

由于每个回路都与两台断路器相连,而且联络断路器又连接着两个回路,使得继电保护及二次回路的设计、调试及检修等都比较复杂。

桥式结线

单元连线

接线简单，使用设备少。

没有母线，因而减少了全部停电的可能性。

减少了短路电流。

单元中一个元件故障停电会造成整个单元停电

桥式连接三种形式：

依据断路器的相对位置。

1内桥式②外桥式③全桥式

三种形式比较表：

结线方式

特点

外桥结线

对变压器的切换操作方便，对电源进线操作不便。

1供电线路较短，线路切换少的变电所

2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

提高对电源线路运行的可靠性和倒闸操作的灵活方便性。

①电源线路较长（线路故障率较大）的变电所

②不需经常切换变压器且负荷稳定的变电所

③无稳定穿越功率的变电所

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

全桥结线克服了外桥和内桥结线的不足，操作方便、运行灵活，但其相应占地面积大，投资增加

对于电压在35kV、容量在7500kVA以上，或电压为110kV、容量在31500kVA以上的变压器，当隔离开关切断空载电流能力不足时采用

二、供电系统

三大系统一览表：

供电系统

特征

深井供电系统

高压电能用电缆送到井下，并直接送到采区。

适用矿层埋藏深、倾角小，采用立井和斜井开拓，生产能力大的矿井。

浅井供电系统

采区用电是从地面向井下钻眼来提供的。

对矿层埋藏不深（距地表100～200m内）的情况，处于经济和运行方便的考虑，一般采用浅井供电系统。

平硐供电系统

对矿层埋藏较浅（低于100m）、分布范围广的矿井一般采用平硐开采的供电系统。

浅井和深井的主要区别：

前者中的井底车场配电所代替后者的井下中央变电所，并由井底车场变电所直接向附近的用电设备供电。

（一）矿山地面变电所

1、位置选择原则：

1）靠近主要负荷和入井电缆井筒，减少金属导线消耗，降低电能损耗。

2）架空线与所址同时确定，一边为各级电压线路进出变电所留出走廊。

3）设在常年主导风向上风侧，避开污染源。

4）具有适宜的地形和地质条件。

5）避开危险区和排废场，与铁路距离>

40m。

6）交通方便，有扩展空间。

2、地面变电所的布置：

一般10kV及以下电压等级的配电装置采用户内式成套配电装置；

35kV及以上电压的采用户外架构式配电装置。

对特殊地区或场合应用时35kV~110kV变电所也采用户内式配电装置，污染严重地区。

（二）井下中央变电所

1、位置选择原则：

应尽量靠近负荷中心，并根据通风良好、交通方便、进出线易于敷设、顶底板条件及保安煤柱的位置等因素，综合加以考虑。

一般设在靠近副井的井底车场范围内

2、硐室要求：

A.硐室用非燃性材料支护，尺寸取决于硐室内的电气设备的数量、大小及它们之间的通道，并考虑留有20％的余地。

B.硐室长度超过6m时，应在两端各设一出口，一个与井底车场大巷相通，并安有栅栏、防火两用门。

另一个与水泵房相连，彼此间应有装栅栏、防火两用门的隔墙。

C.硐室内分成变压器室、配电室两间，以防火门相隔；

配电室的高低压设备应分开布置。

D.硐室尺寸按设备最大数量及布置方式确定，并满足如下条件：

a.高压配电设备备用位置按设计最大数量的20％考虑，且不少于两台；

b.低压设备的备用回路，按最多馈出线路数的20％考虑；

c.主变压器为两台以上时，不需留备用位置。

3、设备布置：

详见书本P21

（三）采区变电所

1）供电方式

传统方式——采区变电所à

工作面配电点方式

这种供电方式以低压向全采区负荷供电，较安全。

但由于所用电缆、开关较多，供电系统相对复杂，且电能和电压损失较大。

同时低压电缆长，供电容量受限制。

一般用于炮采和普通机械化采煤

综采矿井常用方式：

6kV采区变电所移动变电站工作面配电点方式

优点：

（1）与传统方式相比，由高压直接深入工作面，简化了低压供电系统，缩短了低压供电距离，减少了电能损耗，保证了电压质量，可满足正常运转和启动的需要。

系统简单，电网安全可靠程度增加，同时减少了电缆截面和低压开关数量。

（2）采用了干式变压器，提高了采区供电的防爆性能，利于安全，便于检修。

（3）移动变电站可根据需要移动或固定，不需建造变电所硐室。

缺点：

（1）6kV高压直接送入采区动作面附近，且低压侧电压为1140V，对安全不利。

（2）采用了移动变电站，需要拓宽巷道，铺设轨道。

同时因地质条件的不同，使移动变电站的安装、运输和维护受到空间的限制。

2）位置确定原则

（1）位于负荷中心，并保证向采区内最远距离、最大容量负荷供电；

（2）一个采区尽量采用一个采区变电所；

（3）尽量设在顶底板稳定，无淋水地点；

（4）通风、运输方便。

3）采区变电所硐室

工作两年以上的采区变电所硐室，视为永久性建筑，应采用不燃性材料支护；

工作时间较短时，可不设硐室，利用上山间或顺槽间联络巷，应用不燃性材料支护。

硐室的面积取决于设备的数量和布置形式，防火门、通风口、设备布置与井下主变电所相同

（四）、工作面配电点

详见书P26

第三节高压供电设备

一、高压开关电器

定义：

在电力系统中，将能接通、断开或转换高压电路的电器。

常见类型一览表：

类型

适用场合

熔断器

限流式熔断器RU

熄弧能力强，易产生过电压

跌落式熔断器FD

断大电流能力强，吹弧去游离

断路器

多油断路器

DN、DW

a）油兼有灭弧和绝缘功能，油量多

b）开关触头在绝缘油中闭合和断开

c）结构简单，体积大，耗用钢材多

d）外壳接地，人体接触无触电危险，但易燃易爆

多油断路器已趋于淘汰，型号DN、DW

少油断路器

SN、SW

a）油量很少，为多油断路器的1/10

b）油只做灭弧介质，不做绝缘介质

c）结构简单，重量轻，体积小

d）开关触头在绝缘油中闭合和断开

e）外壳带电，必须与大地绝缘，运行时油箱带电，必须安装在支持绝缘子上。

不频繁操作，不要求高速断开

真空断路器

ZN、ZW

a.开关触头在高真空的容器内闭合和断开

b.灭弧能力强，燃弧时间短，属于高速断路器

c.触头不受外界有害气体腐蚀，电磨损小，寿命长

d.结构简单，体积小，重量轻

e.无爆炸危险

适用于频繁操作和要求高速开断的场合。

核心部位：

真空灭弧室

六氟化硫断路器

LN、LW

a.开关触头在SF6气体中闭合和断开

b.SF6气体兼有灭弧和绝缘功能

c.灭弧能力强，断流容量大，灭弧迅速，允许开断次数多，检修周期长，也属于高速断路器

d.SF6在电弧的高温作用下，经电弧分解后，会产生氟化氢剧毒物