矿山电工学培训课件

❖ 电抗器(L)
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12
❖ 电缆及终端(X)
2.电力系统的主要环节（1）
❖ （1）发电厂（站）:指将其他形式的能 量转换成电能的场所。
❖
❖ 一般根据所使用的能源的不同，将电 厂分为火力发电厂、水力发电站、核电 站、潮汐电站、风力发电站。
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2.电力系统的主要环节（2）
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10.5kV
0.418kV 0.38kV
35kV
~ 10.5kV
10.5kV
110kV
121kV
110kV
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38.5kV
10kV 10.5kV
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二、电力系统的额定电压（4）
❖ 4. 煤矿常用电压等级及应用范围
❖ 36V及以下：井下电气设备控制及局部照 明
❖ 127V：井下照明及手持式电钻
❖ 3）保证供电系统的经济性。
❖
建设成本低TC、Q011运124B行J(GB效) 益好。
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第二节 矿山供电系统
❖ 一、供电系统的结线方式 ❖ 二、供电系统 ❖ 三、矿井各级变电所及配电点
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一、供电系统结线方式（1）
❖ 基本概念
❖ 供电系统结线：各电气设备及其联接 线构
主要学习内容
❖ CH1 矿山供电系统及设备 ❖ CH2 安全用电及保护 ❖ CH3 煤矿机械设备的电气控制 ❖ CH4 节电及电气化指标 ❖ CH5 井下供电系统设计与计算
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主要参考书
❖ 1. 矿山电工学/赖昌干等编
❖
煤炭工业出版社 1991.11
❖ 2. 矿山电工学（采矿工程专业）/郭玉等编
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二、电力系统的额定电压（1）
❖ 1.额定电压：能使各种电气设备、电器 等正常工作的电压，此时其技术性能和 经济效果最好。
❖ 2.额定电压等级：由国家规定的各种标 准额定电压。
❖ 作用：便于各种电力设备生产制造标 准化和系列化。
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表1-2 3KV以下电气设备与系统额定电压等级（V）
直流
受电设备 供电设备
1.5
1.5
2
2
3
3
6
6
12
12
24
24
36
36
48
48
60
60
72
72
110 220 400* 440 800* 1000*
115 230 400* 460 800* 1000*
单相交流 受电设备 供电设备
6
6
12
12
24
24
36
36
42
42
100
100
127
133
220
230
绪论
❖ 一、课程性质与任务 ❖ 二、主要学习内容 ❖ 三、教学方式与考核 ❖ 四、主要参考书
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1
课程性质与任务
❖ 1. 专业必修课 ❖ 2. 课程特点： ❖ ⋆专业性强 ❖ ⋆理论与实际联系性强 ❖ 3. 教学要求与任务： ❖ 通过对本课程的学习，对矿山供电系统、
煤矿井下用电安全有明确的了解，掌握电 气设备的防爆原理、常用煤矿电气机械的 构造及原理、井TC下Q01三1124B大J(GB保) 护的原理与作用。2
❖
② 与35kV以下线路相连，但变压器
VS%>7.5%，或连接长线路时
VTN2=1.1 × VN
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3.电气设备额定电压的确定(3)
❖ C. 系统额定电压与设备额定电压
❖
系统VN=用电设备VN
❖
系统额定电压和设备额定电压值根
❖
据表1-2、1-3确定。
❖
下面举例说明电力系统中电气设备
消
v 费电能的各个环节构成的一个整体。
W1
W2
G T1
L1 T2
W3
电力网
电力系统
图1 一个简TCQ单01的1124电BJ(力GB系) 统
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❖ 典型电力系统图
主要电气设备符号（1）
❖ 交流发电机(G)
❖ 电力变压器(T)
❖ 断路器(QF)
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三相交流 受电设备 供电设备
36
36
42
42
100 127 220/380 380/660
1140
100 133 230/400 400/690
18
1140
表1-3 3KV以上电气设备与系统额定电压等级（kV）
受电设备与系统额 供电设备额定电压 定电压
设备最高电压
3
3.15
出，经过不同线路接入变电所或负荷点。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。供电可靠 性高，运行、保护整定困难。
QS QF QS WL1 QS
QF
QSQS QF QS
v 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顺槽 输送机供电。
v 优点：回路少，高压配电装置数量减少、
造价低。
v 缺点：当公用干T线CQ0故11124障BJ(G全B) 部断电，可靠性 38
较差。
2）干线式供电结线图
6～ 10kV QS QF
MB
QS QS
F
QF FU
T1 T2
❖
煤炭工业出版社 1984
❖ 3. 煤矿井下用电与安全:矿山电工/王志宏编著
❖
中国矿业大学出版社 1989
❖ 4. 矿山电工学/本溪钢院、鞍山冶金专科学校编
❖
中国工业出版社 1961
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CH1 矿山供电系统及设备
❖ 学习要求 ❖ 1.一般掌握：典型电力系统的组成及有
关的基本概念、电力负荷分级及对供电 系统的要求、供电系统的连接方式、矿 山供电系统中的高、低压电气设备。
用户供电。适用较大容量或一级负荷的供电。供 电可靠性相对更高。缺点是设备投资相对较大， 继电保护保护设置相对难。
QS QF QS WL1
QS
QF
QSQS QF QS WL2
QS QF QS QS
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QS
QF
QS
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2）干线式供电
v 直接联络式：从一路高压配电干线上直接
引出分支线向用户供电，分支线一般不超 过5，且配电变压器容量不超过3000kVA。
6
6.3
6.9
10
10.5
11.5
35
40.5
60
69
110
126
220
252
330
363
500 750
550
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--
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电压与输送容量及距离
各种电压线路送电容量与距离的参考值
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二、电力系统的额定电压（2）
❖ 3.电气设备额定电压的确定 ❖ 我国国家标准规定:一般供电设备的
❖
❖ 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TCQ统01112）4BJ(相GB) 连时，VTN1=VN 22
3.电气设备额定电压的确定(2)
❖ B. 变压器
❖
输出侧额定电压VTN2
❖ ① 与35kV及以上线路相连
❖
VTN2=1.1× VN
❖
的
❖
❖
6kV：井上、下高压电机及配
电
❖
电压
❖
压
10kV：TC特Q011大124B型J(GB矿) 井井上、下高 28
三、电力负荷的分级及同分级。
❖
一级负荷：采用两个独立电源供电。
❖
二级负荷：采用两回线路供电。
❖
三级负荷：不属于一、二级负荷的所有
用
❖
电设备，对供电无特殊要求，
❖
一般采用单 一回路供电。
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一级负荷
➢对突然中断供电将造成生命危害、导致重大设备
破坏且难以修复、打乱复杂生产过程并使大量产 品报废，给国民经济造成重大损失的负荷为一级 负荷。
如矿井的通风、排水、提升等负荷。
生活中还有什么其他场合属于一级负荷
15
2.电力系统的主要环节（3）
❖ （3） 电力网：将输送、变换、分配电能的 各种变电所和各电压等级的电力线路构成的 网络称为电力网。
❖ 根据电压等级的不同，电力网可分为：
❖ 低压电网：1kV及以下
❖ 高压电网：3kV~330kV
❖ 超高压电网：330kV~1000kV
❖ 特高压电网：1000kV以上
额定电压应高出系统和用电设备的额定 电压的5％，用以补偿正常负荷时线路 上的电压损失，使设备获得近似额定的 电压．受电设备的额定电压与系统额定 电压相对应．
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3.电气设备额定电压的确定(1)
❖ 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
❖ 220V：矿井地面照明
❖ 250V(DC)：电机车
❖ 380V：小型矿井井下使用
❖ 500V(DC)：井下TCQ电0111机24BJ车(GB)
27
4. 煤矿常用电压等级及应用范围
❖
660V：井下低压动力
❖
750V(DC)：露天煤矿工业电机车
❖
1140V：井下综采动力
❖ 1500V(DC)：露天煤矿工业电机车
T3
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v 贯穿联络式：各用户为串联方式，再联结各用户
的干线的进出两端均采用隔离开关，可减少某段 干线故障而引起的停电范围，设备投入增加。
6～ 10kV
QS QF
WL
MB
QS
QS
T1 T2
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T3
40
v 3）环式：线路将电能从两段母线或同一电源引
❖ 隔离开关(QS)
❖ 熔断器(FU)
❖ 刀开关(QK)
熔断式开关(Q) ❖
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主要电气设备符号（2）
❖ 负荷开关(Q)
❖
❖ 电流互感器 (TA)
❖
❖ 阀型避雷器(F)
❖
❖ 电容器( C )
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主要电气设备符号（3）
❖ 线路、母线(W) ❖ 电压互感器(TV)
➢独立电源：指若干电源中的任一个在突然发生停
止供电时，不会影响其他电源的供电。
如分段母线的电源来自不同发电机，且其输变 配各环节为分列运行的。
或母线之间无联系。
或母线之间有联T系CQ0，1112但4BJ当(GB)其中一个故障时其联 30 系会自动断开，不影响其他供电的。
二级负荷
❖ 在突然中断供电时将造成大量减产，产 生大量废品，大量原材料报废，使工业 企业内部交通生产停顿的负荷为二级负 荷。
❖ 如矿井的地面空压机、提运设备、井底 车场的整流设备等。
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三、电力负荷的分级及对供电的要求
❖ 2.电力负荷对供电的基本要求
❖ 1）保证供电的安全可靠性；
❖ 系统运行可靠，设备工作可靠。
❖ 2）保证电能的良好质量；
❖ 电压偏差（<5%)、频率偏移(<1%)、
❖ 谐波畸变率(<5%)。
❖
额定电压的确定方法。
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请根据下面系统图已知参数确定
各电气元件的额定电压。
110kV
T2110/10.5kV
10kV
G
6.3/363/1213k3V0kV
T3 35kV
6.3kV
T1 6kV
6/0.4kV T4
330/38.5kV
380V
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❖ （2）变电所：指进行电压变换和汇集、分配 电能的场所。
❖
按用途分：
❖
升（降）压变电所、联络变电所、工矿
企业变电所、农村变电所、整流变电所等。
❖
按地位分：
❖
枢纽变电所、穿越变电所、终端变电所。
❖
按供电范围分：
❖
区域（一次）变电所、地区（二次）变
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电所。
变电所图
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两回线路，每回线路有单独的开关控制。 适用二级负荷。供电可靠性高，运行可 采用并列运行，也可一路运行，一路备 用，运行灵活。
6～10kV QS QF
MB
WL1
QS
QS
WL2
QS TCQ011124BJ(GB)
QF QF
QS QS
QS
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（2）双回路放射式
v 双电源双回路：从两段母线上各引出一回线路对
或某些专用设备的供电。系统简单、运行维护方 便；缺点是使用的开关、线路多，供电可靠性差。
6～ 10kV QS QF QS
MB
T QS
QS QF
QS QF QS QF QS QF
放射式结线 －－－－－ TCQ011124BJ(GB) 单电源单回路
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（2）双回路放射式
v 单电源双回路：从一段母线上并列引出
❖ 成的电路，进行汇集和分配电能。
❖ 包括：系统/网络接线，变电所主结线
❖ 母线：汇流排，集中和分配电能
❖ 结线方式按布置方式分：放射式、干 线式、环式、两端供电式
❖ 按运行方式分：TCQ0开1112式4BJ(网GB) 络、闭式网络
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2.系统/网络结构
v 1）放射式 v （1）单回放射式：适用三级负荷、二级小负荷
❖ 2.熟练掌握：矿山供电系统中的电气设 备额定电压的确定，可调压变压器分抽 头的调整。
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第一节 概述
❖ 一、电力系统 ❖ 二、电力系统的额定电压 ❖ 三、电力负荷分级及其对供电的要
求
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一、电力系统
v 电力系统的概念：是指进行生产、传输、分配、