矿山电工学 复习资料 全

矿山电工学第一章第一节1. 电力系统：由各种不同电压等级的电力线路将发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电盒用电的整体，叫做电力系统。

2.电力系统主要环节：发电厂：把其他形式的能量转换成电能的场所。

变电所：汇集电能、变换电压的中间环节。

含电力变压器和配电设备组成。

电力网：在电力系统中，变电所与各种不同电压的电力线路组成的网。

担负运输、变换和分配电能的任务。

<1.2kv 低压电网；3~330kv高压电网；330~1000kv超高压电网；>1000kv特高压电网3.额定电压定义及其确定：指能使发电机、变压器和电气设备等正常运行且具有最佳技术性能和经济效益时的电压。

一般规定，在同一电压能集中，受电设备和系统的额定电压正好与等级电压相同，发电机额定电压比同级受电设备的额定电压高5%。

对于变压器，当一次侧与电网相连时，其额定电压与系统的网络电压相同；与发电机相连时，其额定电压与发电机额定电压相同。

对于变压器二次侧，规定其额定电压比系统电网的电压高5%~10~。

4.煤矿常用电压等级及应用范围36V：井下电气设备的控制及局部照明；127V：井下照明及手持式电钻220V：矿井地面照明；250V：电机车380V：地面及井下低压动力；500V：电机车660V：井下低压动力；1140V：井下综合机械化采区动力5.电力负荷对供电的基本要求1.保证供电的安全性：指在电能的供应、分配和使用中不发生人身触电伤亡和设备损坏事故。

2.保证供电的可靠性：指供电系统不间断供电的可能程度，采用有备用系统的供电方式。

3.保证电能的良好质量：指应将供电系统中交流电的电压幅值和频率保持在一定的允许变动范围内，并使其波形畸变在允许范围内。

4.保证供电的技术经济合理性：指的是供电系统的投资要少、运行费用要低并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗。

6.电力负荷分级一级负荷：凡因突然中断供电，将造成危害，导致重大设备破坏且难以修复，打乱复杂的生产过程并使大量产品报废，给国民经济造成重大损失者，均属一级负荷。

（采用完全备用系统供电，即采用两个独立电源的双回路供电。

）二级负荷：凡因突然中断供电，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停顿的，均属二级负荷。

三级负荷：凡中断供电不会在经济上或其他方面造成较大影响者为三级负荷。

***：一旦电源出现故障或检修时，根据轻重缓急，先停三类负荷，必要时再停二类负荷，确保一类负荷用电（即保安负荷）第二节7.供电系统结线定义，分类，选择依据，基本要求，指由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。

根据对电力负荷供电的可靠性：有备用系统结线和无备用系统结线基本要求：供电可靠、操作方便、经济合理8.供电系统结线方式：放射式：双回路放射式、单回路放射式干射式：直接树干式、串联型树干式（单回路树干式，双回路树干式结线）环式9.变电所一次主结线，定义，分类定义：指变电所主变压器一次侧到供电电源进线之间的结线方式。

分类：线路—变压器组结线（无备用供电系统结线）桥式结线（有备用供电系统）10.桥式结线，桥定义，应用，桥式分类及优点桥：实质上是一条由断路器和隔离开关组成的将线路和变压器高压侧连接起来的结线方式。

应用：有两回电源进线和两台变压器的变电所一般采用桥式结构。

分类及优缺点：外桥结线：开关桥路设在电源进线断路器的外侧。

切换变压器方便，断电不方便，适用于负荷变化大、电源进线短、线路倒闸次数少且具有一二级符合的变电所。

内桥结线：开关桥设在电源进线断路器的内侧。

切换线路方便，切换变压器不方便，适用于供电线路长，变压器不需要经常切换的变电所。

全桥结线：开关桥路的内，外侧均设有电源进线断路器。

全桥结线适用性强，对线路和变压器操作方便，运行灵活，可靠性高，但它使用设备多，占地面积大，投资高，适用于可靠性较高的变电所。

11.变电所二次母线结线定义和分类定义：指变电所主变压器二次侧的配线结线方式。

分类：单母线不分段结线、单母线分段（隔离开关分段，断路器分段）12.矿井供电系统的选择依据，分类取决于矿区范围、煤层倾角、埋藏深度、设计年产量、开采方式、涌水量大小以及机械化程度等因素。

分类：深井供电系统、浅井~（钻孔供电系统）、平硐~13.深井、浅井供电系统的特征（浅井供电方式三种）深井供电系统特征：高压电能用电缆送到井下并直接送到采区。

浅井~：采区电从地面向井下钻眼来提供的。

14.井下中央变电所的位置选择原则1.尽量位于负荷中心，以节省电缆，减少电能和电压的损失。

2.电缆进出线和设备的运输要方便。

3.变电所通风要良好。

4.变电所的顶、底板坚固，无淋水。

15.计算负荷定义（需用系数法）定义：按发热条件选择导体和电气设备时所使用的一个假想负荷，按计算负荷持续运行所产生的热效应与按实际变动负荷长期运行所产生的最大热效应相等。

16.功率因数过低危害以及实际要求1.功率因数使电气设备（发电机、变压器等）的容量不能充分利用。

2.功率因数过低将增加电源线路和矿内配电线路的功率损失。

3.功率因数过低会增加电源线路和矿内配电线路的电压损失。

煤矿企业应采取各种措施，使地面总变、配电所6~10kv母线上的功率因数达到0.95以上。

17.电力电容组的设置有：高压集中补偿、低压成组补偿、分散就地补偿。

第二章18.漏电故障电流大可能带来危险1.增加人身触电伤亡的可能；2.引燃或引爆瓦斯或煤尘3.损烧电气设备；4.引起电雷管的先期爆炸19.触电对人体的危害分为电击和电伤。

一般情况，电击对人体的伤害强于电伤。

20触电电流对人身的生理反应阶段1.感知电流；2.反应电流；3.摆脱电流；4.心室颤动电流（极限电流）21.影像触电程度因素触电电流大小和人身触电的持续时间22.安全电流发生触电时不会致死、致伤的通过人体的最大触电电流。

把30mA·s作为人体触电的极限电气安全参量。

人体电阻取1000Ω。

23.变压线中性点直接接地的供电系统1.人触及—相带电导体；2.电网单相接地故障24.变压器中性点绝缘的供电系统1.忽略电网对地电容；2.当电缆比较长，考虑电网对地分布电容；3.变压器中性点采用电感接触。

*：严禁井下配电变压器中性点直接接地。

矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A。

26.变压器中性点不接地电网发生漏电故障或接地故障时现象1.所有非故障馈出线的零序电流的大小与该馈出线的每相对地（零序）导纳成正比，方向为由母线流向馈出线（即与零序电压同方向）；2.故障馈出线的零序电流的大小是所有非故障馈出线的零序电流大小的总和，方向为由该故障馈出线流向母线（即与零序电压的方向相反）。

27.变压器中性点经电感接地电网发生漏电故障或接地故障时现象1.所有非故障馈出线的零序电流的大小与该馈出线的每相对地（零序）导纳成正比，方向为由母线流向馈出线（即与零序电压同方向）。

2.故障馈出线的零序电流的大小和方向不仅与所有非故障馈出线的每相对地（零序）导纳大小有关，而且还与变压器中性点补偿电感的补偿相关。

3.故障馈出线的零序电流有功分量的大小是所有非故障馈出线和变压器中性点补偿电流有功分量的总和，其方向与所有非故障馈出线零序电流有功分量的方向相反。

28.短路定义指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间的短接。

三相短路称为对称短路。

29.短路计算目的为了使电气设备在最严重的短路情况下不致损坏，常用三相短路电流来校验电气设备承受短路的能力。

两相短路电流数值最小，常用来校验短路保护装置的灵敏度，使保护装置对最轻的短路故障也有较强的反应能力。

30.无限大电源容量概念这是一个相对概念，它是指电源距短路点的“电气距离”胶原、电源额定容量远大于系统供给短路点的短路容量的电源。

31.标准电压等级的平均电压位32.短路计算（有值法步骤）1.绘制短路计算电路图，选定短路计算点；2.绘制计算用的等效电路图；3.元件电抗的计算（1.系统电抗；2.电力线路电抗；电力变压器的电抗；3.电力变压器的电抗；4.电抗器的电抗；5.元件电抗的折算。

）4.求各路参数第三章33.井下电网三大保护过流保护、漏电保护、保护接地第一节34.继电保护器基本任务1.发生故障时应自动地、迅速地借助断路器将故障部分从供电系统中切除，以减轻故障的危害，防止事故蔓延。

2.当设备出现不正常运行状态时，根据运行维护条件（如有无经常值班人员）确定保护作用于信号还是跳闸。

35.继电保护器的基本要求（首先考虑前两项）1.快速性；2.可靠性；3.选择性；4.灵敏性第二节36.过电流定义过电流：凡是流过电气设备或线路的电流，如果超过其额定值或允许值，都叫过电流。

第三节37.漏电保护目的通过切断电源的操作来防止人身触电伤亡和漏电电流引爆瓦斯煤尘。

38.附加电源直流检测式漏电保护原理电网发生漏电故障，最容易检测到的是电网各相对地绝缘电阻的下降，若在三相电网中附加一独立的直流电源，使之作用于三相电网与大地之间。

这样，在三相对地的绝缘电阻上将有一直流电流流通，该电流大小的变化就直接地反应了电网对地绝缘电阻的变化。

39.JY82型矿用隔爆捡漏继电器主要功能1.通过内装的欧姆表时刻监视电网的绝缘电阻，以便及时进行预防检修。

2.当运行中的电网对地绝缘电阻降低到危险值，人触及一相导体或电网一相时，能迅速动作，使自动馈电开关跳闸，切断电源，防止触电、漏电事故。

3.当人触及电网一相时，可以补偿通过人身的电容电流，从而减少通过人身的总电流（人身触电电流），减低触电的程度。

当电网单相接地时，也可以减少入地的漏电电流，降低其引爆瓦斯、煤尘能力的能力。

第四节40.漏电保护侧重点故障后的跳闸时间，一旦发生漏电或人身触电，应尽快切断电源，将故障存在的时间减少到最短。

41.井下保护接地的侧重点限制裸露漏电电流和人身触电电流的大小，最大限度地减低故障的严重程度。

42.保护接地定义就是用导体把电气设备中所有正常不带电、当绝缘损坏时可能带电的外露金属部分，和埋在地下的接地极连接起来。

43.电气上的“地”电流通过的电阻要产生压降，因此距接地极越近的地方，在土壤中单位长度的电压降越大；距接地极越远的地方，单位长度上的电压降越小。

在20m以外的土壤中，几乎没有电压降，因而认为该处的电位为零，这就是点位上所说的“地”。

44.跨步电压当人的两脚站在这种带有不同电位的地面时，两脚间的电位差叫做跨步电压。

45.为什么有井下接地系统1.降低接地电阻；2.防止不同电气设备不同相接地时接地送带来的危险。

46.矿井接地系统总电阻要求从任意一个局部接地装置处所测得的接地系统总接地电阻不得超过2Ω。

每一移动式电气设备与接地系统或局部接地极之间的接地芯线的电阻，不得超过1Ω.第四章第一节47.电弧定义、特点及根本原因电弧是一种气体放电现象，具有以下特点：1.能量集中，温度高；2.电弧是一束游离的气体；3.电弧一旦产生，只需很低电压即可维持其继续燃烧而不会熄灭。