矿山电工学

1.什么叫电力系统和电力网?
由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。

由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。

2.什么叫电气设备的额定电压?电力系统为什么要采用各种电压等级?
能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。

采用高的电压等级，就是为了减小流过输电线路的电流，从而减小输电过程中的电能损耗。

另一方面，采用高的电压等级就意味着要增加投资，因此，从经济方面考虑，根据不同的输电距离，选择不同的电压等级，
3.电力用户为什么要分级?怎样分级?煤矿电力负荷是怎样分类的?
电力用户为什么要分级：因为供电中断电发生的危害不同。

怎样分类:点一类用户要求用电绝对可靠，第二类用户，如果停电将会造成重大的经济损失，第三类用户停电对生产无直接影响。

4.简述放射式与干线式供电系统的优缺点，分别举出在矿井供电系统中应用的实例
单回路放射式属无备用系统的结线，实际上就是以电源或变电所母线为中心，向各负荷点分别引出独立输电线的供电方式。

单回路放射式的主要优点是供电线路独立，出故障时互不影响，停电机会少，继电保护简单，动作时间短，便于实现自动化等占‘其缺点是电源出线回数较多，所需开关设备也多，因而投资较大。

另外，供电可靠性较低，使其应用受到很大限制。

这种供电系统适用于容量较大的分散性三级负荷和较次要的二级负荷。

单回路干线式供电系统
这种供电系统也属无备用系统，有直联型和串联型两种形式。

直联型干线式线路，就是从干线上直接接出分支线引入各负荷点的供电方式，如图1-1所示。

它的优点是电源出线少，能节省高、低压开关设备，使投资减少；线路总长度短，造价较低，由于各负荷点的高峰用电期一般不同时，因而线路电压波动和电能损失都比较低。

其缺点是由于前段线路公用，增加了故障停电机会，因而供电可靠性低，为了有选择地切除线路故障，继电保护的动作时间也就逐级增加，从而延长了故障存在的时间。

这种系统一般只适用于一定数量的若干个成直线分布的三级负荷。

串联型干线式线路采用的联接方法是：干线经隔离开关联于负荷1的母线上，再由负荷1的母线经隔离开关引出，再经隔离开关联于负荷2的母线上……，余类推，如图1-2所示。

这种线路实际上是直联式的改进型式。

这样改进后可以缩小故障停电的范围，提高供电系统的可靠性。

故障检修时可利用隔离开关的操作使故障点前的各负荷点不至于长时间停电。

它的缺点是增加了开关设备，而且故障不易寻找，其应用范围基本上同直联型。

5.什么是桥式结线？试述桥式结线的特点及其应用范围。

对于具有两回电源进线，两台降压变压器的矿井终端总降压变电所可采用桥式结线。

它实质上是用一座由一台断路器和俩台隔离开关横联跨接的“桥”，来联接俩个35~110KV“线路——变压器组”的高亚侧，从而用较少的断路器组成一个可靠性较高的，操作灵活的双回路变，配电系统。

桥式结构根据跨接横联位置的不同，可分为内桥，外侨和全桥三种。

1.内桥结线
这种接线的跨接桥靠近变压器侧，桥断路器装在线路断路器之内，变压器回路仅装隔离开关，由三台断路器构成“”形，故称为内桥。

内桥结线提高了变电所供电的可靠性，倒换线路操作方便，设备投资与占地面积较少，缺点是倒换变压器和扩建成全桥不如外桥方便，故适用于进线距离长，线路故障多，变压器切换少，高压侧无穿越功率的终端变电所。

2．外桥结线
这种接线的跨接桥靠近线路侧，桥断路器装在变压器断路器之外，进线回路仅装隔离开关，由三台断路器构成“”形，故称外桥。

外桥结线倒换变压器操作方便，易于过渡到全桥结线，且投资少，其运行的灵活性与供电的可靠性和内桥结线类似；它的缺点是倒换线路不方便，故适用于进线距离短，主变压器需经常切换的矿井终端变电所。

3．全桥结线
这种结线，跨接桥居中，进线回路与变匿器回路均装有断路器，由五台断路器构成“H”形，故称为全桥。

全桥结线适应性强，供电可靠性高，操作方便，运行灵活，并易于发展成单母线分段的中间变电所；它的缺点是设备多，投资大，变电所占地面积大，故适用于负荷较大，对供电要求较高的大型矿井终端变电所。

6.单母线分段与桥式接线的主要区别是什么?单母线分段开关的选用原则是什么?
单母线分段是按间隔来配置断路器的，比如两回进线，两台主变，加上一个分段间隔，总共需要五台断路器。

内桥接线则不一样，同样的两回进线，两台主变，一个内桥间隔，只需要三台断路器。

也就是内桥接线的投资比分段的少。

一般情况下，内桥接线多用于终端变或者没有穿越功率流过的变电站。

7.试述变电所的结构形式。

地面变电所是全矿井供电的总枢纽，担负受电，变电，配电的任务，所接受电网馈来的35KV或5KV电压降压之后分配给不同设备。

8.什么叫采区工作面配电点?它有什么用途?
工作面配电点：接受由采区变电所或移动变电站送来的低压电能．通过控制开关、磁力起动器，用软电缆向回采或掘进工作面的机电设备供电的处所。

用途： 1、工作面配电点是将采区变电所送来的电能分配给采掘工作面。

2、它还利用干式变压器或煤电钻变压器综合装置，将电压降为127V，供电钻、照明和信号等作用。

9.采区变电所硐室的设置应满足哪些主要要求?
采区变电所硐室的位置：应设在通风良好，运输方便，而且位于采区负荷中心的地方。

并装有向外开的铁栅栏门，全敞开时不能妨碍巷道交通。

10.目前煤矿电力负荷计算主要采用什么方法？简述其特点。

目前电力负荷计算主要采用需用系数法。

特点：公式简单，计算方便。

对于不同性质的用电设备，不同车间或企业的需用系数值，经过几十年的统计和积累，数值比较完整和准确，为供电设计创造了很好的条件。

需用系数法没有考虑到大容量电动机对整个计算负荷的影响，尤其当总用电设备较少时，影响更大。

11.什么叫功率因数？提高功率因数的方法有哪些？
在交流电路中，有功功率与视在功率的比值称为功率因数。

提高功率因数的方法：
1.提高用电设备本身的工率因数
1.尽量采用鼠笼式异步电动机。

2.避免电动机与变压器的轻载运行。

3.对不需调速的大型设备，尽量采用同步电动机。

4.绕线式异步电动机同步化运行。

5.尽量采用高压6（10）KV的电动机，这样可以省掉降压变压器，从而消除了该变压器产
生的无功消耗。

2.人工补偿提高功率因数。