中国矿大版-矿山电工学课件-第一章 矿山供电系统和负荷
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矿山电工知识点讲解
第一章矿山供电系统及设备第一节概述1)电力系统1、电力系统：发电厂生产电能、电力线路传输电能、变电所分配电能、耗电负荷消费电能，这些环节组成的有机整体。
、2、发电厂分类：①火力发电厂②水力发电厂③风力发电厂④核电站⑤太阳能发电厂3、变电所：汇集电能、变换电压，变压器和配电设备构成。
无变压器的变电所称为配电所。
分类：①按用途分：升压或降压变电所、联络变电所、工矿企业变电所、农村变电所、整流变电所、电车变电所。
②按电力系统中的地位：枢纽变电所、穿越变电所、终端变电所。
③按供电范围：区域变电所（一次变电所）、地区变电所（二次变电所）。
4、电力网：由各种变电所和各种电压等级的电力线路组成，输送、变换、分配电能。
电力网按电压等级分类：①低电压网---电压1KV以下②高电压网---电压3 ~ 330KV③超高电压网---330 ~ 1000KV④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V GN=1.05×系统额定电压（V N）B. 变压器：受电侧额定电压V TN1①与发电机相连时，V TN1=V GN②与线路（系统）相连时，V TN1=V N输出侧额定电压V TN2①与35kV及以上线路相连V TN2=1.1×V N②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V TN2=1.1 ×V N③其他情况V TN2=1.05 ×V NC. 系统额定电压与设备额定电压系统V N=用电设备V N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.T23)电力负荷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。
煤矿供电技术PPT课件
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。 1）特征：*采区用电是从地面向井下钻眼来提供的。 2）一般模式：依据用电情况和井深，从供电的技术 经济合理考虑有三种模式 （1）对于采区距井底车场较远（>2km）、井下负荷 小、涌水量不大的矿井，可经架空线路，将6～10kV 高压电由地面变电所送至与采区位置相应的地面变电 亭，再降压至380或660V，再沿钻眼送至井下采区变 电所。（高压电能不下井）
• 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、矿山供电系统中的电气
设备额定电压的确定、矿山电力负荷及计算、矿用变压器的选择。 • 2. 熟练掌握：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。
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第一节、煤矿供电概述
一 煤矿企业对供电的基本要求 二 电力负荷的分类 三 电力系统 四 供电系统各种接线方式 五 变电所接线
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一、煤矿企业对供电的基本要求
1.供电可靠：煤矿供电必须连续，不能中断。 2.供电安全：就是指电能的分配供应和使用过程
中确保人身安全，设备安全，矿井安全。
3.供电质量：要求供电质量方面有稳定的频率和 电压，电压和频率是衡量电能质量的重要指标。 4.供电经济：供电系统简单、设备的选型合理、 安装操作方便、基本建设投资和运行费用低，从 而节约开支、降低成本，提高经济效益。
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单母线分段结线图
WL1
WL2
QS QF
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第二节、煤矿（典型企业）供电系统
一 大型企业35/6—10KV供电系统 二 具有一、二级负荷的车间 （6—10）/4KV 供电系统 三 矿井供电系统 四 井下变电所
• 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、矿山供电系统中的电气
设备额定电压的确定、矿山电力负荷及计算、矿用变压器的选择。 • 2. 熟练掌握：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。
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第一节、煤矿供电概述
一 煤矿企业对供电的基本要求 二 电力负荷的分类 三 电力系统 四 供电系统各种接线方式 五 变电所接线
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一、煤矿企业对供电的基本要求
1.供电可靠：煤矿供电必须连续，不能中断。 2.供电安全：就是指电能的分配供应和使用过程
中确保人身安全，设备安全，矿井安全。
3.供电质量：要求供电质量方面有稳定的频率和 电压，电压和频率是衡量电能质量的重要指标。 4.供电经济：供电系统简单、设备的选型合理、 安装操作方便、基本建设投资和运行费用低，从 而节约开支、降低成本，提高经济效益。
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单母线分段结线图
WL1
WL2
QS QF
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第二节、煤矿（典型企业）供电系统
一 大型企业35/6—10KV供电系统 二 具有一、二级负荷的车间 （6—10）/4KV 供电系统 三 矿井供电系统 四 井下变电所
第1章矿山供电系统及设备1
外桥 内桥 全桥
两回电源进线、两台变压器、断路器、隔离 开关等可以组成桥式接线。 实质上是将两个“线路—变压器组”高压侧， 用一条由断路器和隔离开关组成的“桥”，联接 起 来的结线方式。
52
外桥式接线
外桥
特点： 断路器QF3及 两侧的隔离开关犹如桥 一样将两条进线回路连 在一起。又因桥位于 QF1和QF2的外侧，故 称为外桥接线 。 优点：切换变压器方便。
T1 T2
G
+10 %
是电网 UU N N
额定电压
M
+5 %
UN
UN
28
同级电网各环节的额定电压规定如下：
1. 受电设备，其额定电压等同电网额定电压。 2. 发电机是供电设备，其额定电压比电网额定电 压高5％，以补偿发电机的电压损失。 3. 变压器一次侧是受电设备，其额定电压等同电 网额定电压。 变压器二次侧是供电设备，其额定电压比电网 额定电压高10％或高5％。 （原因：变压器额定电压是空载电压，当通过额 定负荷电流时，变压器内部约损失5％电压，）
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2. 电力负荷对供电的基本要求
2)供电安全
煤矿生产主要是地下作业，工作环境特殊。 在供电工作中不注意安全，将会引起火灾、瓦 斯或煤尘爆炸以及人身触电的严重事故。 因此，必须严格遵照规程的规定进行供电作 业，确保安全。
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2. 电力负荷对供电的基本要求
3)保证充足的供电量
在煤矿企业设计时，不但要考虑到建井与投入 生产时有充分的电能供应，而且要考虑到将来发 展时(例如矿井延深)电能消耗量的增加以及供电 设备所占面积有扩充的余地。
电压允许变化范围 ± 5％ VN ± 7 ％ VN ＋5％VN ～ -１0％VN
5）运行的经济性 经济性涉及的范围很广，比如使系统在运行中尽 量减少损耗、提高效率，使系统尽可能做到成本低， 节约建设投资等。
矿山电工学第一章138p
二、电力系统的额定电压（4）
在实际应用中，由于变压器的高压绕组上 有改变变压比而设的分接头，故可据电力 网电压损失的大小及变电所对实际电压的 要求，改变分接头进行电压调整。
三、电力负荷分级及对供电的要求
1.电力负荷分级 电力负荷是决定电力系统规划、设计、运行以 及发电、送电、变电布局的主要依据。根据对 供电可靠性要求的不同，矿山电力负荷可分成 以下三级。
二、电力系统的额定电压（2）
在我国，依照国家标准《GB156-80》的规定， “设备最 高电压”是根据设备绝缘性能和一些其它有关性能（如变 压器的磁化电流及电容器的损耗等）确定的最高运行电压， 该电压在数值上等于系统最高电压的最大值。 由于额定电压是以受电器为中心制定的，故在同一电压等 级中，电力系统各环节的额定电压值并不相同。一般规定， 在同一电压等级中，受电器和系统的额定电压正好与等级 电压相同，发电机的额定电压比同级受电器的额定电压高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％。
矿山电工学
第一章 矿山供电系统及设备
本章首先结合典型电力系统的组成，介绍有关 的基本概念，继之介绍矿山供电系统的连接方 式、典型矿山供电系统的分析、矿山各级变电 所及配电点位置选择原则和典型的布置，最后 介绍矿山供电系统中的高、低压设备。
第一节 概述
一、电力系统 电能以功率形式表达时，俗称电力。电力由各 种形式的发电厂产生，经过输送、变换和分配， 到达分散的电能用户，这些生产—传输—分 配—消费的环节，组成了一个有机的整体，叫 做电力系统。
中国矿大版矿山电工学课件第一章矿山供电系统和负荷
作用：便于各种电力设备生产制造标准化 和系列化。
直流
目受录电上页设备
供电设备
1下.页5
1.5
2
2
3
3
6
6
12
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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
受电设备第一供电章设备
6
6
12
12
24
G
6.3/363/121kV3301k1V0/10.5kV T3 35kV
6.3kV
T1
6kV
T4
330/38.5kV
380V
6/0.4kV
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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 220V：矿井地面照明 250V(DC)：电机车 380V：小型矿井井下使用 500V(DC)：井下电机车 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 6kV: 井上、下高压电机及配电电压 10kV：特大型矿井井上、下高压电机及配电电压 35、60、110kV：矿区受电电压或配电电压
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2）供电的可靠性
可靠性：指应满足用电户对供电的连续性要求。 即供电的不间断性。
煤矿供电（尤其是井下）绝对可靠，即无论在 任何情况下，都必须保证能提供一部分电能，保证 人身与设备不受危害。
电力负荷是决定电力系统规划、设计、运行及 发电、送电、变电布局的主要依据，按用户的重要 性和中断供电对人身安全或在经济等方面所造成的 损失和影响程度分为三级。
直流
目受录电上页设备
供电设备
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400* 440
800* 1000*
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单相交流
受电设备第一供电章设备
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6.3/363/121kV3301k1V0/10.5kV T3 35kV
6.3kV
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330/38.5kV
380V
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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 220V：矿井地面照明 250V(DC)：电机车 380V：小型矿井井下使用 500V(DC)：井下电机车 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 6kV: 井上、下高压电机及配电电压 10kV：特大型矿井井上、下高压电机及配电电压 35、60、110kV：矿区受电电压或配电电压
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2）供电的可靠性
可靠性：指应满足用电户对供电的连续性要求。 即供电的不间断性。
煤矿供电（尤其是井下）绝对可靠，即无论在 任何情况下，都必须保证能提供一部分电能，保证 人身与设备不受危害。
电力负荷是决定电力系统规划、设计、运行及 发电、送电、变电布局的主要依据，按用户的重要 性和中断供电对人身安全或在经济等方面所造成的 损失和影响程度分为三级。
矿山电工学1详解
单相交流
受电设备 供电设备
三相交流
受电设备 供电设备
1.5 2 3 6 12 24 36 48 60 72 110 220
400* 440
1.5 2 3 6 12 24 36 48 60 72 115 230
400* 460
6 12 24 36 42
6 12 24 36 42
36 42
36 42
100 127 220
W1 W2 W3
图1 一个简单的电力系统
2018/10/14 中国矿业大学电气工程系
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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) 隔离开关(QS) 熔断器(FU) 刀开关(QK) 熔断器式开关(Q)
2018/10/14 中国矿业大学电气工程系
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主要电气设备符号（2）
2018/10/14 中国矿业大学电气工程系
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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、矿用变压器、矿用电缆。 2. 熟练掌握：矿山供电系统中的电气设备 额定电压的确定、矿山供电系统中常用 的高、低压开关电气设备。
额定电压相对应．
2018/10/14
中国矿业大学电气工程系
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电压等级、输送功率及输送距离范围
电压等级kV 0.38 0.66 3 6 10 35 63 110
2018/10/14
输送功率kW
输送距离km
<100 100~150 100~1,000 100~1,200 200~2,000 1,000~10,000 3,500~30,000 10,000~50,000
矿山供电系统PPT课件
井采工
底区作
车配面
场电配
配所电
电
点
所
27
第一章 矿井供电系统
第三节 井下变电所
.
28
1.井下主变电所位置的确定原则
1.尽量位于负荷中心，节省电缆并减少电能损耗电压损失。
2.电缆进出线和设备运输要方便，以便安装敷设电气设备。
3.变电所通风要良好，以便散热和降低瓦斯浓度。
4.变电所顶底板要坚固，无淋水，以防电气设备受损、受
井下主变电所 6～ 10kV
西翼采区 备 用
井底 车场 低压 动力
T 变流 主 设备 水 泵
主 变流 水 设备 泵
采区变电所
KSGB K/Y12 6/0.69
工作面配电点
备 T用东翼采区 SL7 6/0.4
井底 车场 低压 动力 KSGZY 6/0.69 ～ 1.14 工作面配电点
.
11
浅井供电系统地面变电所 WL1
.
7
第一章 矿井供电系统
第二节 矿井供电系统
.
8
.
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WL1 电源进线 WL2 35～110kV
QF
35～110kV
T1
35～110kV SFL Y/d-11
T2
6～10kV
6～10kV
副 主空通
下
通 空主副其
提 提压风
井
风 压提提它
地面低升 升机机
电
机 机升升负
压动力机 机
缆.
机机荷
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由井筒电缆接入
❖ 煤矿供电应满足安全、可靠、供电质量、供电经济要求
❖ 煤矿负荷分为三类：一类负荷及大型二类负荷采用双回路供 电，中小型二类负荷采用专线供电
煤矿电工学
二、漏电保护
三、漏电保护装置
四、漏电保护装置的安装、整定、维护、检 修
五、对漏电保护的要求
六、漏电保护装置的安全检查重点
2019/11/24
永宁煤焦集团有限责任公司
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第三节 过电流保护
一、过电流及过流原因 二、过流保护 三、过流保护装置 四、《煤矿安全规程》对井下低压过流保护
2019/11/24
永宁煤焦集团有限责任公司
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第二节 煤矿低压控制电器
一、交流接触器 二、矿用隔爆按钮
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永宁煤焦集团有限责任公司
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第三节 矿用真空电磁启动器
一、BQD5系列真空电磁启动器 二、QJZ型矿用隔爆兼本质安全型真空电磁
启动器
2019/11/24
永宁煤焦集团有限责任公司
2019/11/24
永宁煤焦集团有限责任公司
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第二节 煤矿各级变电所
一、地面变电所 二、井下中央变电所 三、井下采区变电所 四、移动变电站 五、工作面配电点
2019/11/24
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第二部分 本章专业核心知识点部 分
本章专业知识点主要包括的内容
2019/11/24
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第二部分 本章专业核心知识点部 分
本章专业知识点主要包括的内容
2019/11/24
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第三部分 本章专业技能部分
技能一 风电闭锁、瓦斯电闭锁的安装要 求
技能二 风电闭锁、瓦斯电闭锁的调试与 维护
2019/11/24
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矿山电工学
第一章矿山供电系统1电力系统：由生产、传输、分配、消费电能的各种电力设备构成的有机整体。
2变电所：是汇集电能、变换电压的中间环节，它由各种电力变压器和配电设备组成。
3配电所：不含电力变压器的变电所。
4电网等级：低压电网（1kV以下）、高压电网（3-330kV）、超高压电网(330-1000kV)、特高压电网（1000kV以上）5额定电压：能使受电器、发电机、变压器正常工作的电压称为额定电压。
6额定电压标定原则：⑴发电机：在首端高出所接电网5%，1.05倍⑵变电所：一次侧（受电）：降压变与线路相同，升压变与发电机额定电压相同二次侧（供电）：升压变高出线路5%，降压变高出线路10%或5%例：试标出图中变压器两侧的额定电压G（10.5）kV T1（10.5/121）kV T2（110/38.5/11）kV T3(35/6.6)kV T4(10/0.399)kV7电力负荷：⑴一级负荷：凡因突然中断供电，将造成生命危害，导致重大设备破坏且难以修复，打乱复杂的生产过程并使大量产品报销，给国民经济造成重大损失。
⑵二级负荷：凡因突然中断供电，将造成大量减产，生产大量废品，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。
⑶三级负荷：凡不属于一、二级负荷的电力设备均列为三级负荷。
8矿山变电所常用的接线方式：单母线接线（单母线分段、单母线不分段）、桥式接线（内桥、外桥、全桥）、双母线接线、线路-变压器组接线9桥式接线及其适用范围。
桥式接线：对具有两回路电源进线，两台变压器的变电所，可采用桥式接线。
它实质上是用一条由断路器和隔断开关组成的，横联跨桥，将两个线路-变压器组高压侧联接起来的接线方式。
外桥接线适用范围：适用于供电线路较短、线路切换少的变电所；由于某种原因要经常切换变压器的变电所；有稳定穿越功率的变电所；处于坏网中的变电所；向一二级负荷供电的情况。
内桥接线适用范围：电源线路较长的变电所，不需要经常切换变压器且负荷稳定的变电所，没有穿越功率的变电所，处于电网终端的变电所，向一二级负荷供电情况。
矿山电工学ch1矿山供电系统15页PPT
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
Байду номын сангаас
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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矿山电工学ch1矿山供电系统
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
矿山供电PPT课件
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2、井下中央变电所
• 井下中央变电所是全矿井下供电中心，接受从地面变电所送来的高压电能后，分别向采区变电所及主排水 泵等高压设备转供电能，并通过变电所内的矿用变压器降压后，再向井底车场附近的低压动力和照明供电。
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位置的选择:
• 变电所的位置应设于负荷的中心，且地质条件要好，顶、底板 稳定，不淋水，通风良好，便于运输和进、出电缆。
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图4 采区变电所的位置及设备布置图 1、2—采区变电所；3—采取绞车房；4—隔爆开关柜；5—矿 用动力变压器;6、7—隔爆自动开关；8、9—隔爆手动开关； 10—检漏继电器；11—照第明18变页/共压59器页
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4、移动变电站 对于机械化程度较高的采区，特别是综采工作面，它设备多， 用电容量大，采区范围广，回采速度快，使用固定变电所既不 经济，又满足不了技术上的要求时，应采用移动变电站。
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• 60KV设备均设在室外，除变压器二次侧的引线采用矩形铝母线 外，其一次侧设备连接一般采用铝绞线；承受力较大部分采用 钢芯铝绞线。
• 当受电电压为35KV时，采用GBC-35型成套配电装置，除变压 器设在室外，6KV和35KV成套装置分别设于楼上楼下室内。这 样布置简洁、紧凑，室外占地面积小，便与管理，并不受气候 变化的影响。35kV设备如不采用成套装置，仍设在室外，其布 置方式同60kV设备。
17—观察窗 18—护框 19—螺帽 20—分、合闸指示 21—过渡弯管
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2 隔爆干式变压器
• KBSGZY型移动变电站的变压器为干式隔爆变压器，变压器铁心采用损耗很 小的冷轧硅钢片叠压而成，线圈由H级聚酰亚胺复合漆包扁铜线绕制而成。
2、井下中央变电所
• 井下中央变电所是全矿井下供电中心，接受从地面变电所送来的高压电能后，分别向采区变电所及主排水 泵等高压设备转供电能，并通过变电所内的矿用变压器降压后，再向井底车场附近的低压动力和照明供电。
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位置的选择:
• 变电所的位置应设于负荷的中心，且地质条件要好，顶、底板 稳定，不淋水，通风良好，便于运输和进、出电缆。
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图4 采区变电所的位置及设备布置图 1、2—采区变电所；3—采取绞车房；4—隔爆开关柜；5—矿 用动力变压器;6、7—隔爆自动开关；8、9—隔爆手动开关； 10—检漏继电器；11—照第明18变页/共压59器页
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4、移动变电站 对于机械化程度较高的采区，特别是综采工作面，它设备多， 用电容量大，采区范围广，回采速度快，使用固定变电所既不 经济，又满足不了技术上的要求时，应采用移动变电站。
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• 60KV设备均设在室外，除变压器二次侧的引线采用矩形铝母线 外，其一次侧设备连接一般采用铝绞线；承受力较大部分采用 钢芯铝绞线。
• 当受电电压为35KV时，采用GBC-35型成套配电装置，除变压 器设在室外，6KV和35KV成套装置分别设于楼上楼下室内。这 样布置简洁、紧凑，室外占地面积小，便与管理，并不受气候 变化的影响。35kV设备如不采用成套装置，仍设在室外，其布 置方式同60kV设备。
17—观察窗 18—护框 19—螺帽 20—分、合闸指示 21—过渡弯管
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2 隔爆干式变压器
• KBSGZY型移动变电站的变压器为干式隔爆变压器，变压器铁心采用损耗很 小的冷轧硅钢片叠压而成，线圈由H级聚酰亚胺复合漆包扁铜线绕制而成。
《煤矿电工学》演示文稿1_2022年学习资料
三煤矿供电电源-煤矿用电一般来自电力系统-只有没有电力系统的地区，方可采用地区发-电厂或自建电厂。
小结-·1.要求：可靠、安全、质好、经济。-2.供电负荷分为三类，为保证可靠，对一类-和大型二类负荷需双电 供电，中小型二类-负荷需专线供电。-·3.供电电压等级依据供电功率及供电距离的-大小而定-·4.煤矿供电电 来自电力系统。
复习提问-深井供电系统和浅井供电系统的特点是-什么？各适用于什么条件？-二浅井供电系统中当采区负荷较大或有 -压用电设备时应如何供电？
第三节井下变电所-井下主变电所-二、-采区变电所-三、移动变电站-四、工作面配电点
一、井下主变电所-井下中央变电所-1.井下主变电所位置的确定原则-2.井下主变电所的主接线-3.井下主变电 的硐室与设备布置
思考题-·1.煤矿对供电有哪些基本要求？如何保证这-些要求？-2.电力负荷如何分类？煤矿企业哪些用户-为一 负荷，应如何保证其供电可靠性？-3.确定电压等级的原则是什么？简述煤矿-常用的电压等级及其适用的场所。-4 什么是电力系统？发电厂并网的优点是
复习提问-·1.煤矿对供电有哪些基本要求？如何保证这-些要求？-2.电力负荷如何分类？煤矿企业哪些用户-为 类负荷，应如何保证其供电可靠性？-3.确定电压等级的原则是什么？简述煤矿-常用的电压等级及其适用的场所。.什么是电力系统？发电厂并网的优点是
1井下主变电所位置的确定原则-1尽量位于负荷中心，节省电缆并减少电能损耗电-压损失。-2.电缆进出线和设备 输要方便，以便安装敷设-电气设备-3.变电所通风要良好，以便散热和降低瓦斯浓度。-4.变电所顶底板要坚固， 林水，以防电气设备受-损、受潮。-一般井下主变电所设置在井底车场附近，并与中央水-泵房相邻。
煤矿常用的电压等级-交流：-127V一井下照明、煤电钻用电电压：-220V一地面照明、单相电路用电电压；80一地面低压、小型矿井下低压动力；-660v一中型矿井下低压动力：-1140v一大型矿井下综采低压动力： 3.3kV一特大型矿井综采高压动力；-6kV一地面高压动力、下井电压；-35kV一煤矿电源进线电压-。直流 -110220V一操作电压：-250550v井下架线电机车。人
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2.电力系统的主要环节（ 2.电力系统的主要环节（3） 电力系统的主要环节
（3）电力网：是指在电力系统中，变电所与各种不 ）电力网：是指在电力系统中， 同电压的电力线路组成的网。 同电压的电力线路组成的网。是电力系统的重要组 成部分，担负着输送、变换和分配电能的任务。 成部分，担负着输送、变换和分配电能的任务。 根据电压等级的不同，电力网可分为： 根据电压等级的不同，电力网可分为： 低 压 电 网：1.2kV及以下 及以下 高 压 电 网：3kV~330kV 超高压电网： 超高压电网：330kV~1000kV 特高压电网： 特高压电网：1000kV以上 以上
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2）供电的可靠性
可靠性：指应满足用电户对供电的连续性要求。 可靠性：指应满足用电户对供电的连续性要求。 即供电的不间断性。 即供电的不间断性。 煤矿供电（尤其是井下）绝对可靠，即无论在 煤矿供电（尤其是井下）绝对可靠， 任何情况下，都必须保证能提供一部分电能， 任何情况下 ， 都必须保证能提供一部分电能 ， 保证 人身与设备不受危害。 人身与设备不受危害。 电力负荷是决定电力系统规划、设计、 电力负荷是决定电力系统规划、设计、运行及 发电、送电、变电布局的主要依据， 发电 、 送电 、 变电布局的主要依据 ， 按用户的重要 性和中断供电对人身安全或在经济等方面所造成的 损失和影响程度分为三级。 损失和影响程度分为三级。
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三、电力负荷对供电的基本要求及分级
供电系统是煤矿生产的主要环节。它由各种电气 供电系统是煤矿生产的主要环节。 设备及配电线路按一定接线方式组成。 设备及配电线路按一定接线方式组成。 供电系统的作用就是从电力系统获取高压电能， 供电系统的作用就是从电力系统获取高压电能， 通过变换、分配、输送将电能安全、 通过变换 、 分配 、 输送将电能安全 、 可靠地送到各 种不同的动力设备上， 种不同的动力设备上 ， 以满足煤矿现代化生产的要 求。
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电力负荷分级及对供电结线的要求
电力负荷的分级：根据不同负荷对 电力负荷的分级：根据不同负荷对 供电可靠性的要求分三级 分三级。 供电可靠性的要求分三级。 一级负荷： 一级负荷：采用两个独立电源的双 回路）供电。 回路）供电。 二级负荷：采用两回线路供电。 二级负荷：采用两回线路供电。 三级负荷：不属于一、 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， 所有用电设备，对供电无特殊要求，一 般采用单一回路供电。 般采用单一回路供电。
36 42
36 42
100 127 220
100 133 230
100 127 220/380 380/660 1140
100 133 230/400 400/690 1200
800* 1000*
800* 1000*
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受电设备与系统额 定电压 3 6 10 35 60 110 220 330 500 750
中国矿业大学出版社 2011.2 煤炭工业出版社 煤炭工业出版社
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CH1
矿山供电系统和负荷
学习要求 一般掌握： 1. 一般掌握：典型电力系统的组成及有关的 基本概念、 基本概念 、 矿山供电系统中的电气设备额定 电压的确定、 矿山电力负荷及计算、 电压的确定 、 矿山电力负荷及计算 、 矿用变 压器的选择。 压器的选择。 熟练掌握： 2. 熟练掌握：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。 要求 、 供电系统的连接方式 、 矿山供电系统 。
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电力系统的主要环节（ 2. 电力系统的主要环节（2）
（2）变电所：是汇集电能、变换电压的中间 变电所 是汇集电能、
环节，它由各种电力变压器和配电设备组成。 环节，它由各种电力变压器和配电设备组成。
按用途分： 压变电所、 按用途分： 升（降）压变电所、联络变电 工矿企业变电所、农村变电所、 所、工矿企业变电所、农村变电所、整流变电 所等。 所等。 按地位分：枢纽变电所、穿越变电所、 按地位分：枢纽变电所、穿越变电所、终端 变电所。 变电所。 按供电范围分：区域（一次）变电所、 按供电范围分：区域（一次）变电所、地区 二次）变电所。 （二次）变电所。
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3.电气设备额定电压的确定(2) 3.电气设备额定电压的确定(2) 电气设备额定电压的确定
B. 变压器 输出侧额定电压V 输出侧额定电压VTN2 ① 与35kV及以上线路相连 及以上线路相连 VTN2=1.1× VN × 以下线路相连， ② 与35kV以下线路相连，但变压器的 以下线路相连 短路电压百分比 VS%>7.5%，或连接长线路 ， 时 VTN2=1.1 × VN ③ 其他情况 VTN2=1.05 × VN
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受电设备
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直流
供电设备
单相交流
受电设备
三相交流
受电设备 供电设备
1.5 2 3 6 12 24 36 48 60 72 110 220
400* 440
1.5 2 3 6 12 24 36 48 60 72 115 230400* 4Fra bibliotek0第一章
6 12 24 36 42
供电设备
6 12 24 36 42
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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. 额定电压.
110/10.5k 6.3/363/121k V V 6.3kV 6/0.4kV 330/38.5k V
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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 及以下： 及以下 127V：井下照明及手持式电钻 ： 220V：矿井地面照明 ： 250V(DC)：电机车 ： 380V：小型矿井井下使用 ： 500V(DC)：井下电机车 ： 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 ： 6kV: 井上、下高压电机及配电电压 井上、 10kV：特大型矿井井上、下高压电机及配电电压 ：特大型矿井井上、 35、60、110kV：矿区受电电压或配电电压 、 、 ：
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二、电力系统的额定电压（1） 电力系统的额定电压（
额定电压：是指发电机、 1. 额定电压：是指发电机、变压器和电气设 备等在正常运行时具有最大经济效益时的电 压。 额定电压等级： 2. 额定电压等级：由国家规定的各种标准额 定电压。 定电压。 作用： 作用 ： 便于各种电力设备生产制造标准化 和系列化。 和系列化。
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1）、一级负荷 ）、一级负荷
对突然中断供电将造成生命危害、 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， 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。 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（载人）等负荷。 如矿井的通风、排水、提升（载人）等负荷。对属于 一级负荷的设备，为使其可靠运行， 一级负荷的设备，为使其可靠运行，必须采用完全备用系 统供电，即采用两个独立电源的双回路供电。 统供电，即采用两个独立电源的双回路供电。 独立电源：指不受其他电源故障影响或干扰的电源。 独立电源：指不受其他电源故障影响或干扰的电源。 如分段母线的电源来自不同发电机， 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。 节为分列运行的。 或母线之间无联系，或有联系， 或母线之间无联系，或有联系，但当其中一个故障时 其联系会自动断开，不影响其他供电的。 其联系会自动断开，不影响其他供电的。
安全性： 指在电能的供应 指在电能的供应、 安全性 ： *指在电能的供应 、 分配和使用中不 应发生人身触电伤亡事故和设备毁坏事故。 应发生人身触电伤亡事故和设备毁坏事故。 人身触电伤亡：触电保护、 人身触电伤亡：触电保护、架线选择等 设备毁坏：继电保护、结线方式、 设备毁坏：继电保护、结线方式、接地保护等 对煤矿生产的含煤尘、瓦斯、 对煤矿生产的含煤尘、瓦斯、高湿度等特殊环 为确保供电安全，还必须采取防触电、防潮、 境，为确保供电安全，还必须采取防触电、防潮、 防爆、抗磨损等措施，正确选择设备、 防爆、抗磨损等措施，正确选择设备、确定供电系 统方案，并加强保护措施，经常进行检修。 统方案，并加强保护措施，经常进行检修。
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二、电力系统的额定电压（2） 电力系统的额定电压（
G T1 WL1 T2 Ld
+5% -5% 电力网中的电压变化示意图
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3.电气设备额定电压的确定(1) 3.电气设备额定电压的确定(1) 电气设备额定电压的确定
确定电气设备额定电压的一般规律： 确定电气设备额定电压的一般规律： A. 发电机： 发电机： 额定电压 VGN=1.05×系统额定电压（VN） ×系统额定电压（ B. 变压器： 变压器： 受电侧额定电压V 受电侧额定电压 TN1 与发电机相连时， ① 与发电机相连时，VTN1=VGN 与线路（系统）相连时， ② 与线路（系统）相连时，VTN1=VN
图1 一个简单的电力系统
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典 型 电 力 系 统 图
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交流发电机(G) 交流发电机(G)
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电力变压器(T) 电力变压器(T)
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断路器(QF) 断路器(QF)
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隔离开关(QS) 隔离开关(QS)
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熔断器(FU) 熔断器(FU)
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刀开关(QK) 刀开关(QK)
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熔断式开关(Q) 熔断式开关(Q)
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负荷开关(Q) 负荷开关(Q)
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