第1章 矿山供电系统及设备
工矿企业供电

第一章 工矿企业供电系统本章重点内容:电力负荷的分类;供电系统的结线方式;矿井供电方式与矿井井下变电所,第一节 概述本节主要介绍煤矿企业对供电的基本要求、电力负荷的分类、电力系统的一些基本概念、供电电源和电压的确定。
一、供电的重要性及基本要求 (一)井下特殊的环境(二)煤矿企业对供电的基本要求 1、供电可靠:1)要求供电不间断。
2)对重要负荷供电应绝对可靠:如主排水泵、副井提升机等。
3)采用双回独立线路供电。
2、供电安全:(1)供电安全就是包括人身和设备安全。
(2)我们依《煤矿安全规程》和有关技术规程规定,进行工作,确保供电安全。
3、供电质量(1)要求用电设备在额定参数下运行,因为此时性能最好。
(2)反映供电质量指标主要有两个:频率和电压。
频率50Hz ,要求偏差小于±0.5Hz ,即额定频率的1%,一般由发电厂决定。
电压,各种电气设备要求电压偏差也不一样,一般工作情况下电动机允许电压偏差±5%,过高或过低都有烧坏电动机的可能。
4.供电经济:在保证供电安全、可靠,质量的前提下 (1)尽量降低基本建设投资。
(2)尽可能降低设备、材料、有色金属的消耗。
(3)尽量降低电能消耗和维修费用等。
二.电力负荷的分类(依据重要性): 1、一类负荷(一级负荷)(1)定义:凡因突然中断供电可能造成人身伤亡或重大设备损坏、造成重大经济损失或在政治上产生不良影响的负荷。
例:矿井通风机、主排水泵、副井提升机等。
(2)供电要求:两个独立电源供电。
2、二类负荷:(1)定义:凡因突然停电造成大量减产或大量废品的负荷。
例:煤矿主井提升机、压风机。
(2)供电:两个独立电源供电。
3、三类负荷:(1)定义:指除一、二类负荷以外的其它负荷。
例:学校宿舍、地面附属车间及矿井机修厂等。
(2)供电:单回路供电、多负荷共用一条输电线路。
(三)负荷分类的目的确保一类负荷供电不间断,保证二类负荷用电,考虑三类负荷供电 三、电力系统1、电力系统:是指发电厂、各输电线路和升降变电所以及电力网用户组成的统一整体。
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。
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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。
第一章 工矿企业供电系统.概要

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二、电力网的结线方式
1.放射式电网
2.干线式电网
3.环式电网
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1.放射式电网
优点:供电线路独立,故障互
不影响,可靠性高;保护简单, 易整定,动作时间短。 缺点:线路多,负荷不大时, 造成有色金属浪费。 双回路:比单回路可靠性高, 但所用设备多1倍,投资大, 用于一类负荷或重要的二类负 荷。 单回路:用于三类负荷或只有 一个电源的二类负荷。
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二、供电系统
电力系统:
由发电机、 各种输电线 路和升降压 变电所以及 电力用户组 成的整体。
电力网:
发电厂址:
高压输电: 并网发电:
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三、工矿企业电源
电源多来自电力网,只有在尚未建成电力网
的地区,才由地方发电厂或自备发电厂供电。 企业总变电所,6kV~35kV。 具有一类负荷的企业总变电所应有两个独立 电源。 采用平行双回路或环形供电。
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一、供电的重要性及基本要求_2
2. 供电安全 人身和设备安全。防爆、防火、防触电。 3. 供电质量 频率稳定:允许偏差±0.5Hz,±1%。 电压稳定:一般允许偏移±5%。
►电压偏移:用电设备端电压与其额定值的偏差值。
4. 供电经济 降低基建投资、设备材料消耗、年运行费用。
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四、供电电压等级
标准额定电压等级,见表l-l。
发电机高5%。
变压器 一次侧等于UN或1.05 UN; 二次侧等于1.05 UN或1.1 UN。 企业供电电压的选择: 取决于电源电压,用电设备电压、容量及供电距 离。
第一章 矿山供电系统

供电系统的接线方式
配电网接线方式:是指高低压配电线路与变电所各 类高压电器之间的连接关系,它与电网的运行情况 有关。 供电系统常用的典型配电方式分为 放射式 树干式 环式
1.放射式
放射式接线是指由变配电所高压母线上引出的一回线路,直 接向一个变电所或高压用电设备供电,沿线不分接其他负荷。 优点: 供电可靠性较高,故障发生后影响范围小。 继电保护装置简单且易于整定。 便于实现自动化。 运行简单,切换操作方便。 缺点: 一旦线路或开关设备发生故障,由该回路供电的负荷将中断 供电且难以恢复。 配电线路和高压开关柜数量多,投资大。
发电系统 - 供电(输、配电)系统 - 用电系统 发电厂(站) - 电力网、变电所 - 电力负荷 发电机 - 高、低压电网等 - 电动机等
发电厂(站)
将一次能源转换为电能。 一次能源包括:煤炭、石油、天然气、水能、 原子核能、风能、太阳能、地热、潮汐能 等。 我国一次能源主要是:煤炭、水力和原子能。
3.环式
变电所的主接线
变电所的主接线有多种方式,常用的方式有: 线路-变压器组结线 单母线分段结线 桥式结线
变电所的主接线
1、线路-变压器组结线 线路 -变压器组结线由一条电源线路 和一台变压器组成 。 线路-变压器组结线中,变压器 高压侧的进线开关有三种形式:
进线开关为隔离开关 适用线路短, 变压器容量小的情况。
变电所的主接线
变电所的主接线
3、桥式结线
桥:图中的 QF3,将两条线 路和变压器连 接在一起,互 相备用,形似 桥。 QF3与线路的 断路器 QF1,QF2位置 的不同,分为 内桥、外桥和 全桥三种。
外桥
内桥
全桥
中国矿大版矿山电工学课件第一章矿山供电系统和负荷

直流
目受录电上页设备
供电设备
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1.5
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72
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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。
第一章矿井供电系统和安全用电

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第一节 矿井供电系统
矿井供电系统
矿井供电的一般规定 4. 年产6万吨以下的矿井采用单回路时, 必须有备用电源,备用电源的容量必 须满足通风、排水、提升等要求; 5. 小型矿井采用10kV以下电压作为矿井 架空电源进线时,两回路不得共杆;
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乌海职业技术学院
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第一节 矿井供电系统
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第一节 矿井供电系统
矿井供电系统
矿井供电的一般规定
8. 井下各级配电电压和各种电气设备的 额定电压等级应符合要求;
线配 设路电 备平 面系 布敷统 置设
图图
9. 每一矿井必须备有地面、井下配电系 统图,井下电气设备布置示意图和电 力、电话、信号、电机车等线路平面 敷设示意图;
矿井供电系统
矿井供电的一般规定 6. 矿井多回路电源供电时部分线路可共 杆架设; 线路不得通过塌陷区; 共杆架设部分,必须具有正常维护 和检修条件;
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第一节 矿井供电系统
矿井供电系统
矿井供电的一般规定 7. 井下各水平中央变(配)电所、主排 水泵房和下山开采的采区排水泵房的 供电线路,不得少于两回路;主要通 风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦 斯泵房等主要设备机房,应各有两回 路直接由变(配)电所馈出的供电线 路;
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第一节 矿井供电系统
矿井供电系统
采煤工作面供电方式 1. 干线式; 2. 辐射式; 3. 混合式; 4. 移动变电所
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第一讲矿井供电系统及供电安全管理

2、综合保护装置实现的目标和功能:
智能化开关柜运行中不仅要有高度的可靠性, 而且还要监视开关柜的运行状态。开关柜智能化 的目标首先是实现自检和自控功能。
自检功能包括自动检测、自动监视、自动记 录,必要时发出报警;自控功能包括自动处理信 息、自动诊断与自动保护。
3、智能开关柜主要检测内容
(1)绝缘性能检测 当开关柜内的绝缘件泄漏电流超过预定值时,发出 警报。
七、矿井供电系统自动化
一、开关柜综合保护装置
随着配电网自动化的迅速发展和供电可靠性的日益提 高,对开关柜的要求也愈来愈高。特别是变(配)电 所在逐步实现综合自动化进而为无人职守时,对开关 及开关柜运行状态的监视提出来更多的要求。因此, 传统的开关柜与电子技术相结合的智能化开关柜就应 运而生,成为新一代的机电一体化电器产品。这种产 品,一方面要满足传统开关柜的基本功能要求,另一 方面将微电子技术引进柜内,使其有自检、自控和自 我诊断的新功能,以满足配电网综合自动化的需要。
按照电流通过人体,人体呈现的状态,可将通过人体的电流分为三个级别
感知电流 摆脱电流 室颤电流
在一定频率下,通过人体引起触电者有任何感觉 的最小电流(有效值)称为该频率下的感知电流。对 工频交流而言,约1mA左右。
在一定概率下,人触电后能自行摆脱带电体的最 大电流称为该概率下的摆脱电流。摆脱概率为99.5% 时,成年男子摆脱电流约为9mA,成年女子摆脱电流 约为6mA。
矿山电工学第一章 矿山供电系统及设备

总计算负荷: Pca = K ∑ p × ∑ Pca = 0.95 × (10 + 2.4 + 1.4) = 13.1kW
Qca = K ∑q × ∑ Qca = 0.97 × (17.3 + 1.8 + 0) = 18.5k var
2 2 S ca = Pca + Qca = 13.12 + 18.52 = 22.7kVA
1~1 概述
本节分成三部分来介绍: 本节分成三部分来介绍: * 基本概念 * 电力系统电压 电力负荷、分级、 * 电力负荷、分级、计算
1~1
概述
基本概念: 一、基本概念: 矿山供电——矿山所需电能的供应和 1、矿山供电 矿山所需电能的供应和 分配问题。 分配问题。 任务?为什么要用电能作为主要力?) (任务?为什么要用电能作为主要力?) 电力系统——电能由各种形式的发电 2、电力系统 电能由各种形式的发电 厂产生,经过输送、变换和分配, 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——变换 变换——传 散的电能用户,这些生产 变换 传 分配——消费的环节,组成的一个有 消费的环节, 输——分配 分配 消费的环节 所示) 机整体,叫做电力系统( 机整体,叫做电力系统(如图1-1所示)。 为什么建立大型电力系统?) (为什么建立大型电力系统?)
1~1
概述
二、电力系统的额定电压: 电力系统的额定电压:
用电设备额定电压: 1、用电设备额定电压:能使用电设备正常运行并获得 最佳经济效果的电压。 最佳经济效果的电压。 电网额定电压的国家标准:具体内容见表1 2、电网额定电压的国家标准:具体内容见表1-2和1-3 (P4-5)所示 不难看出, 所示。 (P4-5)所示。不难看出,同一电压级供电设备和用电设 备的额定电压值并不相同,原因如下图所示。 如下图所示 备的额定电压值并不相同,原因如下图所示。
矿山供电系统及设备

地面变电所的布置是根据电压等级、各级电压配电装置的形式、母线种类、出线走廊的条件以及地形情况等因素,因地制宜地决定的。
lOkV及以下电压等级的配电装置采用户内式成套配电装置;35kV及以上电压等级的配电装置在工业广场较大、无污染的矿山,可采用户外架构式的配电装置。
变电所的布置包括主变压器、室内外配电装置和主控室等重要部分。在电气设备布置中,为保证运行时电气设备人员的安全,以及检修维护和搬运的方便,在《高压配电装置设计技术规程》中,对室内外配电装置的各部件,规定了最小的电气绝缘安全距离。其中最基本的是空气中的最小安全净距,它表明带电部分到接地部分或带电部分之间的最小安全净距离。
由变电亭向井下敷设的电缆,要穿过内径为120~150ram的钢管。为承担电缆的重量,要将每条电缆与吊挂它用的钢丝绳绑在一起。
三、矿井各级变电所及配电点 1.矿井地面变电所 1)位置选择原则
择矿山地面变电所的位置要考虑以下情况: (1)靠近主要负荷和入井电缆井筒,以便减少金属导线消耗量,降低电能损耗。 (2)架空线与变电所地址同时确定,以便给各级电压线路进出变电所留有走廊。 (3)尽量不设在空气污秽的地区(否则需采取防污措施),应将其设在常年主导风向上风侧,以避开污染源。 (4)使其具有适宜的地形及地质条件,如避开滑坡;在煤田上避免压煤;躲开采空区、塌陷区。 (5)不应设在采矿场爆破危险区和炸药库爆炸危险区;不应设在稳定的排废场内,并与之有适当的安全距离;变电所的生产建筑物和构筑物与运输繁忙的标准轨距铁路的距离一般不小于40m。 (6)交通方便,利于变、配电设备的运输。 (7)应有扩展的余地。
4.工作面配电点
补充:综采、掘进工作面供电系统
一、综采工作面 1、综采工作面供配电设备的特点
(1)供配电系统中,高压直接进人采区;低压已达3.3 kV目前最大的移动变电站容量已超过3000 kVA,且变压器中性点采用电抗器或经电阻接地的方式,并与保护装置配合 (2)移动变电站全部采用干式变压器。一次侧电压为6kV-12 .5 kV,二次侧电压有5 KV ,4.16 KV ,3.3 KV 2.3 kV,1.1 kV不同等级。自然冷却方式,耐压、过热系数高.
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。
2024煤矿供电系统与电气设备的安全管理培训教案

2024煤矿供电系统与电气设备的安全管理培训教案第一章:煤矿供电系统概述1.1 煤矿供电系统的组成1.1.1 电源系统1.1.2 输电系统1.1.3 配电系统1.1.4 用电设备1.2 煤矿供电系统的作用与重要性1.2.1 保障矿井安全生产1.2.2 提高矿井生产效率1.2.3 降低矿井生产成本1.3 煤矿供电系统的技术要求1.3.1 电压等级1.3.2 电流等级1.3.3 供电可靠性第二章:煤矿电气设备的安全管理2.1 电气设备安全管理的重要性2.1.1 预防电气事故2.1.2 保障矿井安全生产2.1.3 提高矿井生产效率2.2 电气设备的分类与性能2.2.1 电动机2.2.2 变压器2.2.3 开关设备2.2.4 电缆2.3 电气设备的安全管理措施2.3.1 设备的选择与安装2.3.2 设备的维护与检修2.3.3 设备的保护与监控第三章:煤矿供电系统的运行与维护3.1 煤矿供电系统的运行管理3.1.1 运行规程的制定与执行3.1.2 运行参数的监测与分析3.1.3 运行设备的调度与控制3.2 煤矿供电系统的维护管理3.2.1 设备的日常检查与维护3.2.2 设备的大修与改造3.2.3 设备的故障处理与分析3.3 煤矿供电系统的节能管理3.3.1 节能措施的制定与实施3.3.2 节能效果的评估与改进3.3.3 节能技术的推广与应用第四章:煤矿电气设备的安全操作与检修4.1 电气设备的安全操作规程4.1.1 设备的启动与停止4.1.2 设备的使用与维护4.1.3 设备的事故处理与报告4.2 电气设备的检修管理4.2.1 检修计划的制定与执行4.2.2 检修工艺与质量要求4.2.3 检修工具与设备的使用4.3 电气设备的故障诊断与排除4.3.1 故障原因的分析与判断4.3.2 故障排除的方法与步骤4.3.3 故障案例的分享与讨论第五章:煤矿供电系统与电气设备的安全事故预防5.1 安全事故的类型与危害5.1.1 触电事故5.1.2 短路事故5.1.3 过载事故5.2 安全事故的预防措施5.2.1 安全制度的建立与执行5.2.2 安全培训与教育5.2.3 安全防护设施的设置与使用5.3 安全事故的处理与应急响应5.3.1 事故应急预案的制定与演练5.3.2 事故现场的处置与救援5.3.3 事故原因的分析与处理第六章:煤矿供电系统的保护与监控6.1 保护装置的种类与作用6.1.1 过电流保护6.1.2 过载保护6.1.3 短路保护6.1.4 接地保护6.2 监控系统的组成与功能6.2.1 监控设备的选择与安装6.2.2 监控信号的传输与处理6.2.3 监控数据的分析与显示6.3 保护与监控系统的运行管理6.3.1 保护与监控设备的维护与检修6.3.2 保护与监控设备的故障处理与分析6.3.3 保护与监控设备的使用与培训第七章:煤矿电气设备的故障诊断与维修7.1 故障诊断的方法与技术7.1.1 故障诊断的基本原理7.1.2 故障诊断的常用方法7.1.3 故障诊断的实施步骤7.2 电气设备的维修管理7.2.1 维修计划的制定与执行7.2.2 维修工艺与质量要求7.2.3 维修工具与设备的使用7.3 故障案例的分析与讨论7.3.1 故障原因的调查与分析7.3.2 故障处理的方法与步骤7.3.3 故障预防的措施与建议第八章:煤矿供电系统的节能技术与管理8.1 节能技术的种类与应用8.1.1 变频调速技术8.1.2 高压变电技术8.1.3 电机优选与节能改造8.2 节能管理的方法与措施8.2.1 节能目标的制定与分解8.2.2 节能指标的监测与分析8.2.3 节能成果的评估与奖励8.3 节能案例的分享与讨论8.3.1 节能改造的项目与效果8.3.2 节能管理的经验与启示8.3.3 节能技术的推广与普及第九章:煤矿电气设备的安全事故案例分析9.1 安全事故的类型与原因9.1.1 触电事故9.1.2 短路事故9.1.3 过载事故9.1.4 设备故障事故9.2 安全事故的处理与应急响应9.2.1 安全事故的报告与调查9.2.2 安全事故的处理与分析9.2.3 安全事故的预防与应对9.3 安全事故案例的分享与讨论9.3.1 安全事故的教训与反思9.3.2 安全事故的整改与改进9.3.3 安全事故的防范与措施10.1.1 培训目标的达成与评估10.1.2 培训效果的反馈与改进10.1.3 培训成果的巩固与持续10.2 安全管理知识的巩固与提升10.2.1 安全管理原理与方法的掌握10.2.2 安全操作技能的培养与训练10.2.3 安全意识的提高与养成10.3 安全管理实践的应用与创新10.3.1 安全管理政策的贯彻与实施10.3.2 安全管理制度的完善与优化10.3.3 安全管理成果的推广与创新重点和难点解析一、煤矿供电系统的组成及其作用与重要性二、煤矿电气设备的安全管理三、煤矿供电系统的运行与维护四、煤矿电气设备的安全操作与检修五、煤矿供电系统与电气设备的安全事故预防六、煤矿供电系统的保护与监控七、煤矿电气设备的故障诊断与维修八、煤矿供电系统的节能技术与管理九、煤矿电气设备的安全事故案例分析。
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1、系统或网络结构的基本方式
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放射式接线
干线式接线
环状式接线
1)放射式电网
(1)单回路放射式 适用于向三级或二级小负荷设备供电。
a)单电源单回路
b)单电源双回路
图 SN10-10型高压少油断路器
当触头分断产生电弧时,油被气化和分解,灭弧室内腔 压力增大,使静触头座内的钢球上升,将球阀关闭,电弧在 密闭的空间燃烧,压力急剧增大,当导电杆向下运动,依次 打开上、中、下三个横吹口时,油气混合物高速横吹电弧, 使其熄灭。
在开断小电流时,电弧能量小,横收效果不佳。导电杆 继续向下打开纵吹油道,电弧受到纵吹。在导电杆向下运动 时,将一部分油压入附加油流道横吹电弧,起到机械油吹作 用,从而促使小电流电弧很快熄灭。
3、平硐开采供电系统
矿层埋藏较浅(低于100m)、分布范围较广时采用,利 用在小风井、斜井或钻孔附近设置的地面变电亭提供低 压电能。
说明:由地表倔进水平巷道(平硐)直接通到矿 化体进行开采,以平硐作为主要开拓巷道的开拓 方法叫平硐开拓。巷道约有千分之三到七的坡度。 平硐开拓是一种最经济、基建时间短和安全可靠 的方法。一般适用于山区地形,空车上坡重车下 坡,水自由流出。
1、一级负荷
2、二级负荷
Hale Waihona Puke 3、三级负荷2、井下特殊的环境
井下特 殊的环境
顶板失控而自行 冒落的现象。
指矿井作业面、巷道侧壁 在矿山压力作用下变形, 破坏而脱落的现象。
3、电力负荷对供电的基本要求
1
1.保证供电的安全 可靠性 1)要求供电不间断; 2)对重要负荷供电 应绝对可靠:如主 排水泵、副井提升 机等; 3)供电安全包括人 身和设备安全;防 潮、防爆;
电气设备额定电压表
电气设备额定电压表
1)电力线路和用电 设备的额定电压相等
2)发电机的额定电 压(高5%) 3)变压器的额定电 压(注意分高压侧和 低压侧) 高压侧和电力线路 相等,低压侧高10%
例题
自耦变压器
三、电力负荷分级及对供电的要求
1、电力负荷的分级
1)定义:当突然中断供电可能造成人身 伤亡或重大设备损坏、造成重大经济损失 的负荷。例:矿井通风机、主排水泵及立 井提升设备等。 2)供电要求:两个独立电源供电。
2、高压隔离开关 (刀闸)
1)结构:动静触头
2)作用: (1)隔离电 源。(2)切断小电流。
3)特点:没有灭弧装置。触 头通、断状态明显可见。
4)在成套设备装置中,隔 离开关与断路器之间设有闭 锁装置。
图2.5
GN19-10/600型高压隔离开关
1—连接板;2—静触头;3—接触条;4—夹紧弹簧;5—支持瓷瓶; 6—镀锌钢片;7—拉杠绝缘子;8—支持瓷瓶;9—传动主轴;10—底架
1、深井供电系统示意图
2、浅井供电系统
a、井底车场及其附近巷道的低压用电设备,可 由设在地面变电所的配电变压器降压后,用低 压电缆通过井筒送到井底车场配电所,再由井 底车场配电所将低压电能送至各低压用电设备 。 b、当采区负荷不大或无高压用电设备时,采 区用电由地面变电所用高压架空线路,将电能 送到设在采区地面上的变电室或变电亭,然后 把电压降为380V或660V后,用低压电缆经钻 孔送到井下采区配电所,再送给工作面配电点 和低压用电设备。 c、当采区负荷较大或有高压用电设备时,用 高压电缆经钻孔将高压电能送到井下采区变电 所,然后降压向采区低压负荷供电。为防止钻 孔孔壁塌落挤压电缆,钻孔中敷设有钢管,电 缆穿过钢管送至井下采区。
单侧电源和单回线路
矿井供电系统的组成
二、供电系统
矿井供电方式的确定主要取决于井田的范围、煤层埋藏 的深度、开采方式、矿井年产量、涌水量和井下负荷的 大小等因素。分为深井供电系统、浅井供电系统。
深井供电系统: A、特点:设立中央 变电所。 B、决定因素:煤层 深,井下负荷大、涌 水量大等。 C、组成:地面变电 所、井下中央变电所 和采区变电所。 D、供电回路数:两 路或两路以上。如下 图所示。 浅井供电系统: A、特点:井下不 设立中央变电所。 B、决定因素:煤 层埋藏不深(一般 离地表100~200 m)、井田范围大 、井下负荷不大、 涌水量小的矿井。 可采用浅井供电系 统,如下图所示。
低压电网:1KV以下
高压电网:3-330KV
电力网分类
超高压电网:330-1000KV 特高压电网:1000KV以上
二、电力系统的额定电压
额定电压:能使受电器、发电机、变压器等正常 工作的电压,称为它们的额定电压。
1、一般规定:在同一电压等级中,受电器和系统 的额定电压与等级电压相同,发电机额定电压比同 级受电器额定电压高5%。 变压器一次侧与电网直接相连时,规定其额定电压 与系统电网的电压相同。 变压器二次侧,规定其额定电压比系统电网的电压 高5%-10%。
2
2、保证良好的电 能质量 电能质量要求两个 主要指标: 1)频率和电压。 频率50Hz,偏差小 于〒0.5Hz。 2)电压偏差。允 许电压偏差〒5%。
3
3.保证供电系统运 行的经济性 1)供电网络接线 简单; 2)尽可能降低设 备、材料、有色金 属的消耗; 3)降低电能消耗 和维修费用等。
一、供电系统结线方式
1)定义:凡因突然停电造成大量减产或 大量废品的负荷。例:主要提升和运输设 备、地面空气压缩机、抽放瓦斯设备、综 采面采区变电站。 2)供电要求:两个独立电源供电。 1)定义:指除一、二类负荷以外的其它 负荷。停电不影响生产,例:学校宿舍 、地面附属车间及矿井机修厂等。 2)供电要求:单回路供电、多负荷共用 一条输电线路。
三、矿井各级变电所及配电点
1、矿井地面变电所(矿山供电的枢纽)
2、井下中央变电所
尽量靠近负荷中心,主要进行电能变换、集中和分配,包括 主变电所、采取变电所、移动变电站、工作面配电点。一般 设在靠副井的井底车场范围内。
井下中央变电所设备图
3、采区变电所
是采区的供电枢纽,接 受井下中央变电所送来 的高压电能,分配或直 配给采掘工作面配电点 或用电设备,是采区变 电所-工作面配电点方式。
1、单母线结线
适用于具有一、二级负荷,进出线较多的变电所。
2、桥式结线(外桥、内桥、全桥)
负荷变化大,倒闸次数少,具有一、二级负荷的变电所。
线路切换少,变 压器切换较多
操作性能要求高
线路较长,不需要经常切换变压器
3、双母线结线
用于负荷容量大,可靠性要求高,进出线户回路多的重 要变电所。
4、线路--变压器组结线
矿山电工学
课程成绩比例分配表
15%
5%
70%
期末考试成绩 出勤成绩 作业成绩 课堂练习
10%
第一章 矿山供电系统
矿山电工学
第三章 采掘设备的电气 控制
第二章 安全用电及保护
第四章 矿井照明
6学时
4学时
第五章 节电及电气化指 标
2学时
6学时
第六章 采区供电设计
4学时
2学时
第一章 矿山供电系统
矿山供电系统
有较强的灭弧
装置。
油断路器按照用油多少分为多油断路器和少油断 路器。
多油断路器主要作用10KV以下线路,绝缘油的 主要作用是熄灭电弧。
分为平开式和机 械油吹式
多油断路器
1)平开式多油断路器
开断电路时,电弧高温使变压器油蒸发和分解成气体。这 些气体吸收大量的热能使电弧冷却;同时油分解出大量的 氢气,迅速流向油箱上部,对电弧产生纵吹效果。
(2)双回路放射式
优点:供电线路独立,故障互不影响。
适用:负荷容量大或孤立的用户
2)干线式电网
适用:单回路干线式一般适用三类负荷供电,双回路干线 式一般适用二、三类负荷供电。
直接连接干线式
串联型干线式
适用:负荷容量大或孤立的用户 矿山供电系统中的结线一般采用双回放射式或环式结线。
3)环式电网
3、高压负荷开关
( 1)
作用:通断负荷电流和一定的过
载电流,不能切断短路电流。 灭弧罩上内在高温下 产生气体纵吹电弧 特点:灭弧装置简单,开断时有 明显断口也起到隔离开关的作用 和熔断器配合替 代断路器
( 2)
应用:负荷容量不大、对继电 (3) 保护要求不高、不太重要的电 路中。
负荷开关就相当于在隔离开关的基础上加上一个简单的灭弧装置。
地面变电所设备布置图
地面变电所一次系统模拟图
地面降压站设备巡回检查图
四、综采工作面供电与工作面配电点
1、综采工作面供电
(1)高压深入负荷中心。 (2)组成:采区配电所—移动变 电站—工作面。 (3)综采工作机电设备布置:移动变 电站通常设置在距工作面150~300m 的顺槽中,工作面每推进100~200m ,变电站向前移动一次。
采区变电所的位置和硐室布置图
采区变电所硐室布置图
4、工作面配电点 接受采区变电所或移动变电站送来的低压电能, 通过控制开关、磁力启动器向回采或掘进工作面 的机电设备供电。
1、供电系统的基本概念:电力系统、电力网、变 电所、额定电压、电力负荷的分类。 2、供电系统的接线方式 3、矿井变电所的结线方式有:线路-变压器组结 线、单母线结线、单母线分段结线、桥式结线等几 种。 4、矿井供电方式:高压供电系统:由地面变电 所—井下中央变电所—采区变电所构成三级高压供 电系统。 低压电气设备供电分别由井下中央变电所、 采区变电所及移动变电站降压供给。
内容一
分析矿山供电系 统的组成及基本 概念
内容二
矿山供电系统的 主要设备
一、电力系统的基本概念
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、配电和用电的整体,叫做电力系统。