矿山供电系统及设备

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1、矿山电工学总学时32学时第一章矿山供电系统及设备本章主要内容：电力系统的基本概念供电系统的结线方式典型矿山系统分析变电所及配电点选择及布置煤矿电气设备：开关、电缆等。第一节概述一、电力系统由各级电压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、配电和用电的整体。典型电力系统如图1—1，电气设备图形符号及含义表1—1图1—1表1-11.发电厂（发电站）：将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源)的工厂。种类：水力、火力、核能、风力、地热及太阳能发电厂。3.电网：电力系统中各级电

2、压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。电网以电压等级来区分，例如lOkV电网。2.变电所：配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。二、电力系统的额定电压衡量电能质量的两个基本参数:规定：频率偏差正负0.2Hz电压偏差正负5%电压偏差是指电气设备的端电压与其额定电压之差。一、三相交流电网和电力设备的额定电压1、电网（线路）的额定电压根据需要、水平、技术、经济分析后确定2、用电设备的额定电压如图所示，用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同

3、。3、发电机的额定电压高于同级电网电压5%一次绕组的额定电压：当变压器T1直接与发电机相联时，其一次绕组额定电压应与发电机额定电压相同。当变压器T2不与发电机相联而是连接在线路上时，可看作是线路的用电设备，因此其一次绕组额定电压应与电网额定电压相同。二次绕组的额定电压：变压器二次侧供电线路较长，如为较大的高压电网时，其二次绕组额定电压应比相联电网额定电压高10％，其中5％是用于补偿变压器满负荷运行时绕组内部的约5％的电压降，另外5％用以补偿线路上的电压损耗。若二次侧供电线路不长，直接供电给高低压用电设备

4、时，仅考虑补偿变压器满负荷运行时绕组内部5％的电压降。4、电力变压器的额定电压5、电压高低的划分行业要求不同划分不同，一般以1140V为高低压区分点表1-23kV以下电气设备与系统额定电压等级注：1．电气设备和电子设备分为供电设备和受电设备两大类，受电设备的额定电压也是系统的额定电压。2．直流电压为平均值，交流电压为有效值。3．在三相交流栏下，斜线／以上为相电压，以下为线电压，无斜线者均为线电压。4．带“+”者只用于电压互感器、继电器等控制系统的电压；带“v”者为单台供电的电压；带“*”者只用于矿井下、

5、热工仪表和机床控制系统的电压；带“**”者只限于煤矿井下及特殊场合使用的电压。表1-33kV及以上的设备与系统额定电压和其对应的设备最高电压表1-4煤矿常用电压等级及应用范围三、电力负荷分级及对供电的要求1.工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求一级负荷：中断供电将造成人员伤亡或在政治上经济上造成重大损失者，以及特别重要的负荷（主水泵、主扇）。双电源供电，必要时增设应急电源。二级负荷：中断供电，在政治、经济上造成较大损失者（主皮带、主提升机）。双电源供电，当负荷较小时可以专线供电。三级负荷：不属于一、二

6、级的负荷。对供电电源无特殊要求，单回路供电。2.企业对供电的基本要求：安全、可靠、优质、经济。第二节矿山供电系统一、供电系统结线方式供电系统结线是指由各种电气设备及其连接线构成的电路，其功能是汇集和分配电能。结线中的母线又称汇流排，它实质上是电源线路或变压器与多个用户馈出线的连接处。1.系统或网络结构的基本方式（结线方式）放射式、干线式和环状式是三种基本方式。a单电源单回路；b单电源双回路；c双电源双回路1)放射式2)干线式a直接连接式；b贯穿连接式3)环状式2．矿山各级变电所常用结线方式1）母线的结线

7、方式单母线、单母线分段、双母线桥式接线（断路器与母线的位置）：内桥、外桥、全桥采用内桥式接线采用外桥式接线采用全桥式接线倒换线路方便倒换变压器方便操作灵活、投资较大二、矿井供电系统矿井供电系统由矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、工作面配电点按照一定方式相互连接起来的一个整体。矿井供电方式：大型矿井一般采用三级供电方式地面变电所、井下中央变电所、采区变电所中小型矿井一般采用二级供电方式地面变电所、采区变电所。一、深井供电系统二、浅井供电系统3.平硐开采供电当矿层埋藏较浅(低于100m)、分布范围

8、较广时，往往采用平硐开采的供电系统。此时，对于其深部的用电设备，可利用在小风井、斜井或钻孔附近设置的地面变电亭提供低压电能。当需要向平硐提供直流电时，可先经地面变电所整流，再用电缆下送。至于对平硐开拓且井深在150m的用电设备供电，其系统则与深井供电的相同，此时往往在盲井1：3附近设立一个地面变(配)电所，其各道(段)，是否设置井下中央变(配)电所，需视具体情况而定。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