《中国矿大版-矿山电工学ppt课件-第一章--矿山供电系统和负荷.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国矿大版-矿山电工学ppt课件-第一章--矿山供电系统和负荷.ppt（188页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、矿山电工学矿山电工学上页上页下页下页目录目录主要学习内容主要学习内容CH1 矿山供电系统和负荷矿山供电系统和负荷CH2 矿山供电系统故障分析矿山供电系统故障分析CH3 矿井电网三大保护矿井电网三大保护CH4 矿山供电系统设备及选择矿山供电系统设备及选择CH5 矿山电气设备的控制矿山电气设备的控制上页上页下页下页目录目录主要参考书主要参考书1.矿山电工学矿山电工学 唐唐 轶轶 等编等编 中国矿业大学出版社中国矿业大学出版社 2011.2 2.矿山电工学矿山电工学 赖昌干赖昌干 等编等编 煤炭工业出版社煤炭工业出版社 1991.113.工矿企业供电工矿企业供电 张学成张学成 等编等编 煤炭工业出版
2、社煤炭工业出版社 2005.5上页上页下页下页目录目录CH1 CH1 矿山供电系统和负荷矿山供电系统和负荷p学习要求学习要求1. 1. 一般掌握：一般掌握：典型电力系统的组成及有关的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。2. 2. 熟练掌握：熟练掌握：电力负荷分级及对供电系统的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。上页上页下页下页目录目录第一节第一节 电力系统概述电
3、力系统概述p一一 电力系统电力系统p二二 电力系统的额定电压电力系统的额定电压p三三 电力负荷对供电的基本要求及分级电力负荷对供电的基本要求及分级 上页上页下页下页目录目录一、电力系统一、电力系统1.1. 电力系统的概念：是由各种不同电压等级电力系统的概念：是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、配电联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体和用电的整体 。图图1 一个简单的电力系统一个简单的电力系统上页上页下页下页目录目录典典型型电电力力系系统统图图上页上页下页下页目录目录交流发电机交流发电机(G)(G
4、)上页上页下页下页目录目录电力变压器电力变压器(T)(T)上页上页下页下页目录目录断路器断路器(QF)(QF)上页上页下页下页目录目录隔离开关隔离开关(QS)(QS)上页上页下页下页目录目录熔断器熔断器(FU)(FU)上页上页下页下页目录目录刀开关刀开关(QK)(QK)上页上页下页下页目录目录熔断式开关熔断式开关(Q)(Q)上页上页下页下页目录目录负荷开关负荷开关(Q)(Q)上页上页下页下页目录目录电流互感器电流互感器(TA)(TA)上页上页下页下页目录目录电压互感器电压互感器(TV)(TV)上页上页下页下页目录目录阀型避雷器阀型避雷器(F)(F)上页上页下页下页目录目录电抗器电抗器(L)(L
5、)上页上页下页下页目录目录电容器电容器( C )( C )上页上页下页下页目录目录线路、母线线路、母线(W)电缆及终端电缆及终端(X)上页上页下页下页目录目录2. 2. 电力系统的主要环节（电力系统的主要环节（1 1）（1 1）发电厂（站）：）发电厂（站）： 指将其他形指将其他形式的能量转换成电能的场所。式的能量转换成电能的场所。p 一般根据所使用的能源的不同，一般根据所使用的能源的不同，将电厂分为火力发电厂、水力发电将电厂分为火力发电厂、水力发电站、核电站、潮汐电站、风力发电站、核电站、潮汐电站、风力发电站等。站等。上页上页下页下页目录目录2. 2. 电力系统的主要环节（电力系统的主要环节（
6、2 2）（2 2）变电所）变电所：是汇集电能、变换电压的中间是汇集电能、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。环节，它由各种电力变压器和配电设备组成。 p 按用途分：按用途分： 升（降）压变电所、联络变电升（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、工矿企业变电所、农村变电所、整流变电所等。所等。p 按地位分：枢纽变电所、穿越变电所、终端按地位分：枢纽变电所、穿越变电所、终端变电所。变电所。p 按供电范围分：区域（一次）变电所、地区按供电范围分：区域（一次）变电所、地区（二次）变电所。（二次）变电所。上页上页下页下页目录目录2.2.电力系统的主要环节（电
7、力系统的主要环节（3 3）（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，变电所与各种不同电压的电力线路组成的网。是电力系统的重要组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。p 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： 低低 压压 电电 网：网：1.2kV及以下及以下 高高 压压 电电 网：网：3kV330kV 超高压电网：超高压电网：330kV1000kV 特高压电网：特高压电网：1000kV以上以上上页上页下页下页目录目录二、电力系统的额定电压（二、电
8、力系统的额定电压（1 1）1. 1. 额定电压：是指发电机、变压器和电气设额定电压：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备等在正常运行时具有最大经济效益时的电压。压。2. 2. 额定电压等级：由国家规定的各种标准额额定电压等级：由国家规定的各种标准额定电压。定电压。p作用作用：便于各种电力设备生产制造标准化便于各种电力设备生产制造标准化和系列化。和系列化。上页上页下页下页目录目录第一章第一章直流直流单相交流单相交流三相交流三相交流受电设备受电设备供电设备供电设备受电设备受电设备供电设备供电设备受电设备受电设备供电设备供电设备1.51.5223366661212121
9、22424242436363636363642424242484860607272100100100100110115127133127133220230220230220/380230/400400*440400*460380/660400/690800*800*1000*1000*11401200上页上页下页下页目录目录受电设备与系统额定电压供电设备额定电压（发电机）设备最高电压33.1566.36.91010.511.53540.56069110126220252330363500550750-上页上页下页下页目录目录二、电力系统的额定电压（二、电力系统的额定电压（2 2）p电气设备额定
10、电压的确定电气设备额定电压的确定 我国国家标准规定：一般我国国家标准规定：一般供电设备供电设备的额定电压应高出系统和用电设备的额的额定电压应高出系统和用电设备的额定电压的定电压的5 5，用以补偿正常负荷时线路用以补偿正常负荷时线路上的电压损失，使设备获得近似额定的上的电压损失，使设备获得近似额定的电压。电压。受电设备的额定电压与系统额定受电设备的额定电压与系统额定电压相对应。电压相对应。上页上页下页下页目录目录二、电力系统的额定电压（二、电力系统的额定电压（2 2）- -5 5% %+ +5 5% %G GT T1 1W WL L1 1T T2 2L Ld d电电力力网网中中的的电电压压变变化
11、化示示意意图图上页上页下页下页目录目录3.3.电气设备额定电压的确定电气设备额定电压的确定(1)(1) 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： 额定电压额定电压 VGN=1.05系统额定电压（系统额定电压（VN） B. 变压器变压器： 受电侧额定电压受电侧额定电压VTN1 与发电机相连时，与发电机相连时，VTN1=VGN 与线路（系统）相连时，与线路（系统）相连时，VTN1=VN上页上页下页下页目录目录3.3.电气设备额定电压的确定电气设备额定电压的确定(2)(2) B. B. 变压器变压器 输出侧额定电压输出侧额定电压V VTN2TN2 与与3
12、5kV及以上线路相连及以上线路相连 VTN2=1.1 VN 与与35kV以下线路相连，但变压器的以下线路相连，但变压器的短路电压百分比短路电压百分比 VS%7.5%，或连接长线路或连接长线路时时 VTN2=1.1 VN 其他情况其他情况 VTN2=1.05 VN上页上页下页下页目录目录3.3.电气设备额定电压的确定电气设备额定电压的确定(3)(3) C. C. 系统额定电压与设备额定电压系统额定电压与设备额定电压 系统系统V VN N= =用电设备用电设备V VN N 系统额定电压和设备额定电压值根系统额定电压和设备额定电压值根据表据表1-21-2、1-31-3确定确定 下面举例说明电力系统中
13、电气设备下面举例说明电力系统中电气设备额定电压的确定方法额定电压的确定方法. .上页上页下页下页目录目录 请根据下面系统图已知参数确定各电气元件的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. .6.3kV6.3/363/121kV110/10.5kV330/38.5kV6/0.4kV上页上页下页下页目录目录4. 煤矿常用电压等级及应用范围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：井下电气设备控制及局部照明127V：井下照明及手持式电钻：井下照明及手持式电钻220V：矿井地面照明：矿井地面照明250V(DC)：电机车：电机车380V：小型矿井井下使用
14、：小型矿井井下使用500V(DC)：井下电机车：井下电机车660V：井下低压动力：井下低压动力750V(DC)：露天煤矿工业电机车：露天煤矿工业电机车1140V：井下综采动力：井下综采动力1500V(DC)：露天煤矿工业电机车：露天煤矿工业电机车6kV: 井上、下高压电机及配电电压井上、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：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：矿区受电电压或配电电压上页上页下页下页目录目录三、三、电力负荷对供电的基本要求及分级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
15、电系统是煤矿生产的主要环节。它由各种电气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、可靠地送到各通过变换、分配、输送将电能安全、可靠地送到各种不同的动力设备上，以满足煤矿现代化生产的要种不同的动力设备上，以满足煤矿现代化生产的要求。求。上页上页下页下页目录目录（一）、电力负荷对供电的基本要求（一）、电力负荷对供电的基本要求 1 1）保证供电的安全性；）保证供电的安全性； 2 2）保证供电的可靠性；）保证供电的可靠性； 3 3）保证电能的良好质量；）保证电
16、能的良好质量； 4 4）保证供电系统的技术经济合理。）保证供电系统的技术经济合理。上页上页下页下页目录目录1 1）供电的安全性）供电的安全性p 安全性：安全性：*指在电能的供应、分配和使用中不指在电能的供应、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、架线选择等人身触电伤亡：触电保护、架线选择等 设备毁坏：继电保护、结线方式、接地保护等设备毁坏：继电保护、结线方式、接地保护等p 对煤矿生产的含煤尘、瓦斯、高湿度等特殊环对煤矿生产的含煤尘、瓦斯、高湿度等特殊环境，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
17、必须采取防触电、防潮、防爆、抗磨损等措施，正确选择设备、确定供电系防爆、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。上页上页下页下页目录目录2 2）供电的可靠性）供电的可靠性p 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。p 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，即无论在任何情况下，都必须保证能提供一部分电能，保证任何情况下，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。 p 电力负荷是决定
18、电力系统规划、设计、运行及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。上页上页下页下页目录目录电力负荷分级及对供电结线的要求电力负荷分级及对供电结线的要求 电力负荷的分级：电力负荷的分级：根据不同负荷根据不同负荷对对供电可靠性的要求供电可靠性的要求分三级。分三级。 一级负荷一级负荷：采用两个独立电源的双：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。
19、二级负荷：采用两回线路供电。 三级负荷三级负荷：不属于一、二级负荷的不属于一、二级负荷的所有用电设备，对供电无特殊要求，一所有用电设备，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。上页上页下页下页目录目录1 1）、一级负荷）、一级负荷p 对突然中断供电将造成生命危害、导致重大设备破坏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，给国且难以修复、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。
20、对属于对属于一级负荷的设备，为使其可靠运行，必须采用完全备用系一级负荷的设备，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。p 独立电源独立电源：指不受其他电源故障影响或干扰的电源。：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，且其输变配各环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，但当其中一个故障时或母线之间无联系，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。 上页上页下页下页目
21、录目录2 2）、二级负荷）、二级负荷 指突然中断供电时将造成大量减产，指突然中断供电时将造成大量减产，产生大量废品，大量原材料报废，使工产生大量废品，大量原材料报废，使工业企业内部交通生产停顿的负荷为二级业企业内部交通生产停顿的负荷为二级负荷。负荷。 如矿井的地面空压机、提升运输运如矿井的地面空压机、提升运输运设备、井底车场的整流设备等。设备、井底车场的整流设备等。上页上页下页下页目录目录3 3）、三级负荷）、三级负荷 凡中断供电不会在经济上或其他方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。面造成较大影响者，为三级负荷。 负荷有：机械修理厂、生活福利设负荷有：机械修理厂、生活
22、福利设施等。此类负荷一般对供电可靠性无特施等。此类负荷一般对供电可靠性无特殊要求，不需要备用电源和设备殊要求，不需要备用电源和设备, ,一般采一般采用无备用系统结线方式。用无备用系统结线方式。 上页上页下页下页目录目录3 3）保证电能的良好质量）保证电能的良好质量p 电能质量：电能质量：* *主要指满足用电户对电压和频率质主要指满足用电户对电压和频率质量的要求，也包括电压波形。即要求量的要求，也包括电压波形。即要求电压幅值电压幅值和和频频率率保持在一定允许范围内，并使保持在一定允许范围内，并使波形畸变波形畸变不超过允不超过允许值。许值。p 电压幅值允许变化范围：电压幅值允许变化范围：线路额定电
23、压线路额定电压电压允许变化范围电压允许变化范围35kV35kV及以上及以上5%V5%VN N10kV10kV及以下及以下7%V7%VN N低压照明低压照明+5%V+5%VN N10%V10%VN N上页上页下页下页目录目录3 3）保证良好的电能质量）保证良好的电能质量p 频率变化范围一般为频率变化范围一般为50500.2Hz0.2Hzp 电压和频率超出允许范围的危害：影响电压和频率超出允许范围的危害：影响电力系统的稳定运行，设备运行及出力恶化，电力系统的稳定运行，设备运行及出力恶化，生产质量受到较大影响。生产质量受到较大影响。p 波形畸变：交流电压波形畸变，表示电波形畸变：交流电压波形畸变，表
24、示电网含有高次谐波，谐波含量过高，会使继电网含有高次谐波，谐波含量过高，会使继电保护、自动装置、计算机等不能正常工作，保护、自动装置、计算机等不能正常工作，所以所以一般波形畸变不允许超过一般波形畸变不允许超过5%5%。上页上页下页下页目录目录4 4）技术经济合理）技术经济合理p技术经济合理技术经济合理：*指供电系统在满足用电户对用电指供电系统在满足用电户对用电的安全性、可靠性、电能质量要求的前提下，供电的安全性、可靠性、电能质量要求的前提下，供电系统的投资要尽量少、运行费用尽量低。包括使供系统的投资要尽量少、运行费用尽量低。包括使供电系统建设成本降低、提高设备运行效率，降低损电系统建设成本降低
25、、提高设备运行效率，降低损耗，使系统有较好的运行效益。耗，使系统有较好的运行效益。p应该在满足用电负荷对供电的前应该在满足用电负荷对供电的前3个技术要求的条个技术要求的条件下尽量使供电系统设计技术经济合理。件下尽量使供电系统设计技术经济合理。上页上页下页下页目录目录第二节第二节 矿山供电系统矿山供电系统一、一、供电系统接线方式供电系统接线方式二、矿井供电系统二、矿井供电系统三、矿井各级变电所及配电点三、矿井各级变电所及配电点上页上页下页下页目录目录一、供电系统结线方式（一、供电系统结线方式（1 1）1.1. 基本概念基本概念 供电系统结线供电系统结线：是指由各种电气设是指由各种电气设备及其联接
26、线构成的电路，其功能是备及其联接线构成的电路，其功能是汇集和分配电能。汇集和分配电能。 结线方式按布置方式分结线方式按布置方式分：放射式、干线式、放射式、干线式、环式、双电源（独立）供电式环式、双电源（独立）供电式 按运行方式分按运行方式分：开式网络开式网络、闭式网络闭式网络 按可靠性分按可靠性分：无备用网络无备用网络、有备用网有备用网络络上页上页下页下页目录目录（一）、供电电源系统结线（一）、供电电源系统结线 1 1）放射式（）放射式（1 1）单回放射式）单回放射式：是在上一级降压站（变电所）是在上一级降压站（变电所）的馈出母线上引出多条回路，直接向下级降压站（变电所）的馈出母线上引出多条回
27、路，直接向下级降压站（变电所）或用电设备供电。各条引出线之间无联系，其沿线不分支或用电设备供电。各条引出线之间无联系，其沿线不分支接其他负荷。系统简单、运行维护方便；缺点是使用的开接其他负荷。系统简单、运行维护方便；缺点是使用的开关、线路多，供电可靠性差。关、线路多，供电可靠性差。上页上页下页下页目录目录（2 2）双回路放射式）双回路放射式 单电源双回路：从一段母线上并列引出两单电源双回路：从一段母线上并列引出两回线路，每回线路有单独的开关控制。适用回线路，每回线路有单独的开关控制。适用二级负荷。供电可靠性高，运行可采用并列二级负荷。供电可靠性高，运行可采用并列运行，也可一路运行一路备用，运行
28、灵活。运行，也可一路运行一路备用，运行灵活。上页上页下页下页目录目录（2 2）双回路放射式）双回路放射式双电源双回路：双电源双回路：是在上级变电所设置是在上级变电所设置2 2套套电源电源, , 分别接在不同的母线上，向下级变电分别接在不同的母线上，向下级变电站或用电设备供电。当任一路电源或线路发站或用电设备供电。当任一路电源或线路发生故障时，可通过另一路电源或线路向负载生故障时，可通过另一路电源或线路向负载供电。由于这种接线从电源到负载都是双套供电。由于这种接线从电源到负载都是双套设备投入工作，并且互为备用，所以供电可设备投入工作，并且互为备用，所以供电可靠性高，适用于容量较大的一、二级负荷。
29、靠性高，适用于容量较大的一、二级负荷。但所用设备多、用线长、投资大，若负荷不但所用设备多、用线长、投资大，若负荷不大时将造成有色金属材料的浪费。大时将造成有色金属材料的浪费。上页上页下页下页目录目录（2 2）双回路放射式）双回路放射式上页上页下页下页目录目录2 2、干线式供电、干线式供电p直接联络式：直接联络式：从一路高压配电干线上直接从一路高压配电干线上直接引出分支线向用户供电，分支线一般不超过引出分支线向用户供电，分支线一般不超过5 5，且配电变压器容量不超过且配电变压器容量不超过3000kVA3000kVA。p 一般适用于架空线上对三级负荷分散用一般适用于架空线上对三级负荷分散用户供电，
30、也可用于井下电缆线路对多台顺槽户供电，也可用于井下电缆线路对多台顺槽输送机供电。输送机供电。p 优点：回路少，高压配电装置数量减少、优点：回路少，高压配电装置数量减少、造价低。造价低。p 缺点：当公用干线故障全部断电，可靠缺点：当公用干线故障全部断电，可靠性较差。性较差。 上页上页下页下页目录目录（1 1）直接树干式接线方式）直接树干式接线方式上页上页下页下页目录目录（2 2）串联型树干式接线）串联型树干式接线p为提高干式接线的可靠性，各用户为提高干式接线的可靠性，各用户采用进、出线均装隔离开关的方式采用进、出线均装隔离开关的方式引接分支线，形成串联型树干式接引接分支线，形成串联型树干式接线，
31、也称为链串型树干式接线。线，也称为链串型树干式接线。p这种接线又分为单回路树干式和双这种接线又分为单回路树干式和双回路树干式回路树干式2 2种。种。上页上页下页下页目录目录单回路树干式接线单回路树干式接线p这种接线在每个用户的进、出线上均装有隔这种接线在每个用户的进、出线上均装有隔离开关离开关QSQS。当干线上。当干线上N N点发生故障时，干线总点发生故障时，干线总开关开关QFQF将跳闸。将跳闸。 上页上页下页下页目录目录备用干线的干绕式接线方式备用干线的干绕式接线方式p为提高单回路为提高单回路树干式接线方式树干式接线方式的可靠性，可采的可靠性，可采用备用干线的方用备用干线的方式供电。当干线式
32、供电。当干线上任一处或任一上任一处或任一干线发生故障或干线发生故障或需要检修时，可需要检修时，可通过开关切换由通过开关切换由备用干线从另一备用干线从另一侧供电，从而进侧供电，从而进一步缩小停电范一步缩小停电范围。围。上页上页下页下页目录目录双回路树干式接线双回路树干式接线 p是每个用户或用电设备分别从是每个用户或用电设备分别从2 2条干线上引条干线上引入电源，当任一条干线出现故障或需要检修入电源，当任一条干线出现故障或需要检修时，可用另一干线恢复供电。所以这种接线时，可用另一干线恢复供电。所以这种接线供电可靠性较高，可向二、三级负荷供电。供电可靠性较高，可向二、三级负荷供电。 上页上页下页下页
33、目录目录3 3、环状式接线、环状式接线 适用于电源对矿区用户相对位置居中或较远，适用于电源对矿区用户相对位置居中或较远，而用户间距较近，且负荷相差不太悬殊的供电。供而用户间距较近，且负荷相差不太悬殊的供电。供电可靠性高，运行、保护整定困难电可靠性高，运行、保护整定困难。p这种接线一般是在同电压之间的变电所构这种接线一般是在同电压之间的变电所构成环形，每个变电所都有两路进线，当其中成环形，每个变电所都有两路进线，当其中一路发生故障时，可由另一路线路供电，因一路发生故障时，可由另一路线路供电，因而具有可靠性高、运行灵活的特点，适用于而具有可靠性高、运行灵活的特点，适用于一、二级负荷的供电系统。但环
34、形供电线路一、二级负荷的供电系统。但环形供电线路的导线截面是按故障情况下能承担环网全部的导线截面是按故障情况下能承担环网全部负荷考虑，故有色金属材料用量较多。负荷考虑，故有色金属材料用量较多。上页上页下页下页目录目录环状式接线环状式接线 上页上页下页下页目录目录供电系统结线方式的选择供电系统结线方式的选择合理的供电系统结线方式选择的决定因素合理的供电系统结线方式选择的决定因素( (从从用电户对供电系统的基本要求考虑用电户对供电系统的基本要求考虑):):p1 1）用电户对供电可靠性要求的影响；）用电户对供电可靠性要求的影响；p2 2）电压高低的影响；）电压高低的影响；p3 3）负荷大小的影响；）
35、负荷大小的影响；p4 4）负荷数目的影响；）负荷数目的影响；p5 5）负荷位置的影响。）负荷位置的影响。上页上页下页下页目录目录一、供电系统结线方式（一、供电系统结线方式（2 2）p变电所常用一次结线方式：变电所常用一次结线方式： 桥形结线桥形结线: :用于有备用供电系统用于有备用供电系统 线路变压器组结线：线路变压器组结线：用于无备用供电系统用于无备用供电系统上页上页下页下页目录目录（三）、变电所（主变一次侧）结线（三）、变电所（主变一次侧）结线p线路变压器组结线依据其容量的大小、线路变压器组结线依据其容量的大小、二次出线数的多少主要有三种形式：二次出线数的多少主要有三种形式：p1 1）进线
36、为隔离开关（二次回路必须装）进线为隔离开关（二次回路必须装断路器）断路器）p2 2）进线为跌落式熔断器（二次回路必）进线为跌落式熔断器（二次回路必须装断路器）须装断路器）p3 3）进线为断路器）进线为断路器上页上页下页下页目录目录1 1、线路、线路- -变压器组结线变压器组结线上页上页下页下页目录目录2 2、桥式结线、桥式结线 对具有两回电源进线、两台变压器对具有两回电源进线、两台变压器的变电所，可采用桥式结线。的变电所，可采用桥式结线。 “桥桥”为一条由断路器和隔离开关为一条由断路器和隔离开关组成的用以进行线路的横联和跨接组成的用以进行线路的横联和跨接。 根据跨接桥横联位置的不同，桥式根据跨
37、接桥横联位置的不同，桥式结线可分为结线可分为“内桥式内桥式”、“外桥式外桥式”和和“全桥式全桥式”。上页上页下页下页目录目录（1 1）外桥式结线）外桥式结线 跨接桥在变压器跨接桥在变压器断路断路器器QFQF1 1和和QFQF2 2的的外外线路侧线路侧，进线回路只进线回路只有隔离开关。有隔离开关。 对变压器的切换对变压器的切换操作方便，对电源进操作方便，对电源进线操作不便线操作不便。 上页上页下页下页目录目录（2 2）内桥式结线）内桥式结线 跨接桥在变压器断跨接桥在变压器断路器路器QFQF1 1和和QFQF2 2的的靠变压靠变压器侧器侧，变压器电源端变压器电源端只有隔离开关。只有隔离开关。 提高
38、对电源线路提高对电源线路运行的可靠性和倒闸运行的可靠性和倒闸操作的灵活方便性。操作的灵活方便性。 上页上页下页下页目录目录（3 3）全桥式结线）全桥式结线p具有适应性强，操作方具有适应性强，操作方便、运行灵活、可靠性高便、运行灵活、可靠性高等优点，但使用设备多、等优点，但使用设备多、占地面积大、投资高，故占地面积大、投资高，故用于供电可靠性要求较高用于供电可靠性要求较高的变电所。的变电所。p对于电压在对于电压在35kV35kV、容量容量在在7500kVA7500kVA以上，或电压为以上，或电压为110kV110kV、容量在容量在31500kVA31500kVA以以上的变压器，当隔离开关上的变压
39、器，当隔离开关切断空载电流能力不足时切断空载电流能力不足时采用。采用。上页上页下页下页目录目录一、供电系统结线方式（一、供电系统结线方式（3 3）3. 3. 变电所常用二次结线方式：变电所常用二次结线方式： 单母线、双母线、单母线加旁母单母线、双母线、单母线加旁母 1 1）单母线）单母线：进出线均有断路器以及与母进出线均有断路器以及与母线相连的母线隔离开关，与负荷线路相连的线相连的母线隔离开关，与负荷线路相连的线路隔离开关。线路隔离开关。 一般有一般有单母线不分段单母线不分段和和单母线分段单母线分段两种典两种典型结线。型结线。上页上页下页下页目录目录（1 1）单母线不分段）单母线不分段p单母线
40、不分段单母线不分段p特点：母线系统故障或检修须全线路断电。特点：母线系统故障或检修须全线路断电。结构简单，造价低，运行不够灵活可靠。适结构简单，造价低，运行不够灵活可靠。适于小容量用户。于小容量用户。上页上页下页下页目录目录（2 2）单母线分段）单母线分段pA.A.隔离开关分段（隔离开关分段（QSQS分段）分段）适用由双回路供电、适用由双回路供电、允许短时间停电的二级负荷允许短时间停电的二级负荷pB.B.断路器分段（断路器分段（QFQF分段）分段）适用一级负荷较多情适用一级负荷较多情况，可切断负荷和故障电流。况，可切断负荷和故障电流。p在采用断路器分段时，除能实现切断负荷或故障电在采用断路器分
41、段时，除能实现切断负荷或故障电流外，也可在继电保护下实现自动分合闸。在其中一流外，也可在继电保护下实现自动分合闸。在其中一条线路故障或需要检修时，可以将负荷转到另外一条条线路故障或需要检修时，可以将负荷转到另外一条线路，避免全部停电。线路，避免全部停电。p在检修母线或电源故障时，不能避免故障母线用户在检修母线或电源故障时，不能避免故障母线用户的停电。为避免长时间停电，可以采用加装旁路母线的停电。为避免长时间停电，可以采用加装旁路母线或采用双母线解决。或采用双母线解决。上页上页下页下页目录目录单母线分段结线图单母线分段结线图上页上页下页下页目录目录二、矿山供电系统二、矿山供电系统p矿井供电系统的
42、选择，取决于矿区矿井供电系统的选择，取决于矿区范围、煤层倾角、埋藏深度、设计年范围、煤层倾角、埋藏深度、设计年产量、开采方式、涌水量大小以及机产量、开采方式、涌水量大小以及机械化、电气化程度等因素。械化、电气化程度等因素。 。p典型的供电方式：典型的供电方式： 深井供电系统深井供电系统 浅井供电系统浅井供电系统 平硐供电系统平硐供电系统上页上页下页下页目录目录1 1、深井供电系统、深井供电系统 适用矿层埋藏深、倾角小，采用立井适用矿层埋藏深、倾角小，采用立井和斜井开拓，生产能力大的矿井。和斜井开拓，生产能力大的矿井。1 1）特征：）特征：* *高压电能用电缆送到井下，并高压电能用电缆送到井下，
43、并直接送到采区。直接送到采区。2 2）一般模式：）一般模式：* *地面变电所地面变电所-井下中央井下中央变电所变电所-采区变电所（或移动变电站）采区变电所（或移动变电站）- -工作面配电点工作面配电点上页上页下页下页目录目录上页上页下页下页目录目录由由井井筒筒电电缆缆接接入入6 61 10 0k kV V西西翼翼采采区区东东翼翼采采区区主主水水泵泵变变流流设设备备备备用用主主水水泵泵变变流流设设备备备备用用S SL L7 7 6 6/ /0 0. .4 4T TT T井井底底车车场场低低压压动动力力井井底底车车场场低低压压动动力力井井下下主主变变电电所所采采区区变变电电所所K KS SG GB
44、 B K K/ /Y Y- -1 12 2 6 6/ /0 0. .6 69 9工工作作面面配配电电点点工工作作面面配配电电点点K KS SG GZ ZY Y6 6/ /0 0. .6 69 91 1. .1 14 4上页上页下页下页目录目录2 2、浅井供电系统、浅井供电系统p对矿层埋藏不深（距地表对矿层埋藏不深（距地表100100200m200m内）的情内）的情况，处于经济和运行方便的考虑，一般采用浅井况，处于经济和运行方便的考虑，一般采用浅井供电系统。供电系统。1 1）特征：）特征：* *采区用电是从地面向井下钻眼来提供采区用电是从地面向井下钻眼来提供的。的。2 2）一般模式：）一般模式：
45、依据用电情况和井深，从供电的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技术经济合理考虑有三种模式（1 1）对于采区距井底车场较远（）对于采区距井底车场较远（2km2km）、）、井下井下负荷小、涌水量不大的矿井，可经架空线路，将负荷小、涌水量不大的矿井，可经架空线路，将6 610kV10kV高压电由地面变电所送至与采区位置相高压电由地面变电所送至与采区位置相应的地面变电亭，再降压至应的地面变电亭，再降压至380380或或660V660V，再沿钻再沿钻眼送至井下采区变电所。眼送至井下采区变电所。（高压电能不下井）（高压电能不下井）上页上页下页下页目录目录2 2、浅井供电系统、浅井供电系
46、统（2 2）当采区负荷小而井底车场负荷大时，）当采区负荷小而井底车场负荷大时，对井底车场的供电，可沿井筒敷设高压下对井底车场的供电，可沿井筒敷设高压下井电缆供电；对采区的供电，可沿钻眼敷井电缆供电；对采区的供电，可沿钻眼敷设低压电缆提供。设低压电缆提供。（井底车场高压供电）（井底车场高压供电）（3 3）对采区巷道很长、负荷又大，为保证）对采区巷道很长、负荷又大，为保证正常电压，可经高压架空线路，将电能送正常电压，可经高压架空线路，将电能送至与采区对应位置的配电点，沿钻眼敷设至与采区对应位置的配电点，沿钻眼敷设高压电缆，向井下采区变电所供电，再由高压电缆，向井下采区变电所供电，再由该变电所降压，
47、向工作面提供低压电力。该变电所降压，向工作面提供低压电力。（井下均为高压供电）（井下均为高压供电）上页上页下页下页目录目录2 2、浅井供电系统、浅井供电系统p深井与浅井供电系统的不同：深井与浅井供电系统的不同：在于浅井井在于浅井井底车场的配电所代替了深井系统中的井下底车场的配电所代替了深井系统中的井下变电所，以及采用钻眼向采区供电的方式。变电所，以及采用钻眼向采区供电的方式。p钻眼供电的优点钻眼供电的优点（1 1）将由矿井地面变电所至采区变电所的）将由矿井地面变电所至采区变电所的电缆线路换成可靠的架空线路，节约有色电缆线路换成可靠的架空线路，节约有色金属和投资；金属和投资；（2 2）井下巷道中
48、没有高压电缆，人员设备）井下巷道中没有高压电缆，人员设备更安全。更安全。上页上页下页下页目录目录2 2、浅井供电系统、浅井供电系统 钻眼供电的优点钻眼供电的优点（3 3）减少井下变电所硐室的开拓；）减少井下变电所硐室的开拓；（4 4）再由沼气煤尘突出的采区，由于使用变）再由沼气煤尘突出的采区，由于使用变电亭，使防爆高压配电箱和矿用变压器的使用电亭，使防爆高压配电箱和矿用变压器的使用大大降低；大大降低； 缺点缺点（1 1）需要进行钻孔、下套管，且套管不能回）需要进行钻孔、下套管，且套管不能回收；收；（2 2）需要加设架空线路、修建变电亭；）需要加设架空线路、修建变电亭；（3 3）冬季施工维护困难
49、。）冬季施工维护困难。上页上页下页下页目录目录浅井供电系统地面变电所浅井供电系统地面变电所上页上页下页下页目录目录3 3、平硐供电系统、平硐供电系统 对矿层埋藏较浅（低于对矿层埋藏较浅（低于100m100m）、分布范）、分布范围广的矿井一般采用平硐开采的供电系统。围广的矿井一般采用平硐开采的供电系统。 对深部的用电设备，可利用对深部的用电设备，可利用小风井、斜小风井、斜井或钻孔井或钻孔附近设置的地面变电亭提供低压附近设置的地面变电亭提供低压电力。当需要向平硐提供直流电时，可先电力。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。对平经地面变电所整流，再用电缆下送。对平硐开拓且井深
50、在硐开拓且井深在150m150m的用电设备供电，其的用电设备供电，其系统与深井供电相同。系统与深井供电相同。上页上页下页下页目录目录三、矿井各级变电所及配电点三、矿井各级变电所及配电点 煤矿供电系统是由各类地面变电所，煤矿供电系统是由各类地面变电所，以及井下的中央变电所、采区变电所、以及井下的中央变电所、采区变电所、移动变电站、配电点和相应的供电设备移动变电站、配电点和相应的供电设备及供电线路组成。及供电线路组成。上页上页下页下页目录目录（一）、（一）、矿井地面变电所矿井地面变电所 是全矿供电的总枢纽，担负受电、是全矿供电的总枢纽，担负受电、变电、配电的任务。地面变电所接受变电、配电的任务。地