工矿企业供电系统.ppt

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1、第一第一节概述概述第二第二节电网网第三第三节工工矿企企业变电所所第四第四节矿山供山供电系系统FLASH动画：画：18、19、22、53PPT动画：画：12、14、31、32、33、34、45、49、57、58、60视 频：27、28、29第一章 工矿企业供电系统一、供一、供电的重要性及基本要求的重要性及基本要求 井下的井下的环境：境：有瓦斯、煤有瓦斯、煤尘爆炸和涌水爆炸和涌水的危的危险，潮湿，空潮湿，空间狭窄狭窄。煤煤矿企企业对供供电的基本要求：的基本要求：1、供、供电可靠：可靠：1）要求供）要求供电不不间断断。2）对重要重要负荷供荷供电应绝对可靠可靠：如主排水：如主排水泵、副井提升机等。副井

2、提升机等。3）采用）采用双回路双回路供供电。第一节概述2、供电安全（1）供）供电安全就是包括人身和安全就是包括人身和设备安全。安全。（2）依据煤）依据煤矿安全安全规程和有关技程和有关技术规程程规 定定进行工作，确保供行工作，确保供电安全。安全。3、供电质量（1）要求用）要求用电设备在在额定参数下运行，此定参数下运行，此时性性 能最好。能最好。（2）反映）反映电能能质量指量指标主要有两个：主要有两个：频率和率和电 压。（）尽量降低（）尽量降低电能消耗和能消耗和维修修费用等。用等。（）尽可能降低（）尽可能降低设备、材料、有色金、材料、有色金属的消耗。属的消耗。（）尽量降低基本建（）尽量降低基本建设

3、投投资。供电经济1、一、一类负荷（一荷（一级负荷）荷）（1）定）定义：凡因突然中断供凡因突然中断供电可能造成可能造成人身人身伤亡或重大亡或重大设备损坏、造成重大坏、造成重大经济损失或在政治上失或在政治上产生不良影响的生不良影响的负荷均属荷均属一一类负荷。荷。如：煤如：煤矿主排水主排水泵、副井提升机、副井提升机等。等。（2）供）供电措施：措施：两个独立两个独立电源供源供电。二、二、电力力负荷的分荷的分类（1）定）定义：除一、二除一、二类负荷以外的其它荷以外的其它负荷。荷。如：家属区、地面附属如：家属区、地面附属车间及机修厂等。及机修厂等。（2）供）供电措施：措施：单回路供回路供电、多、多负荷共用

4、一条荷共用一条 输电线路。路。3、三、三类负荷荷 2、二、二类负荷荷（1）定）定义：凡因突然停凡因突然停电造成大量减造成大量减产或大量或大量废品品 的的负荷。荷。如：如：矿山主井山主井提升机提升机、压风机机。（2）供）供电措施：措施：专用用线路供路供电或两个独立或两个独立电源供源供电。合理的合理的设计供供电系系统，根据，根据负荷确定不同的供荷确定不同的供 电方案，方案，满足不同的供足不同的供电需求。需求。确保一确保一类负荷供荷供电不不间断，保断，保证二二类负荷用荷用电，考考虑三三类负荷供荷供电（紧急急压负荷荷顺序）。序）。4、负荷分荷分类的意的意义三、工三、工矿企企业电源源1、电源来源：源来源

5、：电力系力系统 地方地方发电厂厂 自自备发电厂厂 2、具有一、具有一类负荷的企荷的企业总变电所所应有有 两个独立两个独立电源。源。额定定电压：电器器设备运行状运行状态最佳，效益最好最佳，效益最好时的的电压。1、国家、国家规定的定的电压等等级：低低压：24V、36V、127V、220V、380V 高高压：3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV 2、煤煤矿常用的常用的电压等等级：低低压：36V、127V、220V、380V、660V、1140V高高压：3.3kV、6kV、10kV、35kV四、供四、供电电压等等级供供电要求（四个方面）：要求（四个方面）：供供电可靠、供

6、可靠、供电安全、供安全、供电质量、供量、供电经济。电力力负荷：荷：意意义、分、分类、供、供电方式。方式。电力系力系统的概念的概念 供供电电源源（三个方面）（三个方面）:电力系力系统、地方、地方发电厂、自厂、自备发电厂。厂。供供电电压等等级：电压等等级、设备容量、供容量、供电系系统。作作业：P28 16小结小结一、一、电力网的分力网的分类 电力网：力网：由各由各级变电所及各种不同所及各种不同电压 等等级的的输电线路路组成。成。任任务：输电配配电。分分类：高高压电网、低网、低压电网。网。第二节电网二、二、电力网的力网的结线方式方式 1.放射式：放射式：单回路放射式回路放射式双回路放射式双回路放射式

7、）主要）主要优缺点：缺点：优点：点：线路独立、可靠性高、保路独立、可靠性高、保护简单。缺点：缺点：总线路路长、不、不经济。）适用：）适用：一一类负荷或重要的二荷或重要的二类负荷。荷。干干线式：式：）分）分类：单回路、双回路干回路、双回路干线式。式。单回路回路 干干线式式双回路双回路 干干线式式优点点缺点缺点使用使用对象象总线路短、投路短、投资少。少。用用户相互影响、可靠性低、相互影响、可靠性低、保保护整定整定误差大。差大。单回路干回路干线式一般用于三式一般用于三类负荷供荷供电。双回路干双回路干线式一般用于二、三式一般用于二、三类负荷荷 的供的供电。相相对于放射式的于放射式的优缺点。缺点。）优、

8、缺点：、缺点：）分）分类：开开环、闭环。）优、缺点：、缺点：优点：点：总设备少，投少，投资少，可靠性高；少，可靠性高；缺点：缺点：导线截面截面较大、不大、不经济，继电 保保护整定复整定复杂。）适用）适用对象：象：向各向各级负荷容量相差荷容量相差 不太大，彼此之不太大，彼此之间相距相距较近，而离近，而离电 源都源都较远，且，且对供供电可靠性要求可靠性要求较高高 的重要用的重要用户。、环式式电网网）优、缺点：、缺点：优点：点：总设备少，投少，投资少，可靠性高；少，可靠性高；缺点：缺点：导线截面截面较粗、不粗、不经济，继电保保护整定整定复复 杂。）适用）适用对象：象：向各向各级负荷容量相差不太大，荷

9、容量相差不太大，彼彼 此之此之间相距相距较近，而离近，而离电源都源都较远，且，且对供供电可可靠性要求靠性要求较高的重要用高的重要用户。三三电网中性点的运行方式网中性点的运行方式 运行方式的重要性运行方式的重要性 中性点运行方式（中性点运行方式（3种）种）中性点不接地系中性点不接地系统（图）（1）优缺点：缺点：优点：点：单相接地相接地时，不构成短路，不构成短路，线电压仍仍对称，称，不影响工作，提高供不影响工作，提高供电的可靠性。的可靠性。缺点：缺点：单相接地相接地时，非接地相，非接地相对地地电压升高倍，升高倍，易易击穿穿绝缘薄弱薄弱处，造成两相接地短路。，造成两相接地短路。（2）适用范）适用范围

10、：A、井下：井下：接地接地电流小的供流小的供电系系统。B、35KV及以下高及以下高压电网：网：单相接地相接地时线电压仍仍对称。称。（4）单相接地相接地电容容电流：流：架空架空线路：路：电缆线路：路：应对措施：措施：A限限时：地面地面单相接地相接地时间不不应超超过h，井下接地井下接地时要求立即断要求立即断电。B装装设绝缘监视、接地保、接地保护装置。装置。C转换线路。路。2）中性点）中性点经消弧消弧线圈接地系圈接地系统（1）消弧）消弧线圈的圈的结构、工作状构、工作状态。（2）中性点）中性点经消弧消弧线圈接地系圈接地系统 优缺点：缺点：对接地接地电容容电流超流超过限度，限度，应采用中采用中性点性点经

11、消弧消弧线圈接地的运行方式。圈接地的运行方式。中性点中性点经消弧消弧线圈接地系圈接地系统和中性不接地系和中性不接地系统一一样，当出当出现一相接地一相接地时，不构成短路，不构成短路，其他其他两相两相对地地电压也也为正常正常时对地地电压的的 倍。倍。中性点不接地运行方式和中性点中性点不接地运行方式和中性点经消弧消弧线圈接圈接地运行方式的接地地运行方式的接地电流都流都较小，所以称小，所以称为小接小接地地电流系流系统。3）中性点直接接地系）中性点直接接地系统（1）优缺点：缺点：优点：点：单相接地相接地时，其他两相，其他两相对地地电压不会升高。不会升高。单相接地相接地时，接地，接地电流大，提高了保流大，

12、提高了保护装置的可靠装置的可靠性。性。缺点：缺点：单相接地相接地时，接地，接地电流大（称流大（称为大接地大接地电流流系系统）。）。（2）适用：）适用：A110KV及以上及以上电压等等级的的电网中（网中（绝缘只按相只按相电压考考虑）。）。B地面地面380/220V三相四三相四线制供制供电系系统。、电力网的定力网的定义、作用和分、作用和分类。、电网的网的结线方式（方式（3种）（放射式、种）（放射式、干干线式、式、环式式电网）及它网）及它们的分的分类、优缺缺点、适用点、适用对象。象。、中性点运行方式的接法、中性点运行方式的接法、优缺点、及缺点、及适用适用对象。象。作作业：P28：7、8、9小小 结一

13、、一、矿井地面井地面变电所的主所的主结线 二、二、矿井地面井地面变电所位置的确定所位置的确定第三第三节 矿井地面井地面变电所所 矿井地面井地面变电所所场景景矿井地面井地面变电所主所主变压器器矿井地面井地面变电所室内所室内设备 一、一、矿井井变电所的主所的主结线 变电所的所的主主结线是由各种是由各种电器器设备（变压器、器、断路器、隔离开关等）及其断路器、隔离开关等）及其连接接线所所组成的，成的，用以接受、用以接受、变换、和分配、和分配电能能。是供。是供电系系统的重要的重要组成部分。成部分。变电所的主所的主结线有：有：线路路-变压器器组结线、单母母线结线、单断路器双母断路器双母线结线、单母母线分分

14、段段结线、桥式式结线、变电所配出所配出线结线等六等六种，种，通常通常变电所的主所的主结线图采用采用单线图形式形式绘制。制。线 路路-变 压 器器 组 结 线 如如 图 所所 示示 1 线 路路-变 压 器器 组 结 线 隔离开关隔离开关熔断器熔断器断路器断路器2单母母线结线如如图（a）所示所示单断路器 通过隔离开关连接两条母线双母线单断路器 通过隔离开关连接两条母线3单断路器双母断路器双母线结线如如图（b）所示所示4单母母线分段分段结线如如图（c）母母线用断路用断路器分成两段器分成两段重要重要负荷由荷由两段母两段母线引引出双回路出双回路5桥式式结线 为了保了保证对一、二一、二类负荷荷进行可靠供

15、行可靠供电，工，工矿企企业广泛采用广泛采用两路两路电源源进线和两台主和两台主变压器的器的桥式式结线。桥式式结线可分可分为全全桥、内、内桥、外、外桥三种。以三种。以母母联断路器（断路器（联络开关）所开关）所处的的位置来区的的位置来区分，如分，如图所示。所示。6变电所配出所配出线的的结线 （1）配）配电开关的种开关的种类 对容量容量较小的小的负荷，可采用荷，可采用负荷开关配合熔荷开关配合熔断器断器进行控制和保行控制和保护。对容量容量较大或重要的大或重要的负荷荷应采用断路器和隔采用断路器和隔离开关离开关组合。合。2）隔离开关的配置）隔离开关的配置 为了保了保证检修修线路和断路器路和断路器时的人身安全

16、，的人身安全，在断路器的在断路器的电源源侧必必须装装设隔离开关，如隔离开关，如图（a）所示。具有双所示。具有双电源的重要源的重要负荷的配荷的配出出线，在，在检修修时为了防止了防止发生生负荷荷侧反送反送电，在断路器的两，在断路器的两侧都需装都需装设隔离开关。隔离开关。如如图（b）所示。所示。在停、送在停、送电操作操作时，必，必须严格按照格按照顺序操序操作，即断路器与隔离开关之作，即断路器与隔离开关之间：送送电时，先合隔离开关，后合断路器；停先合隔离开关，后合断路器；停电时，先，先分断断路器，后分断隔离开关。分断断路器，后分断隔离开关。否否则，会，会在操作隔离开关在操作隔离开关时发生弧光短路，危及

17、人生弧光短路，危及人身和身和设备安全。安全。两个隔离开关之两个隔离开关之间：送送电时，先合母，先合母线侧隔离开关，后合隔离开关，后合线路路侧隔离开关；停隔离开关；停电时，先断开先断开线路路侧隔离开关，后断开母隔离开关，后断开母线侧隔隔离开关。离开关。防止防止发生隔离开关与断路器之生隔离开关与断路器之间的的误操作操作时，人，人为扩大事故大事故范范围。二、二、矿井地面井地面变电所位置的确定所位置的确定 变电所位置的所位置的选择应遵循以下几遵循以下几项原原则：（1）变电所位置所位置应尽量尽量靠近靠近负荷中心荷中心，以减少配，以减少配电线路路长度，降低度，降低电能能损耗和耗和电压损失；失；（2）进出出

18、线要方便，交通运要方便，交通运输要方便，以利于要方便，以利于变压器等大型器等大型设备的运的运输和消防和消防车辆进出；出；（3）具有良好的地具有良好的地质条件，有防止地下水、雨水和条件，有防止地下水、雨水和洪水浸淹措施；洪水浸淹措施；（4）应考考虑与与邻近近设施的相互影响，施的相互影响，远离震离震动大的大的设备和易燃易爆的和易燃易爆的场所，所，应尽量避开尽量避开污染源，否染源，否则应采取防采取防污措施；措施；（5）应与其他工与其他工业建筑物保持足建筑物保持足够的防火的防火间距；距；（6）应留有留有发展和展和扩建的余地。建的余地。第四第四节 矿山供山供电系系统 一、一、矿井高低井高低压供供电系系统

19、 二、井下中央二、井下中央变电所所 三、采区三、采区变电所所 四、四、综采工作面供采工作面供电和工作面配和工作面配电点点 一、一、矿井高低井高低压供供电系系统 1.高高压供供电系系统的供的供电方式是：方式是：由由矿山地面山地面变电所所6（10）kV母母线引出高引出高压电缆通通过井筒送至井下中央井筒送至井下中央变电所，然所，然后从井下中央后从井下中央变电所引出，所引出，经沿巷道敷沿巷道敷设的高的高压电缆送到井下各高送到井下各高压用用电设备和采和采区区变电所，形成所，形成地面地面变电所所中央中央变电所所采区采区变电所三所三级高高压供供电系系统。2.低低压电气气设备的供的供电：井底井底车场附近的低附

20、近的低压用用电设备的供的供电，是由，是由设在中央在中央变电所的所的变压器降器降压后供后供给；采区；采区内的低内的低压用用电设备的供的供电由采区由采区变电所降所降压后供后供给。采区内。采区内综采工作面的低采工作面的低压用用电设备，可由采区可由采区变电所引出高所引出高压电缆，送到置于工，送到置于工作面附近作面附近顺槽的移槽的移动变电站，降站，降压后供后供给。井下中央变电所地面变电所采区变电所工作面配电点工作面配电点矿山供山供电系系统图 二、井下中央二、井下中央变电所所 1.井下中央井下中央变电所的所的结线 井下中央井下中央变电所是井下供所是井下供电的枢的枢纽，它担，它担负着向着向 井下用井下用电设

21、备和采区和采区变电所供所供电的重要任的重要任务，因，因 此其主此其主结线方式的方式的选择十分重要。十分重要。根据根据煤煤矿安全安全规程第程第442条的条的规定，定，对井下井下 中央中央变电所、主排水所、主排水泵房和下山开采的采区排水房和下山开采的采区排水 泵房的供房的供电线路，不得少于两回路；当任一回路路，不得少于两回路；当任一回路 停止供停止供电时，其余回路，其余回路应能担能担负全部全部负荷。荷。所以，所以，为了保了保证井下供井下供电的安全可靠性，由地的安全可靠性，由地面面变电所引至中央所引至中央变电所的所的电缆数目至少数目至少应有有两条，并分两条，并分别引自地面引自地面变电所的两段所的两段

22、6kV母母线上。上。因此井下中央因此井下中央变电所的主所的主结线方式方式为：单母母线分段分段结线方式方式。其。其结线如如图所示。所示。两条以上进线引至地面变电所的不同的母线段1.井下中央井下中央变电所的主所的主结线方式方式为：单母母线分段分段结线方式；方式；2.各各负荷荷应均匀分配均匀分配在各段母在各段母线上；上；3.井下高井下高压负荷水荷水泵，每台，每台水水泵设一条一条专用用高高压电缆供供电。2井下中央井下中央变电所的位置和所的位置和硐室布置室布置 确定井下中央确定井下中央变电所的位置所的位置时，应遵循以下遵循以下原原则：（1）尽量位于）尽量位于负荷中心荷中心，以，以节省省电缆，减少，减少电

23、能与能与电压损失；失；（2）电缆进出出线方便，方便，设备的的运运输方便方便；（3）变电所所通通风要良好；要良好；（4）变电所的所的顶、底板、底板坚固固，无淋水无淋水。考考虑上述条件，上述条件，一般一般变电所所设置在井底置在井底车场附近附近，并与中央水，并与中央水泵房相房相邻。井下中央井下中央变电所所应特特别注意防水、通注意防水、通风及防及防火等安全火等安全问题。1）防水措施：）防水措施：变电所的地面所的地面标高高应比其出口与井底比其出口与井底车场或大巷或大巷连接接处的底板的底板标高高高出高出0.5m；2）通通风条件：条件：为了使了使变电所有良好的通所有良好的通风条件，当条件，当硐室室长度度超超

24、过6m时，必，必须在在硐室的室的两端各两端各设一个出口一个出口，保，保证硐室内的温度不超室内的温度不超过附近巷道附近巷道5。3）防火措施：）防火措施：硐室必室必须装装设向外开向外开的的防火防火铁门，铁门上上应装装设便于关便于关严的通的通风孔。孔。铁门内可加内可加设向外开向外开的的铁栅栏门。平。平时铁栅栏门关关闭，防火，防火铁门打开，以利于通打开，以利于通风。在。在发生火灾生火灾时，将防火，将防火铁门关关闭，便于，便于灭火和防止火灾火和防止火灾蔓延。蔓延。为了防火，了防火，硐室及其出口室及其出口5m以内巷道以内巷道也用也用耐火耐火材料材料建成；建成；硐室内室内还必必须设有有砂箱砂箱及及灭火器材火

25、器材。井下中央井下中央变电所所设备布置如布置如图所示所示移移 动动 鼠鼠 标标 显显 示示 部部 件件 名名 称称三、采区三、采区变电所所 采区采区变电所是采区供所是采区供电的中心，其任的中心，其任务是是将将 井下中央井下中央变电所送来的高所送来的高压电能能变为低低压电 能，配送至采掘工作面及附近用能，配送至采掘工作面及附近用电设备。1采区采区变电所的所的结线 采区采区变电所的主所的主结线应根据根据电源源进线回路回路 数、数、负荷大小、荷大小、变压器台数等因素确定。器台数等因素确定。对单电源源进线的采区的采区变电所所，如，如变压器不超器不超 过两台且无高两台且无高压出出线时，可不，可不设电源源

26、进线总 开关；当开关；当变压器超器超过两台或有高两台或有高压出出线时，为了操作方便，了操作方便，应设电源源进线总开关。开关。对双双电源源进线的采区的采区变电所，采用所，采用单母母线结线时，电源源线路路应一条一条线路工作、一条路工作、一条线路路备用；采用用；采用单母母线分段分段结线时，两回，两回电源源应同同时工作，但母工作，但母线联络开关开关应断开，使两回断开，使两回电源源线路分列运行。路分列运行。1 高压配电箱2 矿用变压器3、4 低压隔爆自动开关5、6 隔爆手动启动器7 检漏继电器 8 照明变压器2.采区变电所的位置和硐室布置采区变电所的位置和硐室布置四、四、综采工作面供采工作面供电与工作面

27、配与工作面配电点点1综采工作面供采工作面供电 综合机械化采煤工作面。合机械化采煤工作面。单机容量和机容量和设备的的总容容 量都很大，其回采速度又快，若仍采用固定量都很大，其回采速度又快，若仍采用固定变电所所 供供电，既不，既不经济，又不易保，又不易保证电压质量。因此，量。因此，必必 须采用移采用移动变电站供站供电，使高使高压深入深入负荷中心，以荷中心，以 缩短低短低压供供电距离。将距离。将综采工作面供采工作面供电电压提高到提高到 1140 V或或3300V，以利于保以利于保证供供电的的经济性和供性和供电 质量。量。移移动变电站通常站通常设置在距工作面置在距工作面150m300 m的的 顺槽中，

28、工作面每推槽中，工作面每推进 100 m200 m，变电站向站向 前移前移动一次。一次。综采工作面机采工作面机电设备布置如布置如图所示。所示。2工作面配工作面配电点点 为了便于操作工作面的机械了便于操作工作面的机械设备，必，必须在工在工作面附近巷道中作面附近巷道中设置控制开关和启置控制开关和启动器，器，这些些设备的放置地点即的放置地点即为工作面配工作面配电点。点。工作面配工作面配电点可分点可分为采煤与掘采煤与掘进两种。采煤两种。采煤工作面配工作面配电点，一般距点，一般距采煤工作面采煤工作面50 m100 m；掘掘进工作面配工作面配电点，一般距点，一般距掘掘进工工作面作面80 m100 m。工作

29、面配工作面配电点也随工点也随工作面的推作面的推进而移而移动。图为普通采煤工作面配普通采煤工作面配电点的布置及配点的布置及配电示意示意图。1.矿井井变电所的所的结线：有：有：线路路变压器器组结线、单母母线结线、单断路器双母断路器双母线结线、单母母线分段分段结线、桥式式结线、变电所配出所配出线结线等六种等六种。正确的正确的选择变电所的主所的主结线对变电所的所的电气气设备的的选择、配配电装置的布置及运行的装置的布置及运行的经济性和可靠性都具有十分重性和可靠性都具有十分重要的意要的意义，是，是变电所所设计的重要任的重要任务之一。之一。2.矿井供井供电方式：方式：高高压供供电系系统：由地面由地面变电所所

30、井下井下中央中央变电所所采区采区变电所构成三所构成三级高高压供供电系系统。低低压电气气设备供供电分分别由井下中央由井下中央变电所、采区所、采区变电所所及移及移动变电站降站降压供供给。小小结3.矿井井下井井下变电所所结线方式：方式：中央中央变电所：所：进线电缆至少两条。至少两条。单母母线分段分段结 线，分段数与，分段数与进线电缆数相适数相适应。各。各负荷配出荷配出线均均匀分布在各段母匀分布在各段母线上。各分段母上。各分段母线分列运行。分列运行。采区采区变电所：所：有有综采采时一般由两回一般由两回线路供路供电，采用，采用单母母线结线或或单母母线分段分段结线。变压器通常采用分列运行方式。器通常采用分列运行方式。移移动变电站：站：采用一回高采用一回高压电源源线路供路供电，各移，各移动变电站分列运行。站分列运行。4.井下井下变电所所应注意防水、防火、通注意防水、防火、通风问题。1矿井井变电所的主所的主结线有哪几种？各有什么有哪几种？各有什么特点？特点？2结合所合所给的的矿井井下供井井下供电系系统概况概况图总结说明明矿井供井供电系系统的特点。的特点。3井下中央井下中央变电所所结线有何特点？有何特点？对其位置其位置和和硐室有何要求？室有何要求？4采区采区变电所所结线有何特点？有何特点？对其位置和其位置和硐室有何要求？室有何要求？思考思考题