《煤矿变配电系统》PPT课件.ppt
煤矿供电系统 煤矿变配电系统 电力是煤矿企业生产的主要能源，由于井下特殊的环境，为了减少井下自然灾害对人身和设备 的危害，这就要求我们对煤矿企业采取一些特殊的供电要求和管理方法。,本任务从煤矿井下特殊的环境入手，进一步分析煤矿企业对供电电源和电压的基本要求、负荷 类型和供电接线方式等，包括井下和地面煤矿的供电系统。,电工是特殊工种，又是危险工种。首先，其作业过程和工作质量不但关联着其本身的安全，而且关联着他人和周围设施的安全，电工工作点分散、工作性质不专一，不便于跟班检查和追踪检查。因此，煤矿电气相关工作人员必须掌握必要的电气安全技能，必须具备良好的电气安全意识。,发电机组发出的电压一般为 6 10 KV。,电力系统概述,电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛的应用。电力系统是发电厂、输电线、变电所及用电设备的总称。,电能的产生与输送 1.电能的产生（发电）,发电是将水力、火力、风力、核能和沼气等非电能转换成电能的过程。我国以水利和火力发电为主，近几年也在发展核能发电。,电力系统由发电、输电和配电系统组成。,机械能发电机,水能,核能,风能,海洋能,热能,太阳能,化学能,生物能,电能,机械能,热能,声能,电气设备,光能,风能,其他,(1)产生,(2)输送 高压架空线、地下电缆、电磁波（手机无线充电）。,电能的传输与分配,电能的传输与分配,电能的输送,输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电户。输电网是由35KV及以上的输电线路与其相连接的变电所组成，它是电力系统的主要网络。输电是联系发电厂和用户的中间环节。,输电过程中,一般将发电机组发出的 610KV 电压经升压变压器变为 35500KV 高压，通过输电线可远距离将电能传送到各用户，再利用降压变压器将35KV高压变为 610KV 高压。,电能的分配,配电是由 10KV 级以下的配电线路和配电(降压)变压器所组成。它的作用是将电能降为 380/220V 低压再分配到各个用户的用电设备。,电力网的电压等级,高压：1KV及以上的电压称为高压。,有1,3,6,10,35,110,330,550KV等。,低压：1KV及以下的电压称为低压。,有220，380V。,安全电压：36V以下的电压称为低压。,我国规定的安全电压等级有：12V、24V、36V等。,电力系统的示意图,升压变电所,220kV,地区枢纽所,10kV,至用户,配电所,10kV,10kV,升压变电所,220kV,220kV,220kV,输电线路,220kV,10kV,为保证供电的可靠性和安全连续性，电力系统将各地区、各种类型的发电机变压器、输电线、配电和用电设备等连成一个环形整体。,低压配电线路的结构,低压配电线路是由配电室(配电箱)、低压线路、用电线路组成。,通常一个低压配电线路的容量在几十千伏安到几百千伏安的范围，负责几十个用户的供电。为了合理地分配电能，有效的管理线路，提高线路的可靠性，一般都采用分级供电的方式。,即按照用户地域或空间的分布，将用户划分成供电区和片，通过干线、支线向片、区供电。整个供电线路形成一个分级的网状结构。,认识电力系统,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。,电力系统结构图,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、移动变电站、配电点和相应的供电设备及供电线路组成。,电力系统基础知识,单的电力系统：发电厂、输电线路、变电站、用户,发电机组发出的电压一般为 6 10 KV。,电力系统概述,电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛的应用。电力系统是发电厂、输电线、变电所及用电设备的总称。,电力系统由发电、输电和配电系统组成。,工厂供电系统概况,1中型工厂供电系统简图：,一根线表示三相线路,高压配电所有两条lOkV的电源进线，分别接在高压配电所的两段母线上，形成单母线分段制。一条电源进线供电，另一条电源进线作为备用。,2、中型工厂供电系统的平面布线示意图,3、大型工厂总降压变电所,电源进线35KV及以上,经过两次降压，也就是经总降压变电所，将35kV及以上电压降为610KV的电压，然后车间变电所降为一般低压用电设备所需的电压。,4、高压深入负荷中心的供电系统,高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，简化了供电系统接线，节约投资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供电质量。然而这要根据厂区的环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。,5、只设一个降压变电所的供电系统,对于小型工厂，由于所需容量一般不大于1000kVA或稍多一些，如果工厂所需容量不大于160kVA时，一般直接由公共低压电网供电。,a)一台主变 b)两台主变,经过分析可知：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。,9井下如发生全部停电事故，超过一定的时间后，可能发生采区或全井被淹的重大事故。同 时井下停电停风后，还会造成瓦斯积聚，引起瓦斯和煤尘爆炸危险。由于存在以上特殊条件，因此在考虑煤矿井下供电系统时，除必须严格遵守煤炭部颁发的 煤 矿安全规程及煤炭工业设计规范中有关的规定外，还应注意安全可靠、经济合理性。,井下特殊环境,1煤矿井下的空气中含有瓦斯及煤尘，在其含量达到一定量时，如遇到电气设备或线路产生 电弧、电火花和局部高温时，就会燃烧和爆炸。,2井下采掘工艺需要用电雷管，电气设备对地的漏泄电流可能会将电雷管引爆。,3井下硐室、巷道、采掘工作面等需要安装电气设备的空间都比较狭窄，对电气设备的体积 应受到一定限制，且使人体接触电气设备的机会较多，容易发生触电事故。,4井下由于岩石和煤层的压力，常会发生冒顶和片邦事故，使电气设备(特别对电缆)很容易 受到这些外力的砸、碰、挤、压。,5井下空气比较潮湿，湿度一般在 90以上，并且机电硐室和巷道经常有滴水及淋水，使电 气设备很容易受潮。,6井下有些机电硐室和巷道的温度较高，因而使井下电气设备的散热条件较差。,7采掘工作面的电气设备移动频繁，且经常启动。生产中由于受自然条件变化的影响，使用 电设备的负荷变化较大，有时会产生短时过载。,8.由于井下地质条件发生变化，及雨季期间，井下有发生突水事故的可能，其出水量往往为 正常涌水量的几倍甚至几十倍。一旦突然出水，要求排水设备迅速开动，以保证矿井安全。此时应有足够大的供电系统，以保证全部排水设备正常工作。,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、提升机、通风机、瓦斯泵、压风机、监测监控等；3）采用双回独立线路供电。,2.供电安全：1）供电安全包括人身和设备安全；2）依据煤矿安全规程和有关规定，进行操作，确保供电安全。,煤矿井下中断供电会导致通风中断、瓦斯积聚，水泵停开可能会淹井等严重问题。所以必须保证矿井可靠的供电。,井下潮湿、空间侠窄、光照不足是构成用电不安全的客观条件；同时井下存在瓦斯、煤尘爆炸危险，电气设备必须采取防爆措施。这些都对井下安全提出了较高的要求。,4.供电经济 在保证供电安全、可靠，质量的前提下：）尽量降低基本建设投资;）尽可能降低设备、材料、有色金属的消耗;）尽量降低电能消耗和维修费用等。,3.供电质量：1）要求用电设备在额定参数下运行；2）反映供电质量的指标主要有两个：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。,
