xx矿电高级班《煤矿供电技术》教案

xx矿电高级班煤矿供电技术教案 xxxx （1）学年xx矿电高级班煤矿供电技术教案-1-第一章煤矿供电系统教学目的与要求通过本课题的学习，使学生掌握供电系统的概念、供电要求及负荷等级；掌握供电系统的接线方式、特点；了解煤矿供电系统的构成、特点；掌握电力负荷的计算。 课题重点 1、供电系统的概念、供电要求及负荷等级 2、电系统的接线方式、特点 3、电力负荷的计算课题难点 1、电系统的接线方式、特点 2、电力负荷的计算学时安排课题课题名称学时备注1.1概述21.2供电系统的接线方式41.3煤矿供电系统41.4电力负荷计算6合计16xxxx （1）学年xx矿电高级班煤矿供电技术教案-2-1.1概述教学目的知识目标掌握供电系统的概念、供电要求及负荷等级能力目标能够说明各种电器在供电系统中的应用环节，确定符合等级教学重点供电系统的概念、供电要求教学方法讲授、启发引导教学难点供电系统的供电要求教具教室用电设备教学时数讲授2学时备课时间xx年8月29日授课时间教学过程教学内容备注思考题导言讲授电能是怎样产生的？又是如何到达教室的？中间有那些环节？供电系统由各种电气设备及配电线路按一定接线方式组成。 其主要作用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、可靠地送到在、各种不同的动力设备上，以满足煤矿生产的需要。 一、供电要求 1、可靠性根据用电负荷的等级，要求在各种运行方式下提高供电的连续性，保证可靠供电 2、安全性保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行维护检修工作。 电气设备均在额定电压、电流情况下工作，事故时能安全切断事故部分的供电。 3、技术合理性（优质）频率偏差正负0.2Hz；电压偏差正负5% 4、经济性 二、电力负荷分级电力负荷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。 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。 双电源供电，必要时增设应急电源。 二级负荷是断供电，在政治、经济上造成较大损失者。 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、二级的负荷。 对供电电源无特殊要求。 三、电力系统的基本概念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、变电、配电和用电的整体，叫做电力系统。 在电力系统中，变电所与各种不同电压等级的电力线路组成的网，叫做电力网。 四、供电电压等级（表11煤矿常用的电压等级及其应用范围。 ）0.036kV矿用低压磁力启动器的控制回路及信号回路0.127kV井下照明、信号及手持式煤电钻0.38kV井下低压动力0.66kV井下低压动力1.14kV采区大型采煤机组6kV井下总配电线路课后作业教学反馈xxxx （1）学年xx矿电高级班煤矿供电技术教案-3-1.2供电系统的接线方式教学目的知识目标掌握配电网络的接线方式、变电所主接线的种类、特点。 能力目标能够理解并说明各种接线方式的应用特点。 教学重点配电网络的接线方式、变电所主接线的种类、特点教学方法讲授、问答教学难点各种接线方式的应用特点教具教学时数讲授4学时备课时间xx年9月20日授课时间教学过程教学内容备注导言讲授煤矿是具有 一、二级负荷的大型企业，一般采用35kV双电源供电。 其供电系统由降压变电所与高、低压配电线路组成。 根据负荷的种类不同，供电系统采用不同的接线方式。 一、配电网络的接线方式配电网络的作用是将上一级的降压站（变电所）向下一级的降压站（变电所）或用电设备配送电能。 （一）、放射式接线 1、单回路放射式接线这种方式是在一级降压站（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）或用电设备配送电能。 2、双回路放射式接线为提高供电可靠性，在单回路供电的基础上引入备用电源，形成双回路放射式接线。 1）、单电源双回路放射式接线2）、双电源双回路放射式接线（二）、树干式接线 1、直接树干式接线这种接线是在上一级变电所引出的每路配电干线沿各用户架空敷设。 各用户可以从干线上直接接出分支线，引入各自的变电所或用电设备上。 2、串联型树干式接线为了提高树干式接线的可靠性，各用户采用进、出线均装隔离开关的方式引接分支线，形成串联型树干式接线，也称为链串型树干式接线。 1）、单回路树干式接线2）、双回路树干式接线（三）、环形接线这种接线一般是在同电压之间的变电所构成环行，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。 xxxx （1）学年xx矿电高级班煤矿供电技术教案-4- 二、变电所的主接线变电所的主接线是将变电所内的各种开关设备、电力变压器、母线及各类互感器等只要电气设备按一定顺序用导线连接而成，用于接收和分配电能。 （一）、线路变压器组接线当变电所只有一路电源进线，且只装1台变压器时采用线路变压器组接线方式。 （二）、桥式接线将断路器像桥一样跨接在两路电源之间，形成开关桥路。 正常情况时开关桥路为断开状态。 1、外桥接线当开关桥路设在电源进线断路器的外侧时，称为外桥接线。 这种接线切换变压器较方便，适用于负荷变化大、电源进线短、线路倒闸次数少且具有 一、二级负荷的变电所。 2、内桥接线当开关桥路设在电源进线断路器的内侧时，称为内桥接线。 这种接线切换线路较方便，适用于供电线路长和变压器不需要经常切换的变电所。 3、全桥接线开关桥的内、外侧均设有电源进线断路器时，称为全桥接线。 全桥接线具有适应性强、对线路、变压器操作方便、运行灵活、可靠性高等优点，但全桥接线使用设备多、占地面积大、投资高，故用于供电可靠性要求较高的变电所。 （三）、单母线分段式接线单母线分断式接线是将两路电源进线分别接在两断母线上，并用断路器或隔离开关将两端母线联络在一起。 单母线分段式接线运行灵活，两端母线可分段运行也可并列运行。 （四）、双母线接线双母线接线方式是由并联的两组母线供电，任一段电源进线或引出线均由1台断路器和2台隔离开关连接在2组母线上，2组母线由联络开关支路相连。 课后作业教学反馈xxxx （1）学年xx矿电高级班煤矿供电技术教案-5-1.3煤矿供电系统教学目的知识目标掌握煤矿供电系统的构成，理解各环节的的供电特点和要求。 能力目标能够正确阅读各种供电系统图。 教学重点煤矿供电系统的构成及各环节的作用教学方法讲授、问答教学难点煤矿供电系统各环节的作用教具教学时数讲授4学时备课时间xx年9月29日授课时间教学过程教学内容备注导言讲授煤矿供电系统是由矿区降压站、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。 一、地面变电所 1、地面总变电所地面总变电所的受电电源取自电力系统的区域变电站。 又称降压站，是全矿供电的总枢纽。 它担负受电、变电及配电任务。 图114煤矿地面总变电所 2、具有 一、二级负荷的车间变电所图115车间变电所线路图 二、井下供电系统（一）、深井供电系统对于开采煤层较深、年产量大的矿井，通常经过井筒将6kV高压电能送入井下，一般将这种供电方式称为深井供电。 从地面变电所到井下中央变电所的下井电缆必须是两个回路电源线路，以保证井下一级负荷用电的可靠性。 图116深井供电系统（二）、浅井供电系统如果煤层埋藏较浅，且电力负荷较小可通过井筒或钻孔将低压送入井下，这种供电方式称为浅井供电。 浅井供电的特点是井下不设中央变电所，而是根据负荷的大小，由地面变电所通过井筒或钻孔直接向井下高、低压设备或采区工作面供电。 1、对井底车场的供电 2、对采区的供电图117浅井供电系统 三、井下变（配）电所井下变（配）电所是对电能进行变换、集中和分配的场所。 （一）、井下主变电所 1、井下主变电所的任务又称为中央变电所，是井下供电的中心。 其主要任务是向下列设别及地点配电各采区变电所、主排水泵的高压电动机、井低车场及其附近巷道的低压动力设备和照明、井下电机车需要的变流设备。 2、井下中央变电所的位置确定和设备布置防水、放火、通风是变电所应特别注意的问题。 井下中央变电所的主要设备有高压配电箱及低压馈电开关，动力变压器和照明变压器。 硐室内的各种电气设备要根据井下不同条件，按照有关规定分别选用矿用一般型和矿用隔爆型设备。 xxxx （1）学年xx矿电高级班煤矿供电技术教案-6-硐室内的低压接线要设置总开关和漏电保护装置，并要有符合规定的接地装置。 图118井下中央变电所（二）、整流变电所 1、设备组成 2、电源路径 3、接线系统 4、硐室构造 5、设备布置（三）、采区变电所 1、采区变电所的位置确定和设备布置 2、采区变电所接线1）、1路电源进线接线2）、2路电源进线3）、变电所的低压接线（四）、移动变电站（五）、工作面配电点课后作业教学反馈xxxx （1）学年xx矿电高级班煤矿供电技术教案-7-1.4电力负荷计算教学目的知识目标掌握电力负荷计算的意义和方法，理解提供功率因数的意义和方法。 能力目标能够独立分析负荷特点，并进行负荷计算。 教学重点电力负荷计算的意义和方法，理解提供功率因数的意义和方法。 教学方法讲授、问答教学难点电力负荷计算的意义和方法教具教学时数讲授6学时备课时间xx年9月29日授课时间教学过程教学内容备注导言讲授计算负荷，是通过统计计算求出的，用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。 计算负荷是供电设计计算的基本依据。 但是由于负荷情况复杂，影响计算负荷的因素很多，实际上，负荷也不可能是一成不变的，它与设备的性能，生产的组织以及能源供应的状况等多种因素有关，因而负荷计算也只能力求实际。 一、供电负荷计算 1、需用系数法计算供电负荷的基本公式?cosS?X NKP S所计算的电力负荷总视在功率，KVA?NP计算系统中各设备的额定功率之和，KW?cos用电设备的加权平均功率因数，具体取值表1-2XK需用系数，对井下设备在不同情况下的取值见表1- 22、需要系数XK1）、负荷系数fK NSfPPK?用电设备的实际负荷与其额定负荷的比值即为负荷率。 2）、同时系数tK?NNgtPPK在最大负荷时运行着的设备额定容量之和比所有设备额定容量之和。 3）、电动机的加权平均效率pj?电动机的总效率必须按电动机功率大小所占的比例来平均，此法求的的平均效率称为“加权平均效率”。 ?)/(N NNpjPP?xxxx （1）学年xx矿电高级班煤矿供电技术教案-8-4）、供电线路的效率L?当电源通过线路对用电设备供电时，供电线路必有一定的电能损耗，即供电线路的效率L?。 对于井下低压供电线路，其线路效率一般取0.90.95。 由于以上4种情况，所以在负荷计算时，必须同时考虑负荷或系统的负荷率、同时率、电动机加权平均效率及线路效率。 则这种情况下的计算功率为?X NLpjt fNKPK KP P? 3、加权平均功率因数pj?cos 4、设备的负荷计算1）、单一设备的计算负荷2）、用电设备组的计算负荷3）、多个用电设备组的计算负荷 5、井下电力系统负荷计算所用系数 二、改善功因数 1、改善功率因数的意义 2、提高功率因数的方法 三、变压器的选择 1、主变压器台数的确定 2、变压器容量的确定 3、主变压器型号的选择课后作业教学反馈需用系数法计算负荷的有关公式A.确定用电设备组或用电单位计算负荷的公式:a.有功计算负荷(KW)30P=e xPK?；式中，xK为用电设备组或用电单位的需要系数；eP为用电设备组或用电单位的总设备容量；b.无功计算负荷Kvar?tan P Q3030?式中，?tan为设备铭牌给定功率因数角用电设备组或用电单位功率因数角的正切值xxxx （1）学年xx矿电高级班煤矿供电技术教案-9-c.视在计算负荷(KVA)?cosPS3030?d.计算电流(A)N3030U3SI?式中NU为用电设备组或用电单位供电电压额定值(KV)B.确定多组用电设备组或多个用电单位总计算负荷的公式:a.有功计算负荷(KW)30P=?i30PPK式中，i30P?为各组的计算负荷(KW)；?PK为有功负荷同时系数，由设备组计算车间配电干线负荷时可取?PK=0.850.95，由设备组直接计算变电所低压母线总负荷时可取?PK=0.80.9。 b.无功计算负荷Kvar?i3030Q qK Q式中，i30Q?为各组无功计算负荷(Kvar)；?qK为无功负荷同时系数,由设备组计算车间配电干线负荷时可取?qK=0.90.97，由设备组直接计算变电所低压母线总负荷时可取?qK=0.850.95。 c.视在计算负荷(KVA)230230230Q PS?d.计算电流(A)N3030U3SI?式中NU为用电设备电压额定值(KV)e.无功补偿公式)t a n tan(2130C?补偿前1cos?=0.85,1tan?=0.62补偿后2cos?=0.95,2tan?=0.33教学目的知识目标能力目标教学重点教学方法讲授、问答教学难点教具电机模型教学时数讲授2学时备课时间xx年8月29日授课时间教学过程教学内容备注导言讲授xxxx （1）学年xx矿电高级班煤矿供电技术教案-10