矿山电工学总复习——考试重点全解.ppt

第一章煤矿供电系统,第一章煤矿供电系统,一、煤矿企业对供电基本要求,二、电力负荷的分类,三、电力系统中性点的运行方式,四、电力系统额定电压等级,五、电力网和变电所的结线方式分类,煤矿企业对供电的基本要求是什么？,对供电的技术合理性要求电压偏移不能超过多少？,能识别各类不同的负荷类型,电力系统和电力网的基本概念,了解煤矿常用的电压等级,配电网的接线方式及适用范围,区分配电网的接线方式和变电所的接线方式,适用：负荷容量大或孤立的重要用户,适用：单回路干线式一般使用三类负荷供电，双回路干线式一般使用二、三类负荷供电。,适用：负荷容量相差不太大，彼此之间相距较近，而离电源都较近，且对供电可靠性要求较高的重要用户。,电力网各种结线方式分类,配电网的接线方式：放射式、干线式、环式,变电所的接线方式：线路-变压器组接线、桥式,矿井供电方式主要分为深井供电系统、浅井供电系统。,3、矿井井下变电所结线方式：中央变电所：进线电缆至少两条。单母线分段结线，分段数与进线电缆数相适应。各负荷配出线均匀分布在各段母线上。各分段母线分列运行。采区变电所：有综采时一般由两回线路供电，采用单母线结线或单母线分段结线。变压器通常采用分列运行方式。移动变电站：采用一回高压电源线路供电，各移动变电站分列运行。工作面配电点：通常设在低压开关设备集中的地方。,煤矿企业负荷计算,负荷计算有需用系数法、二项式法、利用系数法，单位产品电耗法等。广泛采用的是需用系数法。,理解需用系数的含义。会计算设备的需用系数、补偿电容器的个数。,井下供电系统各组成部分的基本作用和特点,改善功率因数的意义和方法。,第二章输电线路,输电线路包括架空线路和电缆线路,输电线路结构作用：输电、连接发电厂、变电所和用户。输送和分配电能。,二、架空线路的基本知识,1）导线,2）电杆,3）横担,4）绝缘子,5）金具,6）拉线,架空线路的组成,（1）作用：固定绝缘子、保持线距。（2）木、铁、瓷。,1）导线,2）横担,（1）分类：铜线、铝线、钢绞、钢芯铝绞。（2）应用：铜绞线：一般用于腐蚀严重的场所；铝绞线：10kV及以下配电线路；钢绞线：多用于小负荷的架空导线、或作避雷线与接地装置的地线；钢芯铝绞线：机械强度要求高和35kV及以上的输电。,（1）作用：平衡电杆各方面的拉力，稳固电杆。（2）种类：普通拉线、人字拉线、高桩拉线、自身拉线。,3）电杆,按照材质分类：木杆、水泥杆、铁塔杆。按照位置分类：直线、耐张、转角、终端、分支、跨越、换位。,4）拉线,5）绝缘子,（1）作用：连接和固定导线、安装横担和绝缘子、紧固和调整拉线等。,6）金具,档距和弧垂的概念,3、按长时允许电流选择导线截面,2、按允许电压损失选择导线截面,4、按机械强度选择导线截面,三、架空导线截面的选择,1、按经济电流密度选择导线截面,设计原则：首先要注意选择导线截面的条件，而后侧重使用其中一条进行设计，利用其它条件进行校验。,纸绝缘电缆,橡胶绝缘电缆,塑料绝缘电缆,一,二,三,电缆的分类和各种电缆的适用范围,二、电缆线路的基本知识,5、按短路时的热稳定条件选择导线截面,三、电缆线路选择方法,3、按长时允许电流选择导线截面,2、按允许电压损失选择导线截面,4、按机械强度选择导线截面,1、按经济电流密度选择导线截面,常被忽略,1）短路：供电系统中不等电位的点没有经过用电器而直接相连通。如相与相之间、相与地之间的短路。,1、短路的种类,第三章短路电流的分析与应用,2、短路的危害,2）类型：三相、两相、两相接地、单相、单相接地。,1、三相短路电流用于选择校验电气设备；2、两相短路电流用于相间短路灵敏度校验；3、单相短路电流用于单相短路保护整定,第四章地面供电设备,常用电气设备包括：高压开关、熔断器、互感器、电抗器以及成套配电装置。需要了解电弧产生的原因及灭弧方法。常用高压电器技术参数各设备的组成、结构和原理。,1）电弧产生的条件（1)电压：1020V以上。（2)电流：80100mA以上。（3）内部原因A、热电子发射。B、强电场发射。C、碰撞游离。D、热游离。,1、电弧的发生与后果,一、电弧产生的原因及灭弧方法,2、开关电器常用的灭弧方法,4）狭缝灭弧法：填料式熔断器属于狭缝灭弧法。,二、电器设备的组成、结构和原理,1、高压一次设备,变电所中承担输送和分配电能任务的电路称为一次电路。按功能分：,变换设备（电力变压器、互感器）控制设备（高低压开关设备）保护设备（熔断器、避雷器）补偿设备（电容器）成套设备（高压开关柜、低压配电屏、动力箱）,2、高压隔离开关,隔离开关主要是隔离高压电源，保证其他设备和电路的安全检修。提供明显的线路断点。分为户内式和户外式。,3、高压负荷开关,4、高压断路器,断路器按照灭弧介质分为油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器。,油断路器按照用油多少分为多油断路器和少油断路器。,特点:具有较强的灭弧装置。断流能力很强，可以通断负荷电路。,多油断路器中的绝缘油主要作用是熄灭电弧。,少油断路器中的绝缘油主要作为触头间的绝缘和灭弧介质。,5、电力变压器,主要用于将某一电压等级的交流电变换成同频率的另一种电压等级的交流电能。,（一）、变压器的分类,1、按用途分为：电力变压器、特殊变压器2、按冷却方式分为：油冷式变压器、干式变压器,（二）变压器的技术参数的基本计算！,6、互感器,（1）电流互感器,6、互感器,（2）电压互感器,7、高压熔断器,1）高压管式熔断器,2）跌落式熔断器,熔断器是一种在电路电流超过规定值并经过一定时间后使熔体熔化而分断电流、断开电路的一种保护装置。主要进行短路保护或过负荷保护。,8、绝缘子,绝缘子分为：,变电所（站）用绝缘子：支撑和固定硬母线电器绝缘子：固定裸导线供电线路用绝缘子：固定输电架空线,绝缘子的主要作用是支撑和固定带点导体，以保证导体与导体之间、导体与地之间的绝缘。,支柱型绝缘子：-实心棒绝缘子套管型绝缘子：-穿墙绝缘套管,9、母线,母线分为：,铜母线：适用于大电流具有腐蚀的场合铝母线：质量轻、导电性好钢母线：机械强度高、电能损耗大,在变电所中具有汇集、分配和输送电能的电源线称为母线。,软母线：多股铜绞线或钢芯铝绞线，适于高压输电硬母线：35KV以下户内配线,9、母线,直流装置：正极红色，负极蓝色交流装置：A相黄色、B相绿色、C相红色中性线：不接地中性线白色，接地中心线紫色,母线的颜色：,10、低压电器,低压电器包括：闸刀开关、接触器、空气开关等。,一、闸刀开关,闸刀开关简称刀开关。无灭弧装置的刀开关起隔离作用，有灭弧装置的刀开关可切断额定负荷电流。,交流接触器用于远距离控制电压380V，电流600A的交流电路，以及频繁起动和控制交流电动机的控制电器。,二、交流接触器,成套配电装置的“五防”功能?,1、继电器保护装置的作用,继电保护装置的作用,当发生过负荷一相断线一相接地,第五章继电保护,2、继电器保护的基本原理,测量部分,逻辑部分,执行部分,输出部分,输入部分,（保护对象电器参数）,整定值,3、对继电保护装置的要求,灵敏性,对故障或不正常运行状态的反映能力；用灵敏系数Kr来反映,可靠性,不拒动、不误动。具体：有所偏重如：线路保护偏重选择性、井下偏重速动性。,继电保护,电力变压器的保护:,1）变压器的瓦斯保护,2）变压器的速断保护,3）变压器的纵联差动保护,4）变压器的过电流保护,5）变压器的过负荷保护,电动机和电容器的保护类型,大气过电压,感应过电压,采用避雷针或避雷线进行防护,采用避雷器进行防护,应使避雷针、避雷线与配电装置带电部分或接地网之间的距离符合要求,超过正常工作要求的电压,2.54倍电网的额定电压,一、大气过电压及其保护,过电压及其保护,避雷针和避雷线的保护作用,(1)避雷针与避雷线,避雷针作用：防止建筑物免遭直接雷击的侵袭。,避雷线作用：防止架空线路免遭直接雷击。,避雷针的保护范围的计算,4、变电所的防雷保护,变电所的防雷保护,直击雷的防护,雷电入侵波的防护,直击雷的防护,雷电入侵波的防护,进出线的的防雷保护,避雷针,在各段母线上装设阀型避雷器,35-110KV进线设置避雷线,3-10KV出线上装设阀型避雷器,第六章井下供电安全技用,一、触电与防爆,一、触电的原因、危害性和预防方法,触电的原因、危害性和预防方法,疏忽大意设备漏电,人体不接触带电导体人体接触多的设备用低电压设置保护接地及漏电保护装置变压器中性点严禁直接接地,原因,预防方法,危害性,电击与电伤,一、防爆原理,1、瓦斯、煤尘燃烧和爆炸的条件及预防,对于井下的电气设备要求既能防止电弧和电火花的外露而引发瓦斯、煤尘的爆炸，又要保证爆炸后不会使设备外壳变形。,矿用电气设备,一、防爆原理,1、瓦斯、煤尘燃烧和爆炸的条件及预防,瓦斯、煤尘燃烧和爆炸的条件,瓦斯浓度的含量达到5%15%,电火花最容易引起瓦斯爆炸的浓度是8.5,爆炸力最强的瓦斯浓度是9.5,爆炸力最强的煤尘含量是112g/m3,当空气中煤尘含量达到302000g/m3时，遇到700800以上的温度时发生煤尘爆炸,瓦斯、煤尘燃烧和爆炸的预防,防爆原理,2、电气设备的防爆途径,1、隔爆外壳。,3、本质安全电路：是指电路外露的火花能量不足以点燃瓦斯和煤尘。这类电路只限于通讯信号、测量仪表、自动控制系统。,2、增安：就是对一些电气设备采取防护措施，制定特殊要求防止电火花、电弧和过热现象的发生，主要适用于电动机、变压器、照明灯。,4、超前切断电源：利用瓦斯、煤尘从接触火源到引起爆炸需要经过一定时