电气培训 基本知识

1、概述 一、一、 矿山供电的重要性及基本要求矿山供电的重要性及基本要求 二二 、电力负荷的分类、电力负荷的分类 三三 、电力系统的电压等级、电力系统的电压等级 四、四、 供电系统的组成供电系统的组成 一、一、 矿山供电的重要性及基本要求矿山供电的重要性及基本要求 (一一) 供电可靠供电可靠 (二二) 供电安全供电安全 (三三) 供电质量供电质量 (四四) 供电经济供电经济 二二 、电力负荷的分类、电力负荷的分类 一类负荷一类负荷:突然中断供电突然中断供电,会造成重大会造成重大 人身或者设备安全事故人身或者设备安全事故;或者损失重大或者损失重大,恢恢 复供电时间长的设备复供电时间长的设备 二类负荷

2、二类负荷:突然停电会对生产产生重突然停电会对生产产生重 大影响大影响,产生较大经济损失者产生较大经济损失者 三类负荷三类负荷:除一二类负荷以外的其他除一二类负荷以外的其他 负荷负荷 一级负荷 对突然中断供电将造成生命危害、导致重大设备破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坏且难以修复、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。废，给国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、提升等负荷。如矿井的通风、排水、提升等负荷。 两个独立电源两个独立电源供电供电 独立电源：指若干电源中的任一个在突然发

3、生停止独立电源：指若干电源中的任一个在突然发生停止 供电时，不会影响其他电源的供电。供电时，不会影响其他电源的供电。 如分段母线的电源来自不同发电机，且其输变配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。各环节为分列运行的。 或母线之间无联系。或母线之间无联系。 或母线之间有联系，但当其中一个故障时其联系或母线之间有联系，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。会自动断开，不影响其他供电的。 二级负荷 在突然中断供电时将造成大量减产，产生在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，使工业企业大量废品，大量原材料报废，使工业企业 内部交通生

4、产停顿的负荷为二级负荷。内部交通生产停顿的负荷为二级负荷。 如矿井的地面空压机、提运设备、井底车如矿井的地面空压机、提运设备、井底车 场的整流设备等。场的整流设备等。 双回路双回路供电供电 电力网（电力线路）电力网（电力线路） 是输电线路和配电线路的统称，是输送电是输电线路和配电线路的统称，是输送电 能和分配电能的通道。它将发电厂、变电能和分配电能的通道。它将发电厂、变电 站和用户联系起来。可分为：站和用户联系起来。可分为： 低压电网：电压在低压电网：电压在1kV以下以下 中压电网：中压电网：1kV-10kV 高压电网：高压电网：10kV-330kV 超高压电网：超高压电网：330kV-100

5、0kV 特高压电网：特高压电网：1000kV以上以上 三三 、电力系统的电压等级、电力系统的电压等级 电气设备是按照一定的标准电压设计和制电气设备是按照一定的标准电压设计和制 造的造的,这个标准电压称为电气设备的额定电这个标准电压称为电气设备的额定电 压压.为了便于批量生产和统一供电为了便于批量生产和统一供电,国家规定国家规定 了标准的额定电压等级了标准的额定电压等级. 电网额定电压电网额定电压-平均额定电压平均额定电压 国家标准规定,供电设备额定电压高出电网和受 电设备额定电压5-10%,用以补偿正常负荷时的用以补偿正常负荷时的 线路电压损失线路电压损失,从而使受电设备获得接近于额定 值的电

6、压。 电力变压器的二次绕组额定电压均指空载电压, 要求比负载时的电压高要求比负载时的电压高5-10%。 变压器既是负载(受电设备)又是电源(供电设备). 一次绕组为负载,电压与电网额定电压相同，当 变压器靠近发电机时,规定其一次绕组的额定电 压与发电机额定电压相同；二次绕组电压分两 种情况，配电距离近时高出电网额定电压5%， 远时高10%。 电网电压习惯用线路的平均额定电压来表示。 线路平均额定电压指电网始端的最大电压和末 端受电设备额定电压的平均值Uav,一般为电网 额定电压的1.05倍,该值在短路电流计算中应用 。 标准电压 kV 0.127 0.220.380.66361035110 平

7、均电压 kV 0.133 0.230.40.693.156.310.537115 GB156-80规定规定,电力系统电压分成等多种等级电力系统电压分成等多种等级 1kV以下的为低压以下的为低压,3-330kV为高压为高压,330- 1000kV为超高压为超高压,1000kV以上为特高压以上为特高压. 我国目前的最高电压等级为我国目前的最高电压等级为750kV. 3kV及以上的高压用于发电及以上的高压用于发电,配电及高压用电设配电及高压用电设 备备; 110kV及以上的高压与超高压用于远距离输及以上的高压与超高压用于远距离输 电电. 煤矿煤矿1140V为低压为低压,人身安全电压为交流人身安全电压

8、为交流36V,直直 流流92V, 直流电压为平均值直流电压为平均值,交流电压为有效值交流电压为有效值,且指线电且指线电 压压. 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： 小型矿井井下使用小型矿井井下使用 660V： 井下低压动力井下低压动力 1140V： 井下综采动力井下综采动力 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、

9、下高压电机及特大型矿井井上、下高压电机及 配电电压配电电压 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 电气设备符号电气设备符号 电气设备名称电气设备名称 文字符号文字符号 图形符号图形符号 电气设备名称电气设备名称 文字符号文字符号 图形符号图形符号 刀开关刀开关 QK 母线母线 W 断路器（自动开关）断路器（自动开关） QF 导线、线路导线、线路 W 隔离开关隔离开关 QS三相导线三相导线 负荷开关负荷开关 QL端子端子 X 熔断器熔断器 FU电缆及其终端头电缆及其终端头 熔断器式开关熔断器式开关 S交流发电机交流发电机 G 电气设备名称电气设备名称 文字符号文

10、字符号 图形符号图形符号 电气设备名称电气设备名称 文字符号文字符号 图形符号图形符号 阀式避雷器阀式避雷器 F交流电动机交流电动机 M 三相变压器三相变压器 T单相变压器单相变压器 T 三相变压器三相变压器 T电压互感器电压互感器 TV 电流互感器（具电流互感器（具 有一个二次绕组）有一个二次绕组） TA三绕组变压器三绕组变压器 T 电流互感器（具电流互感器（具 有两个铁心和两有两个铁心和两 个二次绕组）个二次绕组） TA 三绕组电压互感器三绕组电压互感器 TV 电抗器电抗器 L电容器电容器 C 四、供电系统的组成四、供电系统的组成 由一次设备和二次设备组成：由一次设备和二次设备组成： 一次

11、设备：指直接生产、输送和分配电能的设一次设备：指直接生产、输送和分配电能的设 备。包括变压器、高压断路器、隔离开关、电备。包括变压器、高压断路器、隔离开关、电 抗器、并联补偿电力电容器、电力电缆、送电抗器、并联补偿电力电容器、电力电缆、送电 线路、母线等。又称为一次部分。由这些设备线路、母线等。又称为一次部分。由这些设备 构成的电路称为变电所的主电路或主接线或一构成的电路称为变电所的主电路或主接线或一 次接线。次接线。 二次设备：对一次设备的工作状态进行监视、二次设备：对一次设备的工作状态进行监视、 测量、控制和保护的辅助电气设备称为二次设测量、控制和保护的辅助电气设备称为二次设 备。包括测量

12、仪表、控制与信号回路、继电保备。包括测量仪表、控制与信号回路、继电保 护装置、制动装置以及远动装置等。又称为二护装置、制动装置以及远动装置等。又称为二 次部分。这些设备通常由电压互感器、电流互次部分。这些设备通常由电压互感器、电流互 感器、蓄电池组或低压电源供电，它们相互间感器、蓄电池组或低压电源供电，它们相互间 所连接的电路称为二次回路或二次接线。所连接的电路称为二次回路或二次接线。 变电所主要电气设备及作用1 q高压断路器（正常时通断负荷电流，故障时切高压断路器（正常时通断负荷电流，故障时切 断巨大的短路电流，具有较强的灭弧能力）断巨大的短路电流，具有较强的灭弧能力） q负荷开关（正常时通

13、断负荷电流，不能切断短负荷开关（正常时通断负荷电流，不能切断短 路电流）路电流） q隔离开关（隔离电源，形成一个明显的断开点）隔离开关（隔离电源，形成一个明显的断开点） q高压熔断器（短路或过负荷时，熔断熔体切除高压熔断器（短路或过负荷时，熔断熔体切除 故障）故障） q电流互感器（电流大变小，供计量和继电保护电流互感器（电流大变小，供计量和继电保护 用）用） 电压互感器（高压变为低压，供计量和继电保电压互感器（高压变为低压，供计量和继电保 护用）护用） 避雷器（抑制雷电过电压和操作过电压，保护避雷器（抑制雷电过电压和操作过电压，保护 设备）设备） 静电电容器（补偿无功）静电电容器（补偿无功）

14、所用变压器（变电所内部动力、照明等）所用变压器（变电所内部动力、照明等） 低压断路器（俗称自动空气开关）低压断路器（俗称自动空气开关） 低压隔离开关（俗称刀开关）低压隔离开关（俗称刀开关） 低压熔断器低压熔断器 油浸变压器油浸变压器干式变压器干式变压器 单相变压器单相变压器三相电力变压器三相电力变压器 断路器断路器 高压断路器具有可靠的灭弧装置。它不仅高压断路器具有可靠的灭弧装置。它不仅 能通断正常的负荷电流，而且能接通和能通断正常的负荷电流，而且能接通和 承担一定时间的短路电流，并能在保护承担一定时间的短路电流，并能在保护 装置作用下自动跳闸，切除短路故障。装置作用下自动跳闸，切除短路故障。

15、 高压断路器的型式可按使用场合分为高压断路器的型式可按使用场合分为 户内和户外两种，也可以按断路器采用户内和户外两种，也可以按断路器采用 的灭弧介质分为压缩空气断路器、油断的灭弧介质分为压缩空气断路器、油断 路器、真空断路器、路器、真空断路器、SF6断路器等多种断路器等多种 型式。型式。 隔离开关与断路器配合使用控制电力隔离开关与断路器配合使用控制电力 线路时，断路器和隔离开关的操作必须线路时，断路器和隔离开关的操作必须 按照一定顺序操作：按照一定顺序操作：分闸时，分闸时，先分断路先分断路 器，后分隔离开关；器，后分隔离开关；合闸时，合闸时，先合隔离先合隔离 开关，后合断路器开关，后合断路器。

16、 真空断路器真空断路器 ZN1 2型型 户内户内 真空真空 断路断路 器器 ZW11-12系列户外高压真空断路器 负荷开关 高压负荷开关能通断正常的负荷电流和高压负荷开关能通断正常的负荷电流和 过负荷电流，隔离高压电源。有些过负荷电流，隔离高压电源。有些 高压负荷开关断开后，具有明显可高压负荷开关断开后，具有明显可 见的断口。见的断口。 高压负荷开关只有简单的灭弧装置，高压负荷开关只有简单的灭弧装置， 因此它不能切断或接通短路电流因此它不能切断或接通短路电流。 短路短路故障故障。高压负荷开关使用时通。高压负荷开关使用时通 常与高压熔断器配合使用，利用熔常与高压熔断器配合使用，利用熔 断器来切断

17、断器来切断 按按采用的灭弧介质分类，高压负荷采用的灭弧介质分类，高压负荷 开关可分为：固体产气式、压气式、开关可分为：固体产气式、压气式、 油管式、真空式、油管式、真空式、SF6式等。按安装式等。按安装 场所分类，有户内式和户外式两种。场所分类，有户内式和户外式两种。 隔离开关 高压隔离开关高压隔离开关 高压隔离开关具有明显的高压隔离开关具有明显的分断间隙分断间隙，因，因 此它主要用来隔离高压电源，保证安全检修，此它主要用来隔离高压电源，保证安全检修， 并能通断一定的小电流（如并能通断一定的小电流（如2A以下的空载变以下的空载变 压器励磁电流、电压互感器回路电流、压器励磁电流、电压互感器回路电

18、流、5A以以 下的空载线路的充电电流）。它下的空载线路的充电电流）。它没有专门的没有专门的 灭弧装置灭弧装置，因此不允许切断正常的负荷电流，因此不允许切断正常的负荷电流， 更不能用来切断短路电流。因隔离开关具有更不能用来切断短路电流。因隔离开关具有 明显的断开间隙，因此它通常明显的断开间隙，因此它通常与断路器配合与断路器配合 使用使用。 熔断器 熔断器一般由熔管、熔体、灭弧填充物、熔断器一般由熔管、熔体、灭弧填充物、 指示器、静触座等构成。指示器、静触座等构成。 熔断器分熔断器分限流式限流式和和不限流式不限流式两种。两种。 限流式熔断器的灭弧能力强，可以在短限流式熔断器的灭弧能力强，可以在短 路电流上升到最大值之前灭弧。路电流上升到最大值之前灭弧。 工厂供电系统中，对容量小而且不工厂供电系统中，对容量小而且不 太重要的负载，广泛使用高压熔断器作太重要的负载，广泛使用高压熔断器作 为输、配电线路及电力变压器（包括电为输、配电线路及电力变压器（包括电 压互感器）的短路及过载保护。压互感器）的短路及过载保护。 高压熔断器高压熔断器户内户内广泛采用广泛采用RN1、 RN2型高压管式熔断器，型高压管式熔断器，户外户外则广泛采则广泛采 用用RW4、RW10型等跌落式熔断器。型等跌落式熔断器。 熔断器 互感器 电流互感器和电压互感器统称为互电流互感器和电压互感器统称为互