《矿山供电》复习资料-

1、矿山供电复习提纲2012/09一、基本概念1. 矿山供配电系统是由受电、变电及配送电等几大功能环节有机构成的电力终端系统。系统的供电电源取自就近电网。为确保矿井生产对供电的高可靠性要求,一般采用双回独立电源供电方式。2. 供配电系统的供电电压,即其受电电压,也即电源进线电压。矿山供配电系统的供电电压等级,视生产规模等因素一般采用35110kV,特大型煤矿可考虑采用220kV。3. 供配电系统的配电电压,是用户根据需要经变电调制后得到用电电压。矿山供配电系统的配电电压,通常配置为高、低压两种。其高配电压一般为610kV,且以10kV为宜;而其低配电压则有多种配置。如地面通常为380/220V;井

2、下则为660V、1140V、3300V等。按配电电压划分,矿山供配电系统通常包括一个高配系统和多个不同电压等级的低配系统。4. 矿井供配电系统,是矿山供配电系统的核心和主体部分。矿井供配电方式,主要根据矿井深度、井下负荷的结构及规模等因素综合确定的,分为深井供配电方式和浅井供配电方式两种。由此而形成的供配电系统,即为深井供配电系统和浅井供配电系统。5. 深井供配电方式是指:由矿山地面总变电所610 kV高配母线的不同分段上,分别引接不少于两回的高压下井电缆,沿井筒送至井下中央变电所高压母线的对应分段,再经高压电缆顺巷道直送各采区变电所;沿途各所站完成对所辖高压用电设备的供电,并经降压后,实现对

3、低压负荷的就近配送。从而形成以“地面总变电所中央变电所采区变电所”三级结构为基本框架的深井供配电系统。6. 深井供配电方式的基本特点是:高压递次深入,低压就近配送。即地面高压电能经三级所站递传,直送井下各负荷中心。沿途各所站完成对高压设备的供电;低压设备的用电则由各所站经降压后就近配送。深井供配电方式能较好地适应和满足矿山深井作业的特点和用电需求,很大程度上简化并改善了井下供配电的网络结构,有效缩短了低压供电距离,从而减少了低压电缆的用量,降低了线路送配损耗和电压损失,有利于矿井供电质量的提高和经济性能的改善。7. 供电的可靠性指,供电系统实现不间断供电的可靠程度。不同类别的电力负荷,对供电可

4、靠性的要求不同。8. 电力负荷的分类,是根据负荷自身的重要性及对供电可靠性的要求程度不同而制定的,其目的在于实现合理供电。负荷的类别不同,决定了供电方式的不同,即对于不同类别的电力负荷,其供电方式将不同。如对类负荷,应采用双回独立电源供电方式;而对类负荷,则采用单回电源供电方式即可。9. 矿山地面总变电所是全矿供配电系统的总枢纽所在,一般采用两回独立电源进线和两台主变压器的配置。主变的单台容量依规应不小于全矿总计算负荷的80%;其高压受电母线,通常为单母分段接线,各段分接一回电源进线和一台主变,常态下分列运行;其610 kV高配母线也采用单母分段接线,分段数应与主变台数对应,常态下分列运行。1

5、0. 中央变电所的电源进线(下井电缆,规定应不少于两回,且当任一回退出时,其余各回应能担负井下全部负荷;各回进线应分别引自地面总变电所610 kV高配母线的不同分段上。中央变的高压母线采用单母分段接线,分段数应与电源进线数对应,且常态下各分段应分列运行。11. 爆炸三角形原理指出致爆三要素:一定的瓦斯或煤尘浓度;一定的点火源;一定的氧气浓度。井下防爆的基本措施是:确保井下通风,以防瓦斯或煤尘的危险积聚;有效杜绝一切可能致爆的点火源和危险高温体,其中包括各种电气引爆因素。井下电气防爆的重大意义也正在于此。12. 井下电气防爆的技术措施主要有:用电设备采用隔爆外壳;采用增安措施;采用本安电路,等。

6、13. 隔爆外壳依规应具备耐爆性和隔爆性。耐爆性是指,隔爆外壳在机械强度上应具有足够的耐受爆炸的能力,确保当壳内发生爆炸时,其压力和高温不致外壳变形或损坏;隔爆性则是指,隔爆外壳应在结构上应具有可靠的阻隔火焰或高温物质的能力,以防壳内发生爆炸时不致引燃或点爆壳外的危险气体或粉尘。14. 井下三大保护通常指过流保护、漏电保护及保护接地。15. 保护接地是指,将电气设备的正常不带电的外露金属部分(主要是其外壳与埋设于地中的接地装置作良好电气连接的做法。保护接地的基本作用是,能够有效限制设备发生漏电故障时其外露金属的对地电位(接地电压在安全范围之内,以减小人员触电的危害程度。保护接地,是井下防护人员

7、触电的基本安保措施。16. IT供电制式要求:井下及向井下供电的各变压器负荷侧均应采用中性点不接地方式运行;井下所有用电设备均应采取分散或集中的保护接地措施,即将设备正常不带电的外露金属部分与井下人工保护接地网作可靠地电气连接。17. 过流,指用电设备或线路的电流因故超出额定的故障现象,包括短路、过载等形式。井下过流保护主要包括短路保护、过载保护、断相保护等;常用的过流保护装置有(高、低压熔断器、继电型或电子型过流保护等。18. 漏电故障本质上属接地性故障,即由于任何原因导致线路或设备的带电部分与地发生异常电气接触的情况。单相接地是漏电故障的典型表现形式。漏电故障基本特点是,入地的漏电电流一般

8、较小,常规检流手段和过流保护不易及时发现并有效保护,故障(尤其早期因此具有很大的隐密性而可能长期潜伏。19. 导致漏电故障的起因很多,如设备、线路的绝缘老化或损坏等。根据存在形式不同,漏电故障一般分为集中性漏电和分布性漏电两种。20. 井下漏电故障的危害,主要表现为两个方面。一是发生漏电故障的设备,其外露金属部分(主要是其外壳将带有一定的接地电压,极易造成人员触电事故;二是故障点处而常会发生漏电火花或局部过热现象,极易引发矿井爆燃。因而,漏电故障是井下必须重点防范的电气故障形式之一。漏电故障的危害程度,与漏电电流的大小正相关。漏电电流越大,则漏电的危害越严重。21. 井下防护漏电故障的基本途径

9、,一是设法限制漏电电流;二是采用高性能的漏电监察和保护装置。22. 井下供配电系统限制漏电电流的基本措施之一,是采用中性点不接地方式运行。即,井下及向井下供电的各电力变压器的中性点禁止接地。但由于井下系统大量采用电缆,故其漏电电流仍要比同规模的地面系统大得多。为此,井下变压器正常采用分列运行方式,形成多个彼此独立的小系统,以进一步限制过大的漏电电流。22. 漏电保护,原理上属接地保护范畴。根据系统制式、保护范围和对象以及环境条件等不同,保护方式将有所不同。目前采用的保护方式主要有:线路零序电流保护;系统绝缘监察;各种专用漏电保护装置(器;用电设备采取保护接地(IT、TT系统或保护接零(TN系统

10、措施。23. 对综采工作面供电的主要问题是,用电需求量大而集中,且供电距离快速延伸而易超长。采用传统的固定变电站供电方式,既不经济也无法保证供电质量。目前解决这一问题的基本方案是:采用移动变电站跟进供电方式。即利用移站的机动性,可使高压随采掘进度同步深入至负荷集中的工作面,以缩短低压供电距离;设法提高综采工作面的供电电压等级。24. 矿用电气设备按防爆标准分为矿用一般型和矿用防爆型两大类。目前井下常用的动力变压器,已主要是矿用干式变压器。矿用干式变压器无需用油,其结构按防爆要求设计,无燃爆隐患,为矿用隔爆型设备,具有防爆功能。矿用干式变压器主要用于隔爆型移动变电站,及井下各所站。25. 所谓隔

11、爆型电气设备,是特指结构上配置了隔爆外壳的设备,属矿用防爆型中重要的一类。26. 矿用隔爆型移动变电站的基本结构,包括隔爆干式变压器、高压隔爆开关箱和低压隔爆开关箱(或综合保护箱三部分,并配有完善的保护装置及安全连锁机构,适于在井下有燃爆危险的场合作为可移动电源使用,如综采工作面。矿用移站的基本作用在于,为综采工作面提供可移动电源,以满足综采设备的用电需求。移变凭借其机动性,可将来自采区变的610kV高配电压随采掘进度同步深入至工作面附近,从而大大缩短了低压供电距离,有效地降低了送配线路的电压损失和能量损失,保证了电压质量并提高了供电的经济性。27. 采区变电所是采区供电的中心,其基本任务是,

12、接受来自中央变电所的610kV高压电力,并经其降压变换为负荷所需的低配电压,配送至各采掘工作面及附近的用电设备。28. 采区变电所配置的动力变压器,其台数应尽量少。当有一类负荷供电时,变压器的台数则应不少于2台。多台配置时,各变应采用分列方式运行,形成彼此独立的系统,以限制故障范围和漏电电流。29. 采区变电所的主接线分单回电源进线和双回电源进线两种。向综采工作面供电的采区变电所,应采用双回电源进线。双回电源进线的采区变,其高压侧为单母接线时,两回电源应采用一回工作、一回备用方式运行;而为单母分段接线时,则两回电源应分列运行(母线分段开关平时应保持断态。30. 定时限过流保护的动作电流,是按躲过被保护线路的最大负荷电流整定的,其动作的选择性必须通过时限级差的设定实现之;而瞬时电流速断保护的动作电流,则是按躲过被保护线路末端最大短路电流来整定,故能自动满足动作的选择性要求,并强化其速动性。31. 断路器主要用于线路或设