矿山供电技术ch11-矿山供电系统课件

矿山供电技术山东科技大学自动化学院电气工程系主讲人：张超矿山供电技术山东科技大学自动化学院电气工程系主讲人：张超Ch1矿山供电系统山东科技大学自动化学院电气工程系Ch1矿山供电系统山东科技大学自动化学院电气工程系山东科技大学自动化学院电气工程系234目录ONTENTS绪论供电系统与结线方式电力系统中性点运行方式电压与电能质量1C山东科技大学自动化学院电气工程系234目录ONTENTS1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系（1）参考教材矿山供电技术董海波等编中国矿业大学出版社矿山电工学赖昌干编煤炭工业出版社矿山电工学唐轶等编中国矿业大学出版社1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系（1）参考1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系（2）主要学习内容CH1矿山供电系统CH2矿山负荷计算CH3短路电流计算CH4常用电力设备及其选择CH5电力线路及其选择CH6过流保护与自动化装置CH7过电压及其防护CH8电气设备防爆与井下三大保护1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系（2）主要1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系矿山供电分为八章。共计48学时，其中42学时讲课，6学时实验。1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系矿山供电分1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系矿山供电这门课以供电系统，尤其以企业35kV/（6-10kV）变电所（变电站）为研究对象，涉及负荷计算、短路电流计算、高压电器、电力线路、继电保护等内容。1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系矿山供电这1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系如果将矿山供电系统比作一台计算机，则它的软件包括负荷计算短路电流计算硬件包括：电力线路高压电器设备继电保护装置电力系统分析继电保护1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系如果将矿山CH1矿山供电系统山东科技大学自动化学院电气工程系学习要求一般掌握：典型电力系统的组成及有关的基本概念、矿山供电系统中的电气设备额定电压的确定熟练掌握：电力负荷的分级及对供电系统的要求、供电系统的连接方式CH1矿山供电系统山东科技大学自动化学院电气工程系学习要求1.电力系统概述山东科技大学自动化学院电气工程系一、电力系统相关概念及构成

电力系统：是指由进行电能的生产、传输、分配和使用环节所组成的整体。电力网：指的是联系发电厂和用户的中间环节，由变电站（所）和各种不同电压等级的电力线路组成。变电站（所）：完成电压变换和电能再分配。发电机升压变压器输电线降压变压器配电线1.电力系统概述山东科技大学自动化学院电气工程系一、电力系8山东科技大学自动化学院电气工程系（1）电力系统的主要环节－发电厂（站）发电厂（站）：指将一次能源转换成电能的场所。一次能源包括：煤炭、石油、天然气、水能、原子核能、风能、太阳能、地热、潮汐能等。我国一次能源主要是：煤炭、水力和原子核能。一般根据所使用的能源的不同，将电厂分为火力发电厂、水力发电站、核电站、风力发电场、太阳能发电场、地热发电厂、潮汐电站等。1.电力系统概述8山东科技大学自动化学院电气工程系（1）电力系统的主要环节－8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述内蒙古准格尔电厂

（西部大开发中第一个大型火电项目）

8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述内蒙古准8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述长江三峡水利枢纽工程8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述长江三峡8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述广东大亚湾核电站

8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述广东大亚8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述变电站（所）：变换电压、接收电能与分配电能的场所，是联系发电厂和用户的中间环节。主要由电力变压器、母线和开关控制设备等组成。若仅只有配电设备而无电力变压器则称为开闭所或开关站。凡是把交流电能变换成直流电能的变电站称为变流站。

电力系统的主要环节－变电站（所）8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述变电站（8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述电力系统的主要环节－变电站（所）变电所按作用分有升压变电站（所）和降压变电站（所）升压变电站（所）：多建在发电厂内，把电能升高后，再进行长距离输送降压变电站（所）

：多设在用电区域，将高压电适当降低电压后，对某地区或用户供电8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述电力系统8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述电力系统的主要环节－变电站（所）变电站（所）按地位分：枢纽变电站（所）：位于电力系统的枢纽点，连接电力系统多个电压等级，汇集多个电源的变电所，称为枢纽变电站（所）。中间变电站（所）

：起到系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，同时有降压给当地用户。这样的变电所主要起中间环节的作用，所以叫中间变电站（所）。地区变电站（所）

：高压侧电压一般为110-220kV，对地区用户供电的变电所。终端变电站（所）

：在输电线路的终端，接近负荷点，经降压后直接给用户供电的变电所。8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述电力系统8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述500kV变电站8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述500k8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述电力网：将输送、变换、分配电能的各种变电所和各电压等级的电力线路构成的网络称为电力网。电力系统的主要环节－电力网根据电压等级的不同，电力网可分为：低压电网：1.2kV及以下（一般规定1kV）高压电网：3kV~330kV

超高压电网：330kV~1000kV

特高压电网：1000kV以上8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述电8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述8山东科技大学自动化学院电气工程系电力系统示意图1

8山东科技大学自动化学院电气工程系电力系统示意图18山东科技大学自动化学院电气工程系电力系统示意图2

电能传送过程：电厂升压-远距离输电-枢纽变电所降压-远距离输电-企业变电所降压-近距离输电-负荷。并网目的是保证电网稳定。高压深入负荷中心可提高电能质量。图中一根线代表三相。本课程主要研究矿山35kV/(6-10kV)总变电所8山东科技大学自动化学院电气工程系电力系统示意图2电能传送8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述提高供电可靠性和电能质量可减少系统的装机容量，提高设备利用率便于安装大机组，降低造价充分利用各种资源，提高运行的经济性

建立大型电力系统（联合电网）的优点：一碗水的波动放到一片海里减少散户“集中供暖”西电东送8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述提高供电8山东科技大学自动化学院电气工程系西电东送8山东科技大学自动化学院电气工程系西电东送8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号交流发电机(G)Generator8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号交流8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号电力变压器(T)Transformer8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号电力8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号断路器(QF)Circuitbreaker8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号断路8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号隔离开关(QS)Isolatingswitch分闸时，先断QF，后断QS；合闸时，先合QS，后合QF。倒闸操作规定：8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号隔离8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号熔断器(F)Fuse8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号熔断8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号电流互感器(TA、CT)Currenttransformer8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号电流8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号电压互感器(TV、PT)Potentialtransformer8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号电压8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号线路、母线(W)母线的着色：直流：正极——红色；负极——蓝色交流：A相——黄色；B相——绿色；C相——红色中性线：不接地中性线——白色；接地中性线——紫色8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号线路8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号说明：电力变压器三斜杠表示A、B、C三相变压器有双圈和三圈之分电流互感器有单次级和双次级两种8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号说明8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号供电系统电气设备由一次设备和二次设备组成。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。由这些设备构成的电路称为变电所的主电路或主接线或一次接线。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，它们相互间所连接的电路称为二次回路或二次接线。8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号供电8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压额定电压是指能使发电机、变压器和用电设备在正常运行时获得最佳技术效果的电压额定电压等级：由国家规定的各种标准额定电压作用：便于各种电力设备生产制造标准化及系列化8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压额8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压电力系统的额定电压是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。GB156-80规定的额定电压等级，见表1-2。1.2kV以下的为低压，3-220kV为高压，330-750kV为超高压，1000kV以上为特高压。我国目前的最高电压等级为1000kV。3kV及以上的高压用于发电，配电及高压用电设备；110kV及以上的高压与超高压用于远距离输电。煤矿1140V为低压，人身安全电压为交流36V，直流92V。直流电压为平均值，交流电压为有效值，且指线电压。8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压电8山东科技大学自动化学院电气工程系表1.2我国交流电网和电力设备的额定电压电网和用电设备额定电压发电机额定电压电力变压器额定电压一次绕组二次绕组

低压/V

220／127380／220660／380

230400690

220／127380／220660／380

230／133400／230690／400高压/kV3610—35110220330500750

3.156.310.513.8,15.75,18,20------------3及3.156及6.310及10.513.8,15.75,18,20351102203305007503.15及3.36.3及6.6l0.5及1138.5121242363550--强电电压等级的颜色

500KV，淡黄色；

220KV，紫色；

110KV，朱红色；

35KV，鲜黄色；

10KV，绛红色；

6KV，深蓝色。8山东科技大学自动化学院电气工程系表1.2我国交流电网和8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压电气设备额定电压的确定：国家标准规定：供电设备的额定电压应高出系统和用电设备额定电压的5%。受电设备的额定电压与系统额定电压相对应。8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压电8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压-5%G~5%UN线路首端线路末端原因：用以补偿正常负荷时线路上的电压损失，使设备获得近似额定的电压。（一般正常工作时，线路电压损耗约10%；用电设备允许电压偏差±５％）8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压-8山东科技大学自动化学院电气工程系2.变压器的额定电压变压器的二次绕组对于用电设备而言，相当于供电设备。第一种情况比用电设备额定电压高10%第二种情况比用电设备额定电压高5%变压器变压器的一次绕组：相当于是用电设备，所以规定变压器一次绕组的额定电压与受电设备额定电压相同。注意：但当变压器一次绕组直接与发电机相连时，变压器一次绕组的额定电压与发电机额定电压相等。其中5%用于补偿变压器满载供电时，一、二次绕组上的电压损失；另外5%用于补偿线路上的电压损失，因此适用于变压器供电距离较长时的情况。当变压器供电距离较短时，可以不考虑线路上的电压损失，只需要补偿满载时变压器绕组上的电压损失即可。8山东科技大学自动化学院电气工程系2.变压器的额定电压变压8山东科技大学自动化学院电气工程系2.变压器的额定电压一次绕组：升压变压器，比电网的额定电压高5%(等于发电机的额定电压)。降压变压器，与电网额定电压相同。二次绕组（指的是变压器的空载电压）：升压变压器，

高出电网额定电压10%。降压变压器，高出电网额定电压10%（或5%）。8山东科技大学自动化学院电气工程系2.变压器的额定电压一次8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压MT1T2UN+5%+10%±0%+5%G~额定电压的国家标准8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压M8山东科技大学自动化学院电气工程系发电机G的额定电压：UN·G=1.05UN·L1=1.05×10=10.5（kV）变压器T1的额定电压：U1N·T1=UN.G=10.5（kV）

U2N·T1=1.1UN·L2=1.1×110=121(kV)变压器T1的变比为：10.5/121kV变压器T2的额定电压：U1N·T2=UN·L2=110（kV）

U2N·T2=1.05UN·L3=1.05×6=6.3(kV)变压器T2的变比为：110/6.3kV变压器直接与电动机相连，供电距离较短，可以不考虑线路上的电压损失。变压器T1的一次绕组与发电机直接相连，所以其一次绕组的额定电压取发电机的额定电压例1已知图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压器的额定电压。

8山东科技大学自动化学院电气工程系发电机G的额定电压：UN·8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压6.3kV6.3/363/121kV110/10.5kV330/38.5kV6/0.4kV请根据下面系统图已知参数确定各电气元件的额定电压。8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压68山东科技大学自动化学院电气工程系3.煤矿常见额定电压等级及应用范围8山东科技大学自动化学院电气工程系3.煤矿常见额定电压等级8山东科技大学自动化学院电气工程系4.电力负荷对供电的基本要求及分级供电系统是煤矿生产的主要环节。它由各种电气设备及配电线路按一定接线方式组成。供电系统的作用就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、可靠地送到各种不同的动力设备上，以满足煤矿现代化生产的要求。8山东科技大学自动化学院电气工程系4.电力负荷对供电的基本8山东科技大学自动化学院电气工程系4.电力负荷对供电的基本要求电力负荷对供电的基本要求：（1）保证供电的安全性；（2）保证供电的可靠性；（3）保证电能的良好质量；（4）保证供电系统的技术经济合理。8山东科技大学自动化学院电气工程系4.电力负荷对供电的基本8山东科技大学自动化学院电气工程系1.供电的安全性安全性：指在电能的供应、分配和使用中不应发生人身触电伤亡事故和设备毁坏事故。人身触电伤亡：触电保护、架线选择等设备毁坏：继电保护、结线方式、接地保护等对煤矿生产的含煤尘、瓦斯、高湿度等特殊环境，为确保供电安全，还必须采取防触电、防潮、防爆、抗磨损等措施，正确选择设备、确定供电系统方案，并加强保护措施，经常进行检修。8山东科技大学自动化学院电气工程系1.供电的安全性安全性：8山东科技大学自动化学院电气工程系2.供电的可靠性可靠性：指应满足用户对供电的连续性要求即供电的不间断性。煤矿供电（尤其是井下）绝对可靠，即无论在任何情况下，都必须保证能提供一部分电能，保证人身与设备不受危害。电力负荷是决定电力系统规划、设计、运行及发电、送电、变电布局的主要依据，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。8山东科技大学自动化学院电气工程系2.供电的可靠性可靠性：8山东科技大学自动化学院电气工程系电力负荷分级及供电结线要求电力负荷的分级：根据不同负荷对供电可靠性的要求分三级。一级负荷：采用两个独立电源的双回路供电二级负荷：采用两回路供电。三级负荷：不属于一、二级负荷的所有用电设备，对供电无特殊要求，一般采用单一回路供电。8山东科技大学自动化学院电气工程系电力负荷分级及供电结线要求8山东科技大学自动化学院电气工程系1.一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。如矿井的通风、排水、提升（载人）等负荷。对属于一级负荷的设备，为使其可靠运行，必须采用完全备用系统供电，即采用两个独立电源的双回路供电。独立电源：指不受其他电源故障影响或干扰的电源。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。或母线之间无联系，或有联系，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。8山东科技大学自动化学院电气工程系1.一级负荷对突然中断供8山东科技大学自动化学院电气工程系2.二级负荷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、提升运输设备、井底车场的整流设备等。8山东科技大学自动化学院电气工程系2.二级负荷突然中断供电8山东科技大学自动化学院电气工程系3.三级负荷凡中断供电不会在经济上或其他方面造成较大影响者，为三级负荷。负荷有：机械修理厂、生活福利设施等。此类负荷一般对供电可靠性无特殊要求，不需要备用电源和设备，一般采用无备用系统结线方式。8山东科技大学自动化学院电气工程系3.三级负荷凡中断供电不8山东科技大学自动化学院电气工程系3.保证良好的电能质量决定用户供电质量的主要指标为电压、频率和可靠性。

1、电压

理想的供电电压应该是幅值恒为额定值的三相对称正弦电压。由于供电系统存在阻抗、用电负荷的变化和用电负荷的性质(如冲击性负荷、非线性负荷)等因素，实际供电电压无论是在幅值上、波形上还是三相对称性上都可能与理想电压之间存在着偏差。8山东科技大学自动化学院电气工程系3.保证良好的电能质量决8山东科技大学自动化学院电气工程系1、电压

(1)电压偏差

电压偏差是指电网实际电压与额定电压之差。

35kV及以上：电压正负偏差绝对值之和为10％；10kV及以上：±7％；220V单相电压：＋7％、－10％；(2)电压波动和闪变

电网电压幅值（或半周波方均根值）的连续快速变化称为电压波动。由电压波动引起的灯光闪烁对人眼脑产生的刺激效应称为电压闪变。(3)电压波形畸变

电网电压波形发生非正弦畸变时，电压中出现高次谐波。(4)三相不对称

三相电压不对称指三个相电压在幅值和相位关系上存在偏差。3.保证良好的电能质量8山东科技大学自动化学院电气工程系1、电压(1)电压偏差8山东科技大学自动化学院电气工程系一个交流电力系统只能有一个频率。我国规定的电力系统标称频率(工频)为50Hz。国际上标称频率有50Hz和60Hz两种。

2.频率当电能供需不平衡时，系统频率便会偏离其标称值。频率偏差不仅影响用电设备的工作状态、产品的产量和质量，而且影响电力系统的稳定运行。大多数国家频率规定偏差为(±0.1Hz-±0.3Hz)。我国，300kW以上电力系统频率规定偏差为±0.2Hz；300kW以下电力系统频率规定偏差为±0.5Hz；3.保证良好的电能质量8山东科技大学自动化学院电气工程系2.频率当电能供需不平衡8山东科技大学自动化学院电气工程系4.技术经济合理技术经济合理：指供电系统在满足用户对用电的安全性、可靠性、电能质量要求的前提下，供电系统的投资要尽量少、运行费用尽量低。包括使供电系统建设成本降低、提高设备运行效率，降低损耗，使系统有较好的运行效益。应该在满足用电负荷对供电的前3个技术要求的条件下尽量使供电系统设计技术经济合理。8山东科技大学自动化学院电气工程系4.技术经济合理技术经济THANKYOUFORWATCHING主讲人：张超山东科技大学自动化学院电气工程系THANKYOUFORWATCHING主讲人：张超山东矿山供电技术山东科技大学自动化学院电气工程系主讲人：张超矿山供电技术山东科技大学自动化学院电气工程系主讲人：张超Ch1矿山供电系统山东科技大学自动化学院电气工程系Ch1矿山供电系统山东科技大学自动化学院电气工程系山东科技大学自动化学院电气工程系234目录ONTENTS绪论供电系统与结线方式电力系统中性点运行方式电压与电能质量1C山东科技大学自动化学院电气工程系234目录ONTENTS1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系（1）参考教材矿山供电技术董海波等编中国矿业大学出版社矿山电工学赖昌干编煤炭工业出版社矿山电工学唐轶等编中国矿业大学出版社1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系（1）参考1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系（2）主要学习内容CH1矿山供电系统CH2矿山负荷计算CH3短路电流计算CH4常用电力设备及其选择CH5电力线路及其选择CH6过流保护与自动化装置CH7过电压及其防护CH8电气设备防爆与井下三大保护1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系（2）主要1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系矿山供电分为八章。共计48学时，其中42学时讲课，6学时实验。1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系矿山供电分1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系矿山供电这门课以供电系统，尤其以企业35kV/（6-10kV）变电所（变电站）为研究对象，涉及负荷计算、短路电流计算、高压电器、电力线路、继电保护等内容。1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系矿山供电这1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系如果将矿山供电系统比作一台计算机，则它的软件包括负荷计算短路电流计算硬件包括：电力线路高压电器设备继电保护装置电力系统分析继电保护1.绪论前的绪论山东科技大学自动化学院电气工程系如果将矿山CH1矿山供电系统山东科技大学自动化学院电气工程系学习要求一般掌握：典型电力系统的组成及有关的基本概念、矿山供电系统中的电气设备额定电压的确定熟练掌握：电力负荷的分级及对供电系统的要求、供电系统的连接方式CH1矿山供电系统山东科技大学自动化学院电气工程系学习要求1.电力系统概述山东科技大学自动化学院电气工程系一、电力系统相关概念及构成

电力系统：是指由进行电能的生产、传输、分配和使用环节所组成的整体。电力网：指的是联系发电厂和用户的中间环节，由变电站（所）和各种不同电压等级的电力线路组成。变电站（所）：完成电压变换和电能再分配。发电机升压变压器输电线降压变压器配电线1.电力系统概述山东科技大学自动化学院电气工程系一、电力系8山东科技大学自动化学院电气工程系（1）电力系统的主要环节－发电厂（站）发电厂（站）：指将一次能源转换成电能的场所。一次能源包括：煤炭、石油、天然气、水能、原子核能、风能、太阳能、地热、潮汐能等。我国一次能源主要是：煤炭、水力和原子核能。一般根据所使用的能源的不同，将电厂分为火力发电厂、水力发电站、核电站、风力发电场、太阳能发电场、地热发电厂、潮汐电站等。1.电力系统概述8山东科技大学自动化学院电气工程系（1）电力系统的主要环节－8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述内蒙古准格尔电厂

（西部大开发中第一个大型火电项目）

8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述内蒙古准8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述长江三峡水利枢纽工程8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述长江三峡8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述广东大亚湾核电站

8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述广东大亚8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述变电站（所）：变换电压、接收电能与分配电能的场所，是联系发电厂和用户的中间环节。主要由电力变压器、母线和开关控制设备等组成。若仅只有配电设备而无电力变压器则称为开闭所或开关站。凡是把交流电能变换成直流电能的变电站称为变流站。

电力系统的主要环节－变电站（所）8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述变电站（8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述电力系统的主要环节－变电站（所）变电所按作用分有升压变电站（所）和降压变电站（所）升压变电站（所）：多建在发电厂内，把电能升高后，再进行长距离输送降压变电站（所）

：多设在用电区域，将高压电适当降低电压后，对某地区或用户供电8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述电力系统8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述电力系统的主要环节－变电站（所）变电站（所）按地位分：枢纽变电站（所）：位于电力系统的枢纽点，连接电力系统多个电压等级，汇集多个电源的变电所，称为枢纽变电站（所）。中间变电站（所）

：起到系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，同时有降压给当地用户。这样的变电所主要起中间环节的作用，所以叫中间变电站（所）。地区变电站（所）

：高压侧电压一般为110-220kV，对地区用户供电的变电所。终端变电站（所）

：在输电线路的终端，接近负荷点，经降压后直接给用户供电的变电所。8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述电力系统8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述500kV变电站8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述500k8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述电力网：将输送、变换、分配电能的各种变电所和各电压等级的电力线路构成的网络称为电力网。电力系统的主要环节－电力网根据电压等级的不同，电力网可分为：低压电网：1.2kV及以下（一般规定1kV）高压电网：3kV~330kV

超高压电网：330kV~1000kV

特高压电网：1000kV以上8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述电8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述8山东科技大学自动化学院电气工程系电力系统示意图1

8山东科技大学自动化学院电气工程系电力系统示意图18山东科技大学自动化学院电气工程系电力系统示意图2

电能传送过程：电厂升压-远距离输电-枢纽变电所降压-远距离输电-企业变电所降压-近距离输电-负荷。并网目的是保证电网稳定。高压深入负荷中心可提高电能质量。图中一根线代表三相。本课程主要研究矿山35kV/(6-10kV)总变电所8山东科技大学自动化学院电气工程系电力系统示意图2电能传送8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述提高供电可靠性和电能质量可减少系统的装机容量，提高设备利用率便于安装大机组，降低造价充分利用各种资源，提高运行的经济性

建立大型电力系统（联合电网）的优点：一碗水的波动放到一片海里减少散户“集中供暖”西电东送8山东科技大学自动化学院电气工程系1.电力系统概述提高供电8山东科技大学自动化学院电气工程系西电东送8山东科技大学自动化学院电气工程系西电东送8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号交流发电机(G)Generator8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号交流8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号电力变压器(T)Transformer8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号电力8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号断路器(QF)Circuitbreaker8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号断路8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号隔离开关(QS)Isolatingswitch分闸时，先断QF，后断QS；合闸时，先合QS，后合QF。倒闸操作规定：8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号隔离8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号熔断器(F)Fuse8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号熔断8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号电流互感器(TA、CT)Currenttransformer8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号电流8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号电压互感器(TV、PT)Potentialtransformer8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号电压8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号线路、母线(W)母线的着色：直流：正极——红色；负极——蓝色交流：A相——黄色；B相——绿色；C相——红色中性线：不接地中性线——白色；接地中性线——紫色8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号线路8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号说明：电力变压器三斜杠表示A、B、C三相变压器有双圈和三圈之分电流互感器有单次级和双次级两种8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号说明8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号供电系统电气设备由一次设备和二次设备组成。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。由这些设备构成的电路称为变电所的主电路或主接线或一次接线。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，它们相互间所连接的电路称为二次回路或二次接线。8山东科技大学自动化学院电气工程系1.主要电气设备符号供电8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压额定电压是指能使发电机、变压器和用电设备在正常运行时获得最佳技术效果的电压额定电压等级：由国家规定的各种标准额定电压作用：便于各种电力设备生产制造标准化及系列化8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压额8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压电力系统的额定电压是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。GB156-80规定的额定电压等级，见表1-2。1.2kV以下的为低压，3-220kV为高压，330-750kV为超高压，1000kV以上为特高压。我国目前的最高电压等级为1000kV。3kV及以上的高压用于发电，配电及高压用电设备；110kV及以上的高压与超高压用于远距离输电。煤矿1140V为低压，人身安全电压为交流36V，直流92V。直流电压为平均值，交流电压为有效值，且指线电压。8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压电8山东科技大学自动化学院电气工程系表1.2我国交流电网和电力设备的额定电压电网和用电设备额定电压发电机额定电压电力变压器额定电压一次绕组二次绕组

低压/V

220／127380／220660／380

230400690

220／127380／220660／380

230／133400／230690／400高压/kV3610—35110220330500750

3.156.310.513.8,15.75,18,20------------3及3.156及6.310及10.513.8,15.75,18,20351102203305007503.15及3.36.3及6.6l0.5及1138.5121242363550--强电电压等级的颜色

500KV，淡黄色；

220KV，紫色；

110KV，朱红色；

35KV，鲜黄色；

10KV，绛红色；

6KV，深蓝色。8山东科技大学自动化学院电气工程系表1.2我国交流电网和8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压电气设备额定电压的确定：国家标准规定：供电设备的额定电压应高出系统和用电设备额定电压的5%。受电设备的额定电压与系统额定电压相对应。8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压电8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压-5%G~5%UN线路首端线路末端原因：用以补偿正常负荷时线路上的电压损失，使设备获得近似额定的电压。（一般正常工作时，线路电压损耗约10%；用电设备允许电压偏差±５％）8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压-8山东科技大学自动化学院电气工程系2.变压器的额定电压变压器的二次绕组对于用电设备而言，相当于供电设备。第一种情况比用电设备额定电压高10%第二种情况比用电设备额定电压高5%变压器变压器的一次绕组：相当于是用电设备，所以规定变压器一次绕组的额定电压与受电设备额定电压相同。注意：但当变压器一次绕组直接与发电机相连时，变压器一次绕组的额定电压与发电机额定电压相等。其中5%用于补偿变压器满载供电时，一、二次绕组上的电压损失；另外5%用于补偿线路上的电压损失，因此适用于变压器供电距离较长时的情况。当变压器供电距离较短时，可以不考虑线路上的电压损失，只需要补偿满载时变压器绕组上的电压损失即可。8山东科技大学自动化学院电气工程系2.变压器的额定电压变压8山东科技大学自动化学院电气工程系2.变压器的额定电压一次绕组：升压变压器，比电网的额定电压高5%(等于发电机的额定电压)。降压变压器，与电网额定电压相同。二次绕组（指的是变压器的空载电压）：升压变压器，

高出电网额定电压10%。降压变压器，高出电网额定电压10%（或5%）。8山东科技大学自动化学院电气工程系2.变压器的额定电压一次8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压MT1T2UN+5%+10%±0%+5%G~额定电压的国家标准8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压M8山东科技大学自动化学院电气工程系发电机G的额定电压：UN·G=1.05UN·L1=1.05×10=10.5（kV）变压器T1的额定电压：U1N·T1=UN.G=10.5（kV）

U2N·T1=1.1UN·L2=1.1×110=121(kV)变压器T1的变比为：10.5/121kV变压器T2的额定电压：U1N·T2=UN·L2=110（kV）

U2N·T2=1.05UN·L3=1.05×6=6.3(kV)变压器T2的变比为：110/6.3kV变压器直接与电动机相连，供电距离较短，可以不考虑线路上的电压损失。变压器T1的一次绕组与发电机直接相连，所以其一次绕组的额定电压取发电机的额定电压例1已知图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压器的额定电压。

8山东科技大学自动化学院电气工程系发电机G的额定电压：UN·8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压6.3kV6.3/363/121kV110/10.5kV330/38.5kV6/0.4kV请根据下面系统图已知参数确定各电气元件的额定电压。8山东科技大学自动化学院电气工程系2.电力系统的额定电压68山东科技大学自动化学院电气工程系3.煤矿常见额定电压等级及应用范围8山东科技大学自动化学院电气工程系3.煤矿常见额定电压等级8山东科技大学自动化学院电气工程系4.电力负荷对供电的基本要求及分级供电系统是煤矿生产的主要环节。它由各种电气设备及配电线路按一定接线方式组成。供电系统的作用就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、可靠地送到各种不同的动力设备上，以满足煤矿现代化生产的要求。8山东科技大学自动化学院电气工程系4.电力负荷对供电的基本8山东科技大学自动化学院电气工程系4.电力负荷对供电的基本要求电力负荷对供电的基本要求：（1）保证供电的安全性；（2）保证供电的可靠性；（3）保证电能的良好质量；（4）保证供电系统的技术经济合理。8山东科技大学自动化学院电气工程系4.电力负荷对供电的基本8山东科技大学自动化学院电气工程系1.供电的安全性安全性：指在电能的供应、分配和使用中不应发生人身触电伤亡事故和设备毁坏事故。人身触电伤亡：触电保护、架线选择等设备毁坏：继电保护、结线方式、接地保护等对煤矿生产的含煤尘、瓦斯、高湿度等特殊环境，为确保供电安全，还必须采取防触电、防潮、防爆、抗磨损等措施，正确选择设备、确定供电系统方案，并加强保护措施，经常进行检修。8山东科技大学自动化学院电气工程系1.供电的安全性安全性：8山东科技大学自动化学院电气工程系2.供电的可靠性可靠性：指应满足用户对供电的连续性要求即供电的不间断性。煤矿供电（尤其是井下）绝对可靠，即无论在任何情况下，都必须保证能提供一部分电能，保证人身