礦山電工知識點(diǎn)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——礦山電工知識點(diǎn)第一章礦山供電系統(tǒng)及設(shè)備

第一節(jié)概述1)電力系統(tǒng)

1、電力系統(tǒng)：發(fā)電廠生產(chǎn)電能、電力線路傳輸電能、變電所分派電能、耗電負(fù)荷消

費(fèi)電能，這些環(huán)節(jié)組成的有機(jī)整體。、2、發(fā)電廠分類：

①火力發(fā)電廠②水力發(fā)電廠③風(fēng)力發(fā)電廠④核電站⑤太陽能發(fā)電廠

3、變電所：匯集電能、變換電壓，變壓器和配電設(shè)備構(gòu)成。無變壓器的變電所稱為

配電所。分類：①按用途分：升壓或降壓變電所、聯(lián)絡(luò)變電所、工礦企業(yè)變電所、農(nóng)村變電所、

整流變電所、電車變電所。②按電力系統(tǒng)中的地位：樞紐變電所、穿越變電所、終端變電所。③按供電范圍：區(qū)域變電所（一次變電所）、地區(qū)變電所（二次變電所）。

4、電力網(wǎng)：由各種變電所和各種電壓等級的電力線路組成，輸送、變換、分派電能。

電力網(wǎng)按電壓等級分類：①低電壓網(wǎng)電壓1KV以下②高電壓網(wǎng)電壓3~330KV③超高電壓網(wǎng)330~1000KV④特高壓電網(wǎng)1000KV以上

2)電力系統(tǒng)的額定電壓

1、額定電壓：能使電力設(shè)備正常工作的電壓。此時(shí)，電力設(shè)備的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效

果最好。2、額定電壓等級

國際劃分額定電壓等級，使電力設(shè)備的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，有利于電網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行。

3、電力設(shè)備額定電壓的設(shè)定

確定電氣設(shè)備額定電壓的一般規(guī)律：A.發(fā)電機(jī)：

額定電壓VGN=1.05×系統(tǒng)額定電壓（VN）B.變壓器：

受電側(cè)額定電壓VTN1

①與發(fā)電機(jī)相連時(shí)，VTN1=VGN

②與線路（系統(tǒng)）相連時(shí)，VTN1=VN輸出側(cè)額定電壓VTN2

①與35kV及以上線路相連VTN2=1.1×VN

②與35kV以下線路相連，但變壓器的短路電

1

壓百分比VS%>7.5%，或連接長線路時(shí)VTN2=1.1×VN

③其他狀況VTN2=1.05×VN

C.系統(tǒng)額定電壓與設(shè)備額定電壓系統(tǒng)VN=用電設(shè)備VN例題：

請根據(jù)下面系統(tǒng)圖已知參數(shù)確定各電氣元件的額定電壓.

T210kV110kV

GT3

35kV330kV

T1T4380V6kV

3)電力負(fù)荷分級及對供電的要求1、負(fù)荷分級：負(fù)荷分級一級電荷二級電荷三級電荷供電要求必需由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且不會同時(shí)丟失。應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，只有一個(gè)獨(dú)立電源時(shí)，采用兩回供電線路。對供電無特別要求，一般采用單一回路供電。常見例子如礦井的通風(fēng)、排水、提升（副井）等負(fù)荷如礦井的地面空壓機(jī)、提升運(yùn)輸運(yùn)設(shè)備、井底車場的整流設(shè)備等。凡不屬一級和二級負(fù)荷者。2、電力負(fù)荷對供電的基本要求

①保證供電的安全可靠②保證電能的良好質(zhì)量③保證供電系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

其次節(jié)礦山供電系統(tǒng)一、供電系統(tǒng)的結(jié)線方式

供電系統(tǒng)結(jié)線：各種電器設(shè)備及其連接線構(gòu)成的電路，其功能是匯集和分派電能。結(jié)線中的母線，又叫匯流排。1、系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本方式：1）放射式①單回放射式②雙回路放射式（單電源、雙電源）

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2）干線式：直接連接式、貫穿連接式3）環(huán)狀式

各種連接方式優(yōu)缺點(diǎn)一覽表連接方式放射式干線式環(huán)狀式優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)簡單、運(yùn)行維護(hù)便利回路少，高壓配電裝置數(shù)量減少、造價(jià)低。供電可靠性高缺點(diǎn)適用范圍使用的開關(guān)、線路多，適用三級負(fù)荷、二級小負(fù)荷或某些專用供電可靠性差設(shè)備的供電。當(dāng)公用干線故障，干線上的負(fù)荷全部斷電，可靠性較差。運(yùn)行、保護(hù)整定困難一般適用于架空線上對三級負(fù)荷分散用戶供電，也可用于井下電纜線路對多臺工作面巷道輸送機(jī)供電。適用于電源對礦區(qū)用戶相對位置居中或較遠(yuǎn)，而用戶間距較近，且負(fù)荷相差不太懸殊的供電。2、礦上各級變電所常用的結(jié)線方式：電力系統(tǒng)一次接線。

一覽表：常用接線方式單母線雙母線優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單明了，操作便利，設(shè)備少，占地小，可靠性和靈活性差。節(jié)省投資，易于擴(kuò)建。供電可靠性高，檢修便利，運(yùn)行靈活，便于擴(kuò)建倒閘操作步驟較為繁雜,簡單出現(xiàn)誤操作,導(dǎo)致人身或設(shè)備事故。任一回路斷路器檢修時(shí),該回路仍需停電或短時(shí)停電。增加了大量的母線側(cè)隔離開關(guān)及母線的長度,配電裝置結(jié)構(gòu)較為繁雜,占地面積與投資都有所增加。斷路器、電流互感器等設(shè)備較多,投資較高；由于每個(gè)回路都與兩臺斷路器相連,而且聯(lián)絡(luò)斷路器又連接著兩個(gè)回路,使得繼電保護(hù)及二次回路的設(shè)計(jì)、調(diào)試及檢修等都比較繁雜。一個(gè)半斷路器接線運(yùn)行調(diào)度十分靈活，運(yùn)行靈活性好。任何一臺斷路器檢修時(shí),所有回路都不會中止工作。當(dāng)一組母線故障或檢修時(shí),所有回路仍可通過另一組母線繼續(xù)運(yùn)行。隔離開關(guān)只用于檢修時(shí)隔離電壓用,免去了為改變運(yùn)行方式的繁雜的倒閘操作。檢修任一組母線或任一臺斷路器時(shí),所有進(jìn)出線都不需要進(jìn)行切換操作，操作、檢修便利。橋式結(jié)線單元連線接線簡單，使用設(shè)備少。單元中一個(gè)元件故障停電會造成整個(gè)沒有母線，因而減少了全部停電的可能性。單元停電減少了短路電流。橋式連接三種形式：依據(jù)斷路器的相對位置。

①內(nèi)橋式②外橋式③全橋式

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三種形式比較表：結(jié)線方式外橋結(jié)線特點(diǎn)對變壓器的切換操作便利，對電源進(jìn)線操作不便。①②③④⑤適用范圍供電線路較短，線路切換少的變電所要經(jīng)常切換變壓器的變電所有穩(wěn)定穿越功率的變電所處于環(huán)網(wǎng)中的變電所向一二級負(fù)荷供電的狀況內(nèi)橋結(jié)線提高對電源線路運(yùn)行的可靠性和倒閘操作的靈活便利性。①電源線路較長（線路故障率較大）的變電所②不需經(jīng)常切換變壓器且負(fù)荷穩(wěn)定的變電所③無穩(wěn)定穿越功率的變電所④處于電網(wǎng)終端的變電所⑤向一二級負(fù)荷供電的狀況對于電壓在35kV、容量在7500kVA以上，或電壓為110kV、容量在31500kVA以上的變壓器，當(dāng)隔離開關(guān)切斷空載電流能力不足時(shí)采用全橋結(jié)線全橋結(jié)線戰(zhàn)勝了外橋和內(nèi)橋結(jié)線的不足，操作便利、運(yùn)行靈活，但其相應(yīng)占地面積大，投資增加二、供電系統(tǒng)

三大系統(tǒng)一覽表：供電系特征統(tǒng)深井供高壓電能用電纜送到井電系統(tǒng)下，并直接送到采區(qū)。淺井供采區(qū)用電是從地面向井電系統(tǒng)下鉆眼來提供的。平硐供電系統(tǒng)適用范圍適用礦層埋藏深、傾角小，采用立井和斜井開拓，生產(chǎn)能力大的礦井。對礦層埋藏不深（距地表100～200m內(nèi)）的狀況，處于經(jīng)濟(jì)和運(yùn)行便利的考慮，一般采用淺井供電系統(tǒng)。對礦層埋藏較淺（低于100m）、分布范圍廣的礦井一般采用平硐開采的供電系統(tǒng)。淺井和深井的主要區(qū)別：前者中的井底車場配電所代替后者的井下中央變電所，并由井底車場變電所直接向附近的用電設(shè)備供電。（一）礦山地面變電所1、位置選擇原則：

1)靠近主要負(fù)荷和入井電纜井筒，減少金屬導(dǎo)線消耗，降低電能損耗。2)架空線與所址同時(shí)確定，一邊為各級電壓線路進(jìn)出變電所留出走廊。3)設(shè)在常年主導(dǎo)風(fēng)向上風(fēng)側(cè)，避開污染源。4)具有適合的地形和地質(zhì)條件。

5)避開危險(xiǎn)區(qū)和排廢場，與鐵路距離>40m。6)交通便利，有擴(kuò)展空間。

2、地面變電所的布置：

一般10kV及以下電壓等級的配電裝置采用戶內(nèi)式成套配電裝置；

35kV及以上電壓的采用戶外架構(gòu)式配電裝置。

對特別地區(qū)或場合應(yīng)用時(shí)35kV~110kV變電所也采用戶內(nèi)式配電裝置，污染嚴(yán)重地區(qū)。（二）井下中央變電所1、位置選擇原則：

應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，并根據(jù)通風(fēng)良好、交通便利、進(jìn)出線易于敷設(shè)、頂?shù)装鍡l件

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及保安煤柱的位置等因素，綜合加以考慮。一般設(shè)在靠近副井的井底車場范圍內(nèi)

2、硐室要求：

A.硐室用非燃性材料支護(hù)，尺寸取決于硐室內(nèi)的電氣設(shè)備的數(shù)量、大小及它們之間

的通道，并考慮留有20％的余地。

B.硐室長度超過6m時(shí)，應(yīng)在兩端各設(shè)一出口，一個(gè)與井底車場大巷相通，并安有

柵欄、防火兩用門。另一個(gè)與水泵房相連，彼此間應(yīng)有裝柵欄、防火兩用門的隔墻。

C.硐室內(nèi)分成變壓器室、配電室兩間，以防火門相隔；配電室的高低壓設(shè)備應(yīng)分開布置。

D.硐室尺寸按設(shè)備最大數(shù)量及布置方式確定，并滿足如下條件：a.高壓配電設(shè)備備用位置按設(shè)計(jì)最大數(shù)量的20％考慮，且不少于兩臺；b.低壓設(shè)備的備用回路，按最多饋出線路數(shù)的20％考慮；c.主變壓器為兩臺以上時(shí)，不需留備用位置。

3、設(shè)備布置：詳見書本P21（三）采區(qū)變電所1）供電方式

傳統(tǒng)方式——采區(qū)變電所工作面配電點(diǎn)方式

這種供電方式以低壓向全采區(qū)負(fù)荷供電，較安全。但由于所用電纜、開關(guān)較多，

供電系統(tǒng)相對繁雜，且電能和電壓損失較大。同時(shí)低壓電纜長，供電容量受限制。一般用于炮采和普通機(jī)械化采煤

綜采礦井常用方式：采區(qū)變電所移動(dòng)變電站工作面配電點(diǎn)方式優(yōu)點(diǎn)：

（1）與傳統(tǒng)方式相比，由高壓直接深入工作面，簡化了低壓供電系統(tǒng)，縮

短了低壓供電距離，減少了電能損耗，保證了電壓質(zhì)量，可滿足正常運(yùn)轉(zhuǎn)和啟動(dòng)的需要。系統(tǒng)簡單，電網(wǎng)安全可靠程度增加，同時(shí)減少了電纜截面和低壓開關(guān)數(shù)量。

（2）采用了干式變壓器，提高了采區(qū)供電的防爆性能，利于安全，便于檢

修。

（3）移動(dòng)變電站可根據(jù)需要移動(dòng)或固定，不需建造變電所硐室。

缺點(diǎn)：

（1）6kV高壓直接送入采區(qū)動(dòng)作面附近，且低壓側(cè)電壓為1140V，對安全不

利。

（2）采用了移動(dòng)變電站，需要拓寬巷道，鋪設(shè)