1、工礦企業(yè)供電,一.目前我國(guó)電力發(fā)展趨勢(shì) 二.平煤供電網(wǎng)絡(luò)介紹 三. 四.電力系統(tǒng)組成,低壓：24V、36V、127V、220V、380V 高壓：3kV、6kV 、10kV、35kV、63kV、110kV 、220kV 超高壓：330KV、 550KV 、800KV 特高壓: 1000KV,國(guó)家規(guī)定的電壓等級(jí),2010年，國(guó)家特高壓電網(wǎng)將在華北、華中和華東地區(qū)形成晉東南南陽荊門武漢蕪湖杭北上海無錫南徐州安陽晉東南雙環(huán)網(wǎng)作為特高壓主網(wǎng)架；西北、華北火電通過蒙西北石家莊安陽以及蒙西陜北晉東南2個(gè)獨(dú)立送電通道注入特高壓主網(wǎng)，西南水電通過樂山重慶恩施荊門雙回路通道注入特高壓主網(wǎng)。交流特高壓線路長(zhǎng)度達(dá)到1

2、1580公里。有利于大煤電基地、大水電基地和大型核電站群的開發(fā)和電力外送。,1000千伏特高壓電網(wǎng)和500千伏超高壓電網(wǎng)相比，輸電能力是后者的4至5倍，電能損耗則僅為超高壓電網(wǎng)的1/16左右；輸送同樣的功率，可節(jié)約60的土地資源，造價(jià)可降低10%至15%。,中國(guó)也是世界第一條特高壓電網(wǎng)線路：起于山西省長(zhǎng)治變電站，經(jīng)河南省南陽開關(guān)站，止于湖北省荊門變電站，聯(lián)接華北、華中電網(wǎng)，全長(zhǎng)654公里，申報(bào)造價(jià)58.57億元，動(dòng)態(tài)投資200億元。,2015年，“三華”特高壓電網(wǎng)形成“三縱三橫一環(huán)網(wǎng)”。如圖5-2。 3個(gè)縱向輸電通道為，錫盟北京東天津南濟(jì)南徐州南京、張北北京西石家莊豫北駐馬店武漢南昌、陜北(蒙

3、西)晉中晉東南南陽荊門長(zhǎng)沙。,3個(gè)橫向輸電通道為：蒙西晉北石家莊濟(jì)南濰坊、晉中北徐州、雅安樂山重慶長(zhǎng)壽萬縣荊門武漢皖南。特高壓雙環(huán)網(wǎng)為：淮南南京泰州蘇州上海浙北皖南淮南長(zhǎng)三角。,3個(gè)橫向輸電通道為：蒙西晉北石家莊濟(jì)南濰坊、晉中豫北徐州、雅安樂山重慶長(zhǎng)壽萬縣荊門武漢皖南。特高壓雙環(huán)網(wǎng)為：淮南南京泰州蘇州上海浙北皖南淮南長(zhǎng)三角。,荊門長(zhǎng)沙1000千伏交流特高壓輸變電工程，是國(guó)家電網(wǎng)公司“兩縱兩橫”交流特高壓電網(wǎng)西縱陜北晉東南南陽荊門長(zhǎng)沙項(xiàng)目的組成部分，該部分全長(zhǎng)344.6公里，其中湖南段線路長(zhǎng)174公里，工程預(yù)計(jì)2012年建成投產(chǎn)。,1100KV瓷柱式SF6斷路器,1100KV瓷柱式隔離開關(guān),晉東

4、南1100KV GIS運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng),800KV罐式SF6斷路器,800KV GIS青海官亭變電站,賀蘭山800kV變電站,110KV瓷柱式SF6斷路器,謝莊110KV變電所,謝莊110KV變電所,第一章 供山供電系統(tǒng),第一節(jié) 概述 第二節(jié) 礦山供電系統(tǒng),一、供電的重要性及基本要求 井下的環(huán)境：有瓦斯、煤塵爆炸和涌水的危險(xiǎn)、潮濕、空間狹窄。 供電的基本要求： 1、供電可靠： 1）要求供電不間斷。 2）對(duì)重要負(fù)荷供電應(yīng)絕對(duì)可靠：如主排水泵、副井提升機(jī)等采用雙回路供電。,第一節(jié)概述,2、供電安全,（1）供電安全就是包括人身和設(shè)備安全。 （2）依據(jù)煤礦安全規(guī)程和有關(guān)技術(shù)規(guī)程規(guī) 定進(jìn)行工作，確保供電安全。,

5、3、供電質(zhì)量,（1）要求用電設(shè)備在額定參數(shù)下運(yùn)行，此時(shí)性 能最好。 （2）反映電能質(zhì)量指標(biāo)主要有兩個(gè)：頻率和電壓。,（）盡量降低電能消耗和維修費(fèi)用等。 （）盡可能降低設(shè)備、材料、有色金屬的消耗。 （）盡量降低基本建設(shè)投資。,供電經(jīng)濟(jì),1、一類負(fù)荷（一級(jí)負(fù)荷） （1）定義：凡中斷供電可能造成人身傷亡或重大設(shè)備損壞、造成重大經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷均屬一類負(fù)荷。 如：煤礦主排水泵、副井提升機(jī)、主通風(fēng)機(jī)、煉鋼爐和電解槽等。 （2）供電措施： 兩個(gè)獨(dú)立電源供電。,二、電力負(fù)荷的分類,（1）定義：除一、二類負(fù)荷以外的其它負(fù)荷。 如：家屬區(qū)、地面附屬車間及機(jī)修廠等。 （2）供電措施：?jiǎn)位芈饭╇?、多?fù)荷共用一條 輸電

6、線路。,3、三類負(fù)荷,2、二類負(fù)荷,（1）定義：凡因突然停電造成大量減產(chǎn)或大量廢品 的負(fù)荷。 如：主井提升機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、采煤機(jī)。 （2）供電措施：專用線路供電或兩個(gè)獨(dú)立電源供電。,合理的設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)，根據(jù)負(fù)荷確定不同的供 電方案，滿足不同的供電需求。 確保一類負(fù)荷供電不間斷，保證二類負(fù)荷用電， 考慮三類負(fù)荷供電（緊急壓負(fù)荷順序）。,4、負(fù)荷分類的意義,三、工礦企業(yè)電源,1、電源來源： 電力系統(tǒng) 地方發(fā)電廠 自備發(fā)電廠 2、具有一類負(fù)荷的企業(yè)總變電所應(yīng)有 兩個(gè)獨(dú)立電源。,額定電壓：電器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)最佳，效益最好時(shí)的電壓。 1、國(guó)家規(guī)定的電壓等級(jí)： 低壓：24V、36V、127V、220V、380V

7、 高壓：3kV、 6kV 、 10kV、 35kV、 63kV、110kV 、 220kV 超高壓：330KV、 500KV 、800KV 特高壓: 1000KV 2、 煤礦常用的電壓等級(jí)： 低壓： 36V、127V、220V、380V、660V、1140V 高壓： 3.3kV 、6kV 、 10kV 、35kV,四、供電電壓等級(jí),供電要求（四個(gè)方面）：供電可靠、供電安全、供電質(zhì)量、供電經(jīng)濟(jì)。 電力負(fù)荷：意義、分類、供電方式。 電力系統(tǒng)的概念 供電電源（三個(gè)方面）:電力系統(tǒng)、地方發(fā)電廠、自備發(fā)電廠。 供電電壓等級(jí)：電壓等級(jí)、設(shè)備容量、供電系統(tǒng)。 作業(yè)：P28 16,小結(jié),一、電力網(wǎng)的分類 電力

8、網(wǎng)：由各級(jí)變電所及各種不同電壓 等級(jí)的輸電線路組成。 任務(wù)：輸電配電。 分類：高壓電網(wǎng)、低壓電網(wǎng)。,第二節(jié)礦山供電系統(tǒng),放射式,二、電力網(wǎng)的結(jié)線方式,單回路放射式,雙回路放射式,）主要優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：線路獨(dú)立、可靠性高、保護(hù)簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)：總線路長(zhǎng)、不經(jīng)濟(jì)。 ）適用：一類負(fù)荷或重要的二類負(fù)荷。,干線式： ）分類：?jiǎn)位芈?、雙回路干線式。,單回路 干線式,雙回路 干線式,優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn),使用對(duì)象,總線路短、投資少。,用戶相互影響、可靠性低、 保護(hù)整定誤差大。,單回路干線式一般用于三類負(fù)荷供電。 雙回路干線式一般用于二、三類負(fù)荷 的供電。,相對(duì)于放射式的優(yōu)缺點(diǎn)。,）優(yōu)、缺點(diǎn)：,）分類：開環(huán)、閉環(huán)。 ）優(yōu)、

9、缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：總設(shè)備少，投資少，可靠性高； 缺點(diǎn)：導(dǎo)線截面較大、不經(jīng)濟(jì)，繼電 保護(hù)整定復(fù)雜。 ）適用對(duì)象：向各級(jí)負(fù)荷容量相差 不太大，彼此之間相距較近，而離電 源都較遠(yuǎn)，且對(duì)供電可靠性要求較高 的重要用戶。,、環(huán)式電網(wǎng),）優(yōu)、缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：總設(shè)備少，投資少，可靠性高； 缺點(diǎn)：導(dǎo)線截面較粗、不經(jīng)濟(jì)，繼電保護(hù)整定復(fù) 雜。 ）適用對(duì)象：向各級(jí)負(fù)荷容量相差不太大，彼 此之間相距較近，而離電源都較遠(yuǎn)，且對(duì)供電可靠性要求較高的重要用戶。,三電網(wǎng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式 運(yùn)行方式的重要性 中性點(diǎn)運(yùn)行方式（3種） ）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)（圖）,（1）優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘟拥貢r(shí)，不構(gòu)成短路，線電壓仍對(duì)稱，不影響工作，提高供

10、電的可靠性。 缺點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘟拥貢r(shí)，非接地相對(duì)地電壓升高倍，易擊穿絕緣薄弱處，造成兩相接地短路。 （2）適用范圍： A、井下：接地電流小的供電系統(tǒng)。 B、35KV及以下高壓電網(wǎng)：?jiǎn)蜗嘟拥貢r(shí)線電壓仍對(duì)稱。,（4）單相接地電容電流： 架空線路： 電纜線路： 應(yīng)對(duì)措施： A限時(shí)：地面單相接地時(shí)間不應(yīng)超過h ，井下接地時(shí)要求立即斷電。 B裝設(shè)絕緣監(jiān)視、接地保護(hù)裝置。 C轉(zhuǎn)換線路。,（2）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) 優(yōu)缺點(diǎn)：對(duì)接地電容電流超過限度，應(yīng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式。 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)和中性不接地系統(tǒng)一樣，當(dāng)出現(xiàn)一相接地時(shí)，不構(gòu)成短路，其他兩相對(duì)地電壓也為正常時(shí)對(duì)地電壓的 倍。 中性

11、點(diǎn)不接地運(yùn)行方式和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地運(yùn)行方式的接地電流都較小，所以稱為小接地電流系統(tǒng)。,2）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) （1）消弧線圈的結(jié)構(gòu)、工作狀態(tài)。,3）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng),（1）優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘟拥貢r(shí)，其他兩相對(duì)地電壓不會(huì)升高。單相接地時(shí)，接地電流大，提高了保護(hù)裝置的可靠性。 缺點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘟拥貢r(shí)，接地電流大（稱為大接地電流系統(tǒng)）。 （2）適用： A110KV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)中（絕緣只按相電壓考慮）。 B地面380/220V三相四線制供電系統(tǒng) 。,一、礦井地面變電所的主結(jié)線 二、礦井地面變電所位置的確定,第二節(jié) 礦井地面變電所,礦井地面變電所主變壓器,礦井地面變電所室內(nèi)設(shè)備,一、礦井

12、變電所的主結(jié)線 變電所的主結(jié)線是由各種電器設(shè)備（變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等）及其連接線所組成的，用以接受、變換、和分配電能。是供電系統(tǒng)的重要組成部分。 變電所的主結(jié)線有：線路-變壓器組結(jié)線、單母線結(jié)線、單斷路器雙母線結(jié)線、單母線分段結(jié)線、橋式結(jié)線、變電所配出線結(jié)線等六種，通常變電所的主結(jié)線圖采用單線圖形式繪制。,1 線 路 - 變 壓 器 組 結(jié) 線,隔離開關(guān),熔斷器,斷路器,2單母線結(jié)線如圖（a）所示,單斷路器通過隔離開關(guān)連接兩條母線,雙母線,單斷路器通過隔離開關(guān)連接兩條母線,3單斷路器雙母線結(jié)線如圖（b）所示,4單母線分段結(jié)線如圖（c）,母線用斷路器分成兩段,重要負(fù)荷由兩段母線引出雙回路,

13、5橋式結(jié)線 為了保證對(duì)一、二類負(fù)荷進(jìn)行可靠供電，工礦企業(yè)廣泛采用兩路電源進(jìn)線和兩臺(tái)主變壓器的橋式結(jié)線。 橋式結(jié)線可分為全橋、內(nèi)橋、外橋三種。以母聯(lián)斷路器（聯(lián)絡(luò)開關(guān)）所處的的位置來區(qū)分，如圖所示。,6變電所配出線的結(jié)線 （1）配電開關(guān)的種類 對(duì)容量較小的負(fù)荷，可采用負(fù)荷開關(guān)配合熔斷器進(jìn)行控制和保護(hù)。 對(duì)容量較大或重要的負(fù)荷應(yīng)采用斷路器和隔離開關(guān)組合。,2）隔離開關(guān)的配置 為了保證檢修線路和斷路器時(shí)的人身安全，在斷路器的電源側(cè)必須裝設(shè)隔離開關(guān)，如圖（a）所示。具有雙電源的重要負(fù)荷的配出線，在檢修時(shí)為了防止發(fā)生負(fù)荷側(cè)反送電，在斷路器的兩側(cè)都需裝設(shè)隔離開關(guān)。如圖（b）所示。,在停、送電操作時(shí)，必須嚴(yán)格

14、按照順序操作，即斷路器與隔離開關(guān)之間：送電時(shí)，先合隔離開關(guān)，后合斷路器；停電時(shí)，先分?jǐn)鄶嗦菲?，后分?jǐn)喔綦x開關(guān)。否則，會(huì)在操作隔離開關(guān)時(shí)發(fā)生弧光短路，危及人身和設(shè)備安全。 兩個(gè)隔離開關(guān)之間：送電時(shí)，先合母線側(cè)隔離開關(guān)，后合線路側(cè)隔離開關(guān)；停電時(shí)，先斷開線路側(cè)隔離開關(guān)，后斷開母線側(cè)隔離開關(guān)。防止發(fā)生隔離開關(guān)與斷路器之間的誤操作時(shí)，人為擴(kuò)大事故范圍。,二、礦井地面變電所位置的確定 變電所位置的選擇應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： （1）變電所位置應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以減少配電線路長(zhǎng)度，降低電能損耗和電壓損失； （2）進(jìn)出線要方便，交通運(yùn)輸要方便，以利于變壓器等大型設(shè)備的運(yùn)輸和消防車輛進(jìn)出； （3）具有良好的地質(zhì)

15、條件，有防止地下水、雨水和洪水浸淹措施； （4）應(yīng)考慮與鄰近設(shè)施的相互影響，遠(yuǎn)離震動(dòng)大的設(shè)備和易燃易爆的場(chǎng)所，應(yīng)盡量避開污染源，否則應(yīng)采取防污措施； （5）應(yīng)與其他工業(yè)建筑物保持足夠的防火間距； （6）應(yīng)留有發(fā)展和擴(kuò)建的余地。,第二節(jié) 礦山供電系統(tǒng) 一、礦井高低壓供電系統(tǒng) 二、井下中央變電所 三、采區(qū)變電所 四、綜采工作面供電和工作面配電點(diǎn),一、礦井高低壓供電系統(tǒng) 1.高壓供電系統(tǒng)的供電方式是： 由礦山地面變電所6（10）kV母線引出高壓電纜通過井筒送至井下中央變電所，然后從井下中央變電所引出，經(jīng)沿巷道敷設(shè)的高壓電纜送到井下各高壓用電設(shè)備和采區(qū)變電所，形成地面變電所中央變電所采區(qū)變電所三級(jí)高壓

16、供電系統(tǒng)。,2.低壓電氣設(shè)備的供電： 井底車場(chǎng)附近的低壓用電設(shè)備的供電，是由設(shè)在中央變電所的變壓器降壓后供給；采區(qū)內(nèi)的低壓用電設(shè)備的供電由采區(qū)變電所降壓后供給。采區(qū)內(nèi)綜采工作面的低壓用電設(shè)備，可由采區(qū)變電所引出高壓電纜，送到置于工作面附近順槽的移動(dòng)變電站，降壓后供給。,井下中央變電所,地面變電所,采區(qū)變電所,工作面配電點(diǎn),工作面配電點(diǎn),采區(qū)變電所,礦山供電系統(tǒng)圖,二、井下中央變電所,1.井下中央變電所的結(jié)線 井下中央變電所是井下供電的樞紐，它擔(dān)負(fù)著向井下用電設(shè)備和采區(qū)變電所供電的重要任務(wù)，因此其主結(jié)線方式的選擇十分重要。 根據(jù)煤礦安全規(guī)程第442條的規(guī)定，對(duì)井下中央變電所、主排水泵房和下山開采

17、的采區(qū)排水泵房的供電線路，不得少于兩回路；當(dāng)任一回路停止供電時(shí)，其余回路應(yīng)能擔(dān)負(fù)全部負(fù)荷。,所以，為了保證井下供電的安全可靠性，由地面變電所引至中央變電所的電纜數(shù)目至少應(yīng)有兩條，并分別引自地面變電所的兩段6kV母線上。 因此井下中央變電所的主結(jié)線方式為：?jiǎn)文妇€分段結(jié)線方式。其結(jié)線如圖所示。,兩條以上進(jìn)線引至地面變電所的不同的母線段,1.井下中央變電所的主結(jié)線方式為： 單母線分段結(jié)線方式； 2.各負(fù)荷應(yīng)均勻分配在各段母線上； 3.井下高壓負(fù)荷水泵，每臺(tái)水泵設(shè)一條專用高壓 電纜供電。,2井下中央變電所的位置和硐室布置 確定井下中央變電所的位置時(shí)，應(yīng)遵循以下原則： （1）盡量位于負(fù)荷中心，以節(jié)省電纜

18、，減少電能與電壓損失； （2）電纜進(jìn)出線方便，設(shè)備的運(yùn)輸方便； （3）變電所通風(fēng)要良好； （4）變電所的頂、底板堅(jiān)固，無淋水。 考慮上述條件，一般變電所設(shè)置在井底車場(chǎng)附近，并與中央水泵房相鄰。,井下中央變電所應(yīng)特別注意防水、通風(fēng)及防火等安全問題。 1）防水措施：變電所的地面標(biāo)高應(yīng)比其出口與井底車場(chǎng)或大巷連接處的底板標(biāo)高高出0.5m； 2）通風(fēng)條件：為了使變電所有良好的通風(fēng)條件，當(dāng)硐室長(zhǎng)度超過6m時(shí)，必須在硐室的兩端各設(shè)一個(gè)出口，保證硐室內(nèi)的溫度不超過附近巷道5。 3）防火措施：硐室必須裝設(shè)向外開的防火鐵門，鐵門上應(yīng)裝設(shè)便于關(guān)嚴(yán)的通風(fēng)孔。鐵門內(nèi)可加設(shè)向外開的鐵柵欄門。平時(shí)鐵柵欄門關(guān)閉，防火鐵門打

19、開，以利于通風(fēng)。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，將防火鐵門關(guān)閉，便于滅火和防止火災(zāi)蔓延。 為了防火，硐室及其出口5m以內(nèi)巷道也用耐火材料建成； 硐室內(nèi)還必須設(shè)有砂箱及滅火器材。,三、采區(qū)變電所,采區(qū)變電所是采區(qū)供電的中心，其任務(wù)是將井下中央變電所送來的高壓電能變?yōu)榈蛪弘娔?，配送至采掘工作面及附近用電設(shè)備。 1采區(qū)變電所的結(jié)線 采區(qū)變電所的主結(jié)線應(yīng)根據(jù)電源進(jìn)線回路數(shù)、負(fù)荷大小、變壓器臺(tái)數(shù)等因素確定。,對(duì)單電源進(jìn)線的采區(qū)變電所，如變壓器不超過兩臺(tái)且無高壓出線時(shí)，可不設(shè)電源進(jìn)線總開關(guān)；當(dāng)變壓器超過兩臺(tái)或有高壓出線時(shí)，為了操作方便，應(yīng)設(shè)電源進(jìn)線總開關(guān)。 對(duì)雙電源進(jìn)線的采區(qū)變電所，采用單母線結(jié)線時(shí)，電源線路應(yīng)一條線路工作

20、、一條線路備用；采用單母線分段結(jié)線時(shí)，兩回電源應(yīng)同時(shí)工作，但母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)應(yīng)斷開，使兩回電源線路分列運(yùn)行。,2.采區(qū)變電所的位置和硐室布置,四、綜采工作面供電與工作面配電點(diǎn),1綜采工作面供電 綜合機(jī)械化采煤工作面。單機(jī)容量和設(shè)備的總?cè)萘慷己艽螅浠夭伤俣扔挚?，若仍采用固定變電所供電，既不?jīng)濟(jì)，又不易保證電壓質(zhì)量。因此，必須采用移動(dòng)變電站供電，使高壓深入負(fù)荷中心，以縮短低壓供電距離。將綜采工作面供電電壓提高到1140 V或3300V，以利于保證供電的經(jīng)濟(jì)性和供電質(zhì)量。 移動(dòng)變電站通常設(shè)置在距工作面150m300 m的順槽中，工作面每推進(jìn) 100 m200 m，變電站向前移動(dòng)一次。綜采工作面機(jī)電設(shè)備布置如圖所示。,2工作面配電點(diǎn) 為了便于操作工作面的機(jī)械設(shè)備，必