煤矿电工学第一章 煤矿供电系统
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第一章矿山供电系统及设备第一节概述1)电力系统1、电力系统:发电厂生产电能、电力线路传输电能、变电所分配电能、耗电负荷消费电能,这些环节组成的有机整体。
、2、发电厂分类:①火力发电厂②水力发电厂③风力发电厂④核电站⑤太阳能发电厂3、变电所:汇集电能、变换电压,变压器和配电设备构成。
无变压器的变电所称为配电所。
分类:①按用途分:升压或降压变电所、联络变电所、工矿企业变电所、农村变电所、整流变电所、电车变电所。
②按电力系统中的地位:枢纽变电所、穿越变电所、终端变电所。
③按供电范围:区域变电所(一次变电所)、地区变电所(二次变电所)。
4、电力网:由各种变电所和各种电压等级的电力线路组成,输送、变换、分配电能。
电力网按电压等级分类:①低电压网---电压1KV以下②高电压网---电压3 ~ 330KV③超高电压网---330 ~ 1000KV④特高压电网---1000KV以上2)电力系统的额定电压1、额定电压:能使电力设备正常工作的电压。
此时,电力设备的技术性能和经济效果最好。
2、额定电压等级国际划分额定电压等级,使电力设备的生产实现标准化和系列化,有利于电网的建设和运行。
3、电力设备额定电压的设定确定电气设备额定电压的一般规律:A. 发电机:额定电压V GN=1.05×系统额定电压(V N)B. 变压器:受电侧额定电压V TN1①与发电机相连时,V TN1=V GN②与线路(系统)相连时,V TN1=V N输出侧额定电压V TN2①与35kV及以上线路相连V TN2=1.1×V N②与35kV以下线路相连,但变压器的短路电压百分比VS%>7.5%,或连接长线路时V TN2=1.1 ×V N③其他情况V TN2=1.05 ×V NC. 系统额定电压与设备额定电压系统V N=用电设备V N例题:请根据下面系统图已知参数确定各电气元件的额定电压.T23)电力负荷分级及对供电的要求2、电力负荷对供电的基本要求①保证供电的安全可靠②保证电能的良好质量③保证供电系统运行的经济性第二节矿山供电系统一、供电系统的结线方式供电系统结线:各种电器设备及其连接线构成的电路,其功能是汇集和分配电能。
第一部分:煤矿供电系统一、煤矿企业对供电的要求1、供电的可靠性为保证对煤矿供电的可靠性,供电电源应采用双电源,双电源可来自不同的变电所(或发电厂)或同一变电所的不同母线上,即在一个电源发生故障的情况下,仍应保证对主要生产用户的供电,使人身和设备不受损害,以及生产的正常进行。
《煤矿安全规程》第441条规定:矿井应有两回路电源线路,当任一回路发生故障停止供电时,另一回路应能担负矿井全部负荷,年产6万吨以下的矿井采用单回路供电时,必须有备用电源;备用电源的容量必须满足通风、排水提升等的要求。
矿井的两回路电源线上不得分接任何负荷,正常情况下,矿井电源应采用分列运行方式,一回路运行时,另一回路必须带电备用,以保证供电的连续性。
10KV及其以下的矿井架空线路不得共杆架设。
矿井电源线上严禁装设负荷定量器。
2、供电安全性由于煤矿生产环境复杂,自然条件恶劣,供电设备易于受到损坏,可能造成触电及火花引起火灾和瓦斯、煤尘爆炸等事故。
所以必须采用一系列的技术措施和管理制度,确保供电的安全性。
3、技术经济合理在满足供电可靠与安全的前提下,还应保证供电质量,二、电力用户等级划分按供电的可靠性要求,将电力用户分为三级:一级,二级,三级。
1、一级用户:凡停电造成人身伤亡或设备损坏,长期不能恢复生产或对国民经济带来很大损失者,如矿井主通风机,主排水泵,主提人系统等,这类用户应有两个独立的电源供电,无论电力网在正常或事故时,均应保证它的供电。
2、二级用户:凡停电造成大量废品,产量显著下降或企业内部运输停顿,在经济上造成较大损失者,如矿井主提煤系统钢缆机、主提绞车,压风机以及向采区供电的变电所,对这类用户一般采用双回路供电。
3、三级用户:凡不属于一、二级用户者均为三级用户,如生活区、地面生产辅助设施,机修厂等。
当电力不足或线路故障停电检修时,矿井供电的原则是:确保一级用户,二级用户部分或全部供电,停止三级用户供电。
三、电力系统和电网电力系统:通常把发电、配电、升压降压及输电线路和用户组成的整体称为电力系统。
第一章煤矿供电系统电能是现代化煤矿生产的主要能源和动力,在煤矿生产中占有很重要的地位。
它既可以由其他形式的能源转换而来,又可以转换为其他形式的能量以供使用。
煤矿矿井应用电能和实现电气化自动化以来,煤炭产量和质量大大提高,生产成本和工人的劳动强度大大降低,改善了工人的劳动条件。
但是,如果煤矿供电突然中断,就会发生重大的设备损坏或人员伤亡事故。
由此可见,搞好煤矿供电工作,对煤矿正常生产和实现电气化自动化,具有十分重要的意义。
第一节电力系统一、电力系统概述电力系统是由各种形式的发电厂、输电线路、升压降压变电所和电力用户联系起来的一个发电、变电、输电、配电和用电的整体。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心,通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。
如图1-1所示,电力系统由以下几部分组成。
图1-1 电力系统结构示意图1.发电将一次能源转换成电能的过程即为发电。
根据一次能源的不同,有火力发电、水力发电和核力发电,还有风力、地热、潮汐和太阳能等发电方式。
火力发电是将煤、天然气、石油所蓄存的化学能通过燃烧转换成为电能的发电方式。
它的原理是:燃料在锅炉里燃烧,将锅炉中的水转换为高温高压的蒸汽,以蒸汽推动汽轮机,汽轮机再带动发电机旋转发出电能。
水力发电是将高速水流的势能转化为动能,驱动水轮机转动,带动发电机旋转发电,这种将水的位能转换为电能的方式为水力发电。
按提高水位的方法又分为堤坝式、引水式和混合式三种类型。
核能发电是利用原子核蕴藏的巨大核能生产电能的方式。
核燃料在原子反应堆中裂变释放核能,将水转换为高温高压的蒸汽,蒸汽推动汽轮机转动,汽轮机带动发电机旋转发出电能。
为了充分利用动力资源,减少燃料的运输,降低发电成本,因此有必要在有水力资源的地方建造水电厂,在有燃料资源的地方建造火电厂。