第1讲煤矿供电系统.doc

第一讲 煤矿供电系统 目前，电力已成为煤矿生产的主要甚至是唯一的能源。可靠、安全、高质量和经济地供电，对保证安全生产、提高产品质量及提高经济效益具有十分重要的意义。 一、电力系统和电力网（第一章 第一节） 电力系统是指由发电机、电力网和电力用户组成的统一整体。电力网是由输电线路和升（降）压变电站（所）组成，担负电力输送、分配和变换任务的网络。图1-1是电力系统示意图。 发电机的输出电压较低（3.15～20kV），为能够大容量、远距离输电，必须将发电机生产的电能经升压变压器升压后输送到负荷中心。在负荷中心附近需设置降压变电站（所），将电压降低后再输送至用户。电力系统中各发电厂之间以输电线路相连，称为并网发电。并网发电可以提高供电的可靠性，同时还可以提高发电厂和电力网的经济效益。 煤矿是电力系统的用户，是电能的消费者，处于电力网的终端。 全国电网分布图 GIS变电所 二、煤矿电源 煤矿企业的电源一般来自电力网，煤矿都设有企业总变电所来接受电能。其受电电压为6～110kV，煤矿企业总变电所必须至少有两个独立电源。通常两个电源来自电网的两个区域变电所，也可以来自一个区域变电所的不同的母线；也可采用环形供电网络。 图1-2中，用户1由一个变电所单回路供电，可靠性不好；用户3由一个变电站（所）双回路供电，可靠性较高；用户2由电网的两个变电站（所）供电，可靠性最高。 环式如图l-3所示。环式适用于向两个彼此之间相距较近，而离电源都较远，负荷容量相差不太大，且对供电可靠性要求较高的用户供电。适用于一级负荷或重要的二级负荷。 干线式如图1-4所示。其特点是：多用户共用一条输电线路，节省供电设备，造价较低，但可靠性差，容易因一个用户故障引起多个用户停电。干线式一般用于二、三级负荷供电。 三、额定电压等级 为了便于电网的运行管理和电气设备生产的标准化，国家标准规定了全国统一的额定电压等级，电气设备都是按照额定电压设计和制造的，在额定电压下电气设备可以安全、高效的运行。电力系统额定电压等级见表l-l。 表1-1 电力系统额定电压等级（kV） 类型 电网和用电设备的额定电压 用途 电源设备的额定电压 变压器的额定电压 原绕组 副绕组 交 流 （0.127） 0.22 0.38 （0.66） （1.14） （3.3） 6 10 35 110 井下照明、煤电钻 地面小型动力、照明 地面中小型动力 井下中小型动力 综采工作面 大型综采工作面 短距离配电 短距离配电 中短距离输电 中远距离输电 （0.133） 0.23 0.40 （0.693） （1.2） （3.45） 6.3 10.5 （0.127） 0.22 0.38 （0.66） （1.14） （3.3） 6，6.3 10，10.5 35 110 （0.133） 0.23 0.4 （0.693） （1.2） （3.45） 6.3，6.6 10.5，11 38.5 121 四、煤矿对供电的基本要求 鉴于电力供应在煤矿生产中的重要性，对煤矿供电提出如下要求： 1．可靠供电 可靠供电就是要求不间断供电。在煤矿中，各种电力负荷对供电可靠性的要求是不同的，为了能在技术经济合理的前提下满足不同负荷对供电可靠性的要求，把电力负荷分为三类。 一级负荷（一类负荷） 凡因突然中断供电，可能造成人身伤亡事故或重大设备损坏，给国民经济造成重大损失或在政治上产生不良影响的负荷，均属一级负荷。如矿井的主通风设备一旦停电，可能导致井下瓦斯爆炸及人身伤亡重大事故；矿井主排水设备停电，会发生淹井事故。对一级负荷必须有两个独立电源供电，以保证供电的绝对可靠，如图1-2中的用户2和用户3。 2）二级负荷（二类负荷） 凡因停电，会造成大量减产或生产大量废品的负荷，属于二级负荷。如矿井集中提煤设备、综采工作面等。对中、小型煤矿的二级负荷一般由专用线路供电。为了减少长时间停电的影响，供电设备应有一定数量的库存，以备及时更换，如图1-2中的用户1。对大型煤矿的二级负荷，也应有两个电源，两回路电源应引自变电所不同的母线段，如图1-2中的用户3。 3）三级负荷（三类负荷） 三级负荷是指除一级、二级负荷外的其它负荷。如煤矿的附属车间及生活设施等，对三级负荷供电一般采用单回路供电方式，多个三级负荷还可共用一条输电线路，如图1-4所示。 在供电系统的结线设计、设备选择和运行中，要不惜代价确保一级负荷的供电不间断；而对三级负荷则更多地考虑供电的经济性。当电力系统因故障必须拉闸限电时，首先停三级负荷，必要时再停二级负荷，但必须保证一级负荷的用电。 2．安全供电 安全供电就是在供电过程中，不发生人身触电、电气火灾和由电气设备引发的瓦斯与煤尘爆炸事故。煤矿安全供电的三大任务是：电气防爆、电气防火、防触电。一般工业企业也应特别注意防火和防触电。 3．