1、2012煤礦總工程師培訓(xùn)煤礦總工程師培訓(xùn)礦井供電礦井供電山西煤礦安全技術(shù)培訓(xùn)中心陳南燕二O一二年五月2010版版煤礦總工程師手冊煤礦總工程師手冊手冊基本思路及側(cè)重點手冊基本思路及側(cè)重點 煤礦總工程師手冊礦井供電部分內(nèi)容共煤礦總工程師手冊礦井供電部分內(nèi)容共4章，章，282頁，頁，42萬字。由于供電技術(shù)發(fā)展較快，萬字。由于供電技術(shù)發(fā)展較快，本次編寫內(nèi)容與原手冊相比變化較大。本次編寫內(nèi)容與原手冊相比變化較大。礦井供電整體分為三部分：礦井供電整體分為三部分：o第一部分（第第一部分（第1、2章）章） 介紹礦井供電的一般性結(jié)構(gòu)和相關(guān)計算方法；介紹礦井供電的一般性結(jié)構(gòu)和相關(guān)計算方法；o第二部分（第第二部分（

2、第3章）章） 主要是礦井供電地面部分涉及的內(nèi)容；主要是礦井供電地面部分涉及的內(nèi)容；o第三部分（第第三部分（第4章）章） 主要是礦井供電井下部分涉及的內(nèi)容。主要是礦井供電井下部分涉及的內(nèi)容。新手冊的特色新手冊的特色o兼顧原有體系、滿足日常應(yīng)用；兼顧原有體系、滿足日常應(yīng)用；o突出新興問題、便于拓展應(yīng)用；突出新興問題、便于拓展應(yīng)用；o介紹發(fā)展動態(tài)、提供改造思路。介紹發(fā)展動態(tài)、提供改造思路。主要內(nèi)容主要內(nèi)容 供電基礎(chǔ)知識及供電系統(tǒng)供電基礎(chǔ)知識及供電系統(tǒng) 礦井供電礦井供電計算計算 礦井地面供電礦井地面供電 礦井井下供電礦井井下供電礦井供電基礎(chǔ)知識礦井供電基礎(chǔ)知識及供電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)礦井供電基礎(chǔ)知識及供電

3、系統(tǒng)礦井供電基礎(chǔ)知識及供電系統(tǒng) 1礦井對供電的要求礦井對供電的要求 2礦井電壓等級礦井電壓等級 3礦井負荷分級及電源要求礦井負荷分級及電源要求 4. 變電所常用主接線形式變電所常用主接線形式 5. 電網(wǎng)中性點運行方式電網(wǎng)中性點運行方式 6. 電網(wǎng)監(jiān)控電網(wǎng)監(jiān)控 7. 數(shù)字化變電站數(shù)字化變電站 8. 礦井供電的特點礦井供電的特點 9. 煤礦電網(wǎng)可能存在的問題煤礦電網(wǎng)可能存在的問題6一、煤礦供電基礎(chǔ)知識一、煤礦供電基礎(chǔ)知識1礦井對供電的要求礦井對供電的要求 煤礦企業(yè)為電能的重要用戶。由于煤礦生產(chǎn)煤礦企業(yè)為電能的重要用戶。由于煤礦生產(chǎn)的特殊性，在供電上要求更為嚴格。其主要要的特殊性，在供電上要求更為嚴

4、格。其主要要求如下：求如下：供電可靠供電可靠 供電安全供電安全 保證充足的供電量保證充足的供電量 技術(shù)經(jīng)濟合理技術(shù)經(jīng)濟合理 2礦井電壓等級礦井電壓等級3礦井負荷分級及電源要礦井負荷分級及電源要求求4.變電所常用主接線形式變電所常用主接線形式4.變電所常用主接線形式變電所常用主接線形式4.變電所常用主接線形式變電所常用主接線形式5.電網(wǎng)中性點運行方式電網(wǎng)中性點運行方式o中性點的運行方式指的是中性點與大地中性點的運行方式指的是中性點與大地之間的連接關(guān)系。之間的連接關(guān)系。o中性點運行方式的選擇主要取決于單相中性點運行方式的選擇主要取決于單相接地時電氣設(shè)備的絕緣要求及供電可靠接地時電氣設(shè)備的絕緣要求及

5、供電可靠性。性。o中性點運行方式的不同，直接影響到安中性點運行方式的不同，直接影響到安全和經(jīng)濟問題，需要進行綜合比較分析。全和經(jīng)濟問題，需要進行綜合比較分析。電網(wǎng)中性點運行方式的種類電網(wǎng)中性點運行方式的種類n大接地電流系統(tǒng)大接地電流系統(tǒng) 1）直接接地，又稱為有效接地）直接接地，又稱為有效接地 2）經(jīng)低阻接地）經(jīng)低阻接地n小接地電流系統(tǒng)小接地電流系統(tǒng) 1）不接地，又稱為中性點絕緣）不接地，又稱為中性點絕緣 2）經(jīng)消弧線圈接地）經(jīng)消弧線圈接地 3）經(jīng)高阻接地）經(jīng)高阻接地關(guān)于煤礦電網(wǎng)中性點運行方式的規(guī)定關(guān)于煤礦電網(wǎng)中性點運行方式的規(guī)定煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程第第443條規(guī)定：條規(guī)定： 嚴禁嚴禁井下配

6、電變壓器中性點直接接地。井下配電變壓器中性點直接接地。嚴嚴禁禁由地面中性點直接接地的變壓器或發(fā)電機直由地面中性點直接接地的變壓器或發(fā)電機直接向井下供電。接向井下供電。 我國、蘇聯(lián)、西德等國井下采用中性點不我國、蘇聯(lián)、西德等國井下采用中性點不接地系統(tǒng)；其它國家，如英國采用中性點經(jīng)高接地系統(tǒng)；其它國家，如英國采用中性點經(jīng)高電阻接地的系統(tǒng)或其它類型的接地系統(tǒng)。電阻接地的系統(tǒng)或其它類型的接地系統(tǒng)。 我國煤礦地面變電所一般采用我國煤礦地面變電所一般采用中性點不接中性點不接地系統(tǒng)地系統(tǒng)或或中性點經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中性點經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)。 中性點不接地方式中性點不接地方式o 主要特點主要特點：單相接地

7、電流小：單相接地電流小o 適用范圍適用范圍：3-10kV電網(wǎng)。因為在這類電網(wǎng)電網(wǎng)。因為在這類電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地故障的比例很大。采用中中，發(fā)生單相接地故障的比例很大。采用中性點不接地方式可以減少單相接地電流，從性點不接地方式可以減少單相接地電流，從而減輕其危害。而減輕其危害。o 分分 析析：單相接地電流，單相接地時的各：單相接地電流，單相接地時的各相對地電壓相對地電壓中性點不接地方式-正常運行n三相對稱，沒有電流三相對稱，沒有電流在地中流過。在地中流過。n中性點對地電位為中性點對地電位為0n各相對地電壓等于相各相對地電壓等于相電壓。電壓。n其中其中C為電網(wǎng)對地電為電網(wǎng)對地電容（高壓電網(wǎng)忽略電容

8、（高壓電網(wǎng)忽略電網(wǎng)對地絕緣電阻網(wǎng)對地絕緣電阻R）中性點不接地方式單相接地n當發(fā)生金屬性接地時，接地故障當發(fā)生金屬性接地時，接地故障相對地電壓為零。相對地電壓為零。n中性點對地的電壓上升到相電壓，中性點對地的電壓上升到相電壓，且與接地相的電源電壓相位相反。且與接地相的電源電壓相位相反。n非故障相對地電壓由相電壓升高非故障相對地電壓由相電壓升高為線電壓。為線電壓。n三相的線電壓仍保持對稱且大小三相的線電壓仍保持對稱且大小不變，對電力用戶接于線電壓的不變，對電力用戶接于線電壓的設(shè)備的工作并無影響，無須立即設(shè)備的工作并無影響，無須立即中斷對用戶供電。中斷對用戶供電。n單相接地電流，等于正常運行時單相接

9、地電流，等于正常運行時一相對地電容電流的三倍，為容一相對地電容電流的三倍，為容性電流。性電流。中性點不接地方式中性點不接地方式-單相接地電流單相接地電流l電網(wǎng)模型：假設(shè)電網(wǎng)三相對稱，忽略電網(wǎng)對地絕緣電電網(wǎng)模型：假設(shè)電網(wǎng)三相對稱，忽略電網(wǎng)對地絕緣電阻，只考慮電網(wǎng)對地電容。阻，只考慮電網(wǎng)對地電容。l電網(wǎng)正常時：三相電壓對稱，三相經(jīng)對地電容流入大電網(wǎng)正常時：三相電壓對稱，三相經(jīng)對地電容流入大地的電流相量和為零，即沒有電流在地中流動。各相地的電流相量和為零，即沒有電流在地中流動。各相對地電壓等于相電壓。對地電壓等于相電壓。l發(fā)生單相接地時，接地相對地電壓為零，而非故障相發(fā)生單相接地時，接地相對地電壓為

10、零，而非故障相對地電壓變?yōu)榫€電壓。因而容易造成兩相短路。對地電壓變?yōu)榫€電壓。因而容易造成兩相短路。l單相接地電流單相接地電流CBCACBCACEUCjCUjCUjIII3)()(.CUIE3單相接地故障對電網(wǎng)的影響n 單相接地時，由于線電壓保持不變，使負荷電流不變，單相接地時，由于線電壓保持不變，使負荷電流不變，電力用戶能繼續(xù)工作，提高了供電可靠性。電力用戶能繼續(xù)工作，提高了供電可靠性。n 由于接地點的電弧或者由此產(chǎn)生的過電壓可能引起故障由于接地點的電弧或者由此產(chǎn)生的過電壓可能引起故障擴大，發(fā)展成為多相接地故障。擴大，發(fā)展成為多相接地故障。n 非故障相電壓升高到線電壓，所以在這種系統(tǒng)中，電氣非

11、故障相電壓升高到線電壓，所以在這種系統(tǒng)中，電氣設(shè)備和線路的對地絕緣應(yīng)按能承受線電壓考慮設(shè)計，從設(shè)備和線路的對地絕緣應(yīng)按能承受線電壓考慮設(shè)計，從而相應(yīng)地增加了投資。而相應(yīng)地增加了投資。n 在中性點不接地系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)交流絕緣監(jiān)察裝置，當在中性點不接地系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)交流絕緣監(jiān)察裝置，當發(fā)生單相接地故障時，立即發(fā)出信號。規(guī)程規(guī)定：系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，立即發(fā)出信號。規(guī)程規(guī)定：系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，繼續(xù)運行的時間不得超過發(fā)生單相接地時，繼續(xù)運行的時間不得超過2h，并要，并要加強監(jiān)視。加強監(jiān)視。o由于煤礦井下巷道狹窄，空氣潮濕，電氣設(shè)備和電纜由于煤礦井下巷道狹窄，空氣潮濕，電氣設(shè)備和電纜的絕緣容易受潮，

12、電纜也可能遭受脫落的巖石和煤塊的絕緣容易受潮，電纜也可能遭受脫落的巖石和煤塊砸壞，甚至被移動的機器設(shè)備等擠壓。從而造成漏電砸壞，甚至被移動的機器設(shè)備等擠壓。從而造成漏電和接地事故。據(jù)有關(guān)的統(tǒng)計資料記載，在此情況下，和接地事故。據(jù)有關(guān)的統(tǒng)計資料記載，在此情況下，80%以上的電氣短路故障都屬于單相漏電和接地事以上的電氣短路故障都屬于單相漏電和接地事故。故。o單相漏電和接地故障，有可能帶來巨大的危害，如引單相漏電和接地故障，有可能帶來巨大的危害，如引起人身觸電，瓦斯煤塵爆炸和電氣雷管先期爆發(fā)事故，起人身觸電，瓦斯煤塵爆炸和電氣雷管先期爆發(fā)事故，對通訊、控制線路產(chǎn)生電磁干擾。此外，單相間歇性對通訊、控

13、制線路產(chǎn)生電磁干擾。此外，單相間歇性電弧接地還有可能產(chǎn)生過電壓。線路對地電容與電感電弧接地還有可能產(chǎn)生過電壓。線路對地電容與電感元件之間也有可能引起鐵磁諧振過電壓，使那些絕緣元件之間也有可能引起鐵磁諧振過電壓，使那些絕緣薄弱環(huán)節(jié)相繼擊穿。同時，單相接地電弧又可能進一薄弱環(huán)節(jié)相繼擊穿。同時，單相接地電弧又可能進一步燒壞相間絕緣。所有這些都有可能造成相間短路，步燒壞相間絕緣。所有這些都有可能造成相間短路，引起電纜放炮或電氣設(shè)備燒毀等嚴重事故。引起電纜放炮或電氣設(shè)備燒毀等嚴重事故。 單相接地對煤礦的危害單相接地對煤礦的危害 中性點不接地系統(tǒng)適用范圍o 單相接地電流與電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)對地電容有關(guān)。單相接

14、地電流與電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)對地電容有關(guān)。o 對于短距離、電壓較低的輸電線路，因?qū)Φ仉娙菪。拥仉妼τ诙叹嚯x、電壓較低的輸電線路，因?qū)Φ仉娙菪。拥仉娏餍。矔r性故障往往能自動消除，故對電網(wǎng)的危害小，對流小，瞬時性故障往往能自動消除，故對電網(wǎng)的危害小，對通訊線路的干擾小。對于高壓、長距離輸電線路，單相接地通訊線路的干擾小。對于高壓、長距離輸電線路，單相接地電流一般較大，在接地處容易發(fā)生電弧周期性的熄滅與重燃，電流一般較大，在接地處容易發(fā)生電弧周期性的熄滅與重燃，出現(xiàn)間歇電弧，引起電網(wǎng)產(chǎn)生高頻振蕩，形成過電壓，可能出現(xiàn)間歇電弧，引起電網(wǎng)產(chǎn)生高頻振蕩，形成過電壓，可能擊穿設(shè)備絕緣，造成短路故障。為了避免

15、發(fā)生間歇電弧，要擊穿設(shè)備絕緣，造成短路故障。為了避免發(fā)生間歇電弧，要求求6-10kV電網(wǎng)單相接地電流小于電網(wǎng)單相接地電流小于20A。o 因此，中性點不接地方式電纜供電距離比較長的煤礦不適宜。因此，中性點不接地方式電纜供電距離比較長的煤礦不適宜。o煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程第第457條規(guī)定：條規(guī)定： 礦井高壓電網(wǎng)，必須采取措施限制單相接地礦井高壓電網(wǎng)，必須采取措施限制單相接地電容電流不超過電容電流不超過20A。 地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的單相接地保護裝置；上，必須裝設(shè)有選擇性的單相接地保護裝置；供移動變電站的高壓饋電線上，必須

16、裝設(shè)有選供移動變電站的高壓饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的動作于跳閘的單相接地保護裝置。擇性的動作于跳閘的單相接地保護裝置。o中性點不接地的高壓電網(wǎng)，接地電流主要成分中性點不接地的高壓電網(wǎng)，接地電流主要成分為電容電流，而礦井電網(wǎng)供電主要采用電纜線為電容電流，而礦井電網(wǎng)供電主要采用電纜線路，其對地電容大，造成單相接地電流大。路，其對地電容大，造成單相接地電流大。o單相接地電流過大可能引起電氣火災(zāi)和電雷管單相接地電流過大可能引起電氣火災(zāi)和電雷管超前引爆等事故；超前引爆等事故；o規(guī)程規(guī)定接地網(wǎng)上任一保護接地點的接地電阻規(guī)程規(guī)定接地網(wǎng)上任一保護接地點的接地電阻值不得超過值不得超過2歐姆，為保證在發(fā)生單相接

17、地故歐姆，為保證在發(fā)生單相接地故障時產(chǎn)生的接地電壓不超過安全電壓系列的最障時產(chǎn)生的接地電壓不超過安全電壓系列的最高值高值42V，則單相接地電流應(yīng)限制在，則單相接地電流應(yīng)限制在21A以下，以下，故規(guī)程規(guī)定高壓電網(wǎng)的單相接地電容電流不超故規(guī)程規(guī)定高壓電網(wǎng)的單相接地電容電流不超過過20A； 中性點經(jīng)消弧線圈接地中性點經(jīng)消弧線圈接地o原理：單相接地電流主要是電容電流。如果能夠在發(fā)生原理：單相接地電流主要是電容電流。如果能夠在發(fā)生單相接地時部分或全部抵消掉電容電流，則單相接地電單相接地時部分或全部抵消掉電容電流，則單相接地電流將大減小。方法就是在中性點處加入消弧線圈。流將大減小。方法就是在中性點處加入消

18、弧線圈。o消弧線圈的工作原理：消弧線圈是一個具有鐵芯的可調(diào)消弧線圈的工作原理：消弧線圈是一個具有鐵芯的可調(diào)電感線圈，線圈的電阻很小（消耗功率小），電抗很大電感線圈，線圈的電阻很小（消耗功率小），電抗很大（保證對地絕緣水平），電抗值可用改變線圈的匝數(shù)來（保證對地絕緣水平），電抗值可用改變線圈的匝數(shù)來調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。o發(fā)生單相接地故障時，通過消弧線圈使接地處流過一個發(fā)生單相接地故障時，通過消弧線圈使接地處流過一個與容性接地電流相反的感性電流，從而減小、甚至抵消與容性接地電流相反的感性電流，從而減小、甚至抵消接地電流，消除接地電弧引發(fā)的問題，提高供電可靠性。接地電流，消除接地電弧引發(fā)的問題，提高供電可靠

19、性。中性點經(jīng)消弧線圈接地情況中性點經(jīng)消弧線圈接地情況中性點經(jīng)消弧線圈接地時電流向量圖中性點經(jīng)消弧線圈接地時電流向量圖o電容接地電流電容接地電流o消弧線圈流過的電流消弧線圈流過的電流o完全補償?shù)臈l件完全補償?shù)臈l件o即有：即有：cUBCACII.CBCACBCACECUjUUCjIII3)()(.LUjjXUICLCL0LEII231CLLI消弧線圈的補償方式消弧線圈的補償方式o完全補償完全補償o消弧線圈提供的電感電流等于接地電容電流，接地處電流消弧線圈提供的電感電流等于接地電容電流，接地處電流為為0。o易滿足諧振條件，形成串聯(lián)諧振，產(chǎn)生過電壓。易滿足諧振條件，形成串聯(lián)諧振，產(chǎn)生過電壓。o欠補償欠

20、補償o電感電流小于接地電容電流，單相接地時接地電流為容性。電感電流小于接地電容電流，單相接地時接地電流為容性。o因線路停電或系統(tǒng)頻率降低等原因使接地電流減少，可能因線路停電或系統(tǒng)頻率降低等原因使接地電流減少，可能出現(xiàn)完全補償。故一般也不采用。出現(xiàn)完全補償。故一般也不采用。o過補償過補償o電感電流大于接地電流，單相接地電流為感性。電感電流大于接地電流，單相接地電流為感性。o過補償方式在電網(wǎng)中得到廣泛使用。但過補償程度要合適過補償方式在電網(wǎng)中得到廣泛使用。但過補償程度要合適.o自動跟蹤補償自動跟蹤補償o 單片機或微機控制單片機或微機控制中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的適用范圍中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的適

21、用范圍n 中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)與不接地系統(tǒng)同樣有著中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)與不接地系統(tǒng)同樣有著在發(fā)生單相接地故障時，可繼續(xù)供電在發(fā)生單相接地故障時，可繼續(xù)供電2小時，提高小時，提高供電可靠性供電可靠性.n 電氣設(shè)備和線路的對地絕緣應(yīng)按線電壓考慮電氣設(shè)備和線路的對地絕緣應(yīng)按線電壓考慮.n 中性點經(jīng)消弧線圈接地后，能有效地減少單相接地中性點經(jīng)消弧線圈接地后，能有效地減少單相接地故障時接地處的電流，迅速熄滅接地處電弧，防止故障時接地處的電流，迅速熄滅接地處電弧，防止間歇性電弧接地時所產(chǎn)生的過電壓，故廣泛應(yīng)用在間歇性電弧接地時所產(chǎn)生的過電壓，故廣泛應(yīng)用在不適合采用中性點不接地的不適合采用中性點不接

22、地的3-35kV系統(tǒng)。系統(tǒng)。各種高壓電網(wǎng)中性點運行方式比較各種低壓中性點運行方式比較o煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程第第443條規(guī)定：條規(guī)定： 嚴禁井下配電變壓器中性點直接接地。嚴禁井下配電變壓器中性點直接接地。 嚴禁由地面中性點直接接地的變壓器或發(fā)嚴禁由地面中性點直接接地的變壓器或發(fā)電機直接向井下供電。電機直接向井下供電。6.電網(wǎng)監(jiān)控電網(wǎng)監(jiān)控o指高壓開關(guān)保護器全部更換成智能化綜合保指高壓開關(guān)保護器全部更換成智能化綜合保護，以提高保護的可靠性，并在地面建立調(diào)護，以提高保護的可靠性，并在地面建立調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，對井下變電所進行遠程監(jiān)控，度監(jiān)控系統(tǒng)，對井下變電所進行遠程監(jiān)控，構(gòu)成全礦井下供配電系統(tǒng)的自動化

23、監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成全礦井下供配電系統(tǒng)的自動化監(jiān)控系統(tǒng)o實現(xiàn)視頻、音頻及系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控三網(wǎng)合一，實現(xiàn)視頻、音頻及系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控三網(wǎng)合一，全面完善煤礦井下供電系統(tǒng)的遠程監(jiān)控、調(diào)全面完善煤礦井下供電系統(tǒng)的遠程監(jiān)控、調(diào)度指揮的功能度指揮的功能o以太網(wǎng)：（定義：當前廣泛使用，采用共享以太網(wǎng)：（定義：當前廣泛使用，采用共享總線型傳輸媒體方式的局域網(wǎng)）總線型傳輸媒體方式的局域網(wǎng)） 功功 能能在地面進行井下供配電系統(tǒng)的電氣量監(jiān)測、信號量監(jiān)視、在地面進行井下供配電系統(tǒng)的電氣量監(jiān)測、信號量監(jiān)視、開關(guān)分合控制操作；開關(guān)分合控制操作；n通過地面調(diào)度監(jiān)控工作站或在井下通過遙控器在線通過地面調(diào)度監(jiān)控工作站或在井下通過遙控器在線調(diào)整

24、保護定值，設(shè)定保護投退；調(diào)整保護定值，設(shè)定保護投退；n保護裝置數(shù)字化，保護動作精度高、速度快，可靠保護裝置數(shù)字化，保護動作精度高、速度快，可靠性高；性高；n事件順序記錄和故障錄波功能；事件順序記錄和故障錄波功能；n報表打印。報表打印。 提高供電系統(tǒng)保護可靠性，縮小事故影響范圍，縮短提高供電系統(tǒng)保護可靠性，縮小事故影響范圍，縮短事故影響時間，為井下變電所無人值守創(chuàng)造條件。事故影響時間，為井下變電所無人值守創(chuàng)造條件。網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)7.數(shù)字化變電站數(shù)字化變電站o智能變電站是由智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備在IEC61850通信協(xié)議基礎(chǔ)上分三層構(gòu)建，即站控層、間隔層、過程層，兩級網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)

25、智能設(shè)備間信息數(shù)字化共享和互操作，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化二次功能、程序化操作、狀態(tài)檢修、電網(wǎng)故障分析隔離等功能的智能化的變電站。o特點:IEC （國際電子技術(shù)委員會） 61850o當前電力系統(tǒng)中，對變電站自動化的要求越來越高，為方便變電站中各種IED（智能電子設(shè)備）智能電子設(shè)備）的管理以及設(shè)備間的互聯(lián)，就需要一種通用的通信方式來實現(xiàn)。 oIEC61850提出了一種公共的通信標準，通過對設(shè)備的一系列規(guī)范化，使其形成一個規(guī)范的輸出，實現(xiàn)系統(tǒng)的無縫連接。 oIEC61850標準是基于通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一國際標準，它是由國際電工委員會第57技術(shù)委員會(IECTC57)的 3個工作組負責制定的。

26、此標準參考和吸收了已有的許多相關(guān)標準oIEC 61850標準是由國際電工委員會第57技術(shù)委員會于2004年頒布的、應(yīng)用于變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的國際標準。作為基于網(wǎng)絡(luò)通訊平臺的變電站唯一的國際標準o變電站通信體系IEC61850將變電站通信體系分為3層:變電站層、間隔層、過程層 o變電站內(nèi)的智能電子設(shè)備(IED,測控單元和繼電保護)均采用統(tǒng)一的協(xié)議,通過網(wǎng)絡(luò)進行信息交換。IEC61850的特點是1)面向?qū)ο蠼? 2)抽象通信服務(wù)接口; 3)面向?qū)崟r的服務(wù); 4)配置語言; 5)整個電力系統(tǒng)統(tǒng)一建模。IEC61850建模了大多數(shù)公共實際設(shè)備和設(shè)備組件。 o它解決了變電站自動化系統(tǒng)產(chǎn)品的互操作性和

27、協(xié)議轉(zhuǎn)換問題。采用該標準還可使變電站自動化設(shè)備具有自描述、自診斷和即插即用（Plug and Play）的特性，極大的方便了系統(tǒng)的集成，降低了變電站自動化系統(tǒng)的工程費用。在我國采用該標準系列將大大提高變電站自動化系統(tǒng)的技術(shù)水平、提高變電站自動化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平、節(jié)約開發(fā)驗收維護的人力物力、實現(xiàn)完全的互操作性。 o以太網(wǎng)：當前廣泛使用，采用共享總線型傳輸媒體方式的局域網(wǎng)。 數(shù)字化變電站礦用過渡型數(shù)字化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖礦用過渡型數(shù)字化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 o供電可靠性要求高供電可靠性要求高 井下人員井下人員 瓦斯瓦斯 涌水涌水 生產(chǎn)生產(chǎn) 損失慘重，教訓(xùn)深刻損失慘重，教訓(xùn)深刻 o同一電壓等級的供電級

28、數(shù)多同一電壓等級的供電級數(shù)多 地面變電所、井下中央變電所、采區(qū)變電所、移動變電站地面變電所、井下中央變電所、采區(qū)變電所、移動變電站o負荷集中負荷集中 大功率設(shè)備多大功率設(shè)備多 大功率設(shè)備多且相對集中，負荷變化對供電系統(tǒng)影響大大功率設(shè)備多且相對集中，負荷變化對供電系統(tǒng)影響大o運行環(huán)境惡劣運行環(huán)境惡劣 事故頻繁事故頻繁 環(huán)境潮濕，粉塵多，移動型設(shè)備多，擠壓碰撞多環(huán)境潮濕，粉塵多，移動型設(shè)備多，擠壓碰撞多o電纜供電為主電纜供電為主 高壓電纜一般有幾十公里，單相接地電流大，易拉起電弧，不易高壓電纜一般有幾十公里，單相接地電流大，易拉起電弧，不易自恢復(fù)自恢復(fù)o新型電力電子設(shè)備逐漸增多新型電力電子設(shè)備逐漸

29、增多 諧波含量超標諧波含量超標 自然功率因數(shù)低自然功率因數(shù)低o供電設(shè)備技術(shù)水平參差不齊供電設(shè)備技術(shù)水平參差不齊 設(shè)備多且難以統(tǒng)一，配合復(fù)雜，管理維護困難設(shè)備多且難以統(tǒng)一，配合復(fù)雜，管理維護困難8.礦井供電的特點礦井供電的特點9.煤礦電網(wǎng)可能存在的問題煤礦電網(wǎng)可能存在的問題o設(shè)計生產(chǎn)能力小，經(jīng)過多次擴容改造，使得電設(shè)計生產(chǎn)能力小，經(jīng)過多次擴容改造，使得電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；o對供電系統(tǒng)缺乏整體性的規(guī)劃，使得運行管理對供電系統(tǒng)缺乏整體性的規(guī)劃，使得運行管理混亂；混亂；o保護的越級和無選擇性跳閘；保護的越級和無選擇性跳閘；o單相接地電容電流的治理；單相接地電容電流的治理；o電能質(zhì)量的改善；電能質(zhì)

30、量的改善；o其它安全隱患。其它安全隱患。 深井供電：深井供電： 地面變電所地面變電所 井下中央變電所井下中央變電所 采區(qū)變電所采區(qū)變電所 工作面配電點工作面配電點二二 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)電力網(wǎng)電力網(wǎng)深井供電中央變電所中央變電所淺井供電煤礦供電常用煤礦供電常用計算計算o1負荷計算負荷計算o2短路計算短路計算o3電容電流估算電容電流估算o4.4.電容電流的測量電容電流的測量o5. 電容電流的治理電容電流的治理煤礦供電常用計算煤礦供電常用計算1負荷計算負荷計算 o類似礦井估算法類似礦井估算法o已知條件估算法已知條件估算法o生產(chǎn)能力核定算法生產(chǎn)能力核定算法o需用系數(shù)法需用系數(shù)法2短路計算短路計算

31、 2短路計算短路計算 o架空線路電容電流估算架空線路電容電流估算o電力電纜電容電流估算電力電纜電容電流估算n6kVn10kV 3電容電流估算電容電流估算 695 2.84( /)2200 6CNSIUA kmS 1095 1.44( /)2200 0.23CNSIUA kmS2m m;k VNSU： 電 纜 芯 線 截 面 ,： 電 纜 額 定 電 壓 ，4.4.電容電流的測量電容電流的測量直接接地測量很危險，對電網(wǎng)有沖擊和損壞。經(jīng)電容接地測量也較危險，電容需要最后放電。測量方法：停電后在某一相并入電容并接地，送電后測量電容電壓U2，已知電網(wǎng)相電壓U1和并聯(lián)電容C1，電網(wǎng)電容C=C1*(U1-

32、U2)/U2 。經(jīng)電阻接地比較安全，測量也很準確。方法是首先使一出線停電，然后將某一相經(jīng)電阻接地，最后送電。測量電網(wǎng)中性點對地電壓和流過電阻的電流，根據(jù)公式算出電網(wǎng)對地電容電流。5. 電容電流的治理電容電流的治理o電容電流大的危害（發(fā)生單相接地后）n易造成二次故障：接地發(fā)展為短路（放炮）n易產(chǎn)生單相電弧接地過電壓：可達2.53倍的相電壓峰值n易產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓：PT熔斷器熔斷或燒毀n干擾通信系統(tǒng)o治理措施n分區(qū)供電（分列運行、采用隔離變壓器）n中性點改造為經(jīng)消弧線圈接地n采用消弧消諧柜(接地分流)：容易擴大事故，治標不治本礦井供電地面礦井供電地面部分部分礦井供電地面部分礦井供電地面部分二、地

33、面供電設(shè)備三、繼電保護四、自動裝置五、無功補償與諧波治理六、過電壓及其防護七、電容電流危害與治理八、電氣設(shè)備的運行與維護57礦井供電地面部分礦井供電地面部分二、地面供電設(shè)備三、繼電保護四、自動裝置五、無功補償與諧波治理六、過電壓及其防護七、電容電流危害與治理八、電氣設(shè)備的運行與維護58礦井地面變電所主接線相關(guān)規(guī)定及要求：礦井地面變電所主接線相關(guān)規(guī)定及要求：r礦井地面變電所的主變壓器一般選用兩臺。當一礦井地面變電所的主變壓器一般選用兩臺。當一臺停止運行時，其余主變壓器容量應(yīng)能保證礦井臺停止運行時，其余主變壓器容量應(yīng)能保證礦井全部一、二級負荷用電需要。有兩回進線的變電全部一、二級負荷用電需要。有兩

34、回進線的變電所的各級電壓主母線，一般采用分段單母線。出所的各級電壓主母線，一般采用分段單母線。出線回數(shù)較多、連接的電源較多、負荷大或污穢環(huán)線回數(shù)較多、連接的電源較多、負荷大或污穢環(huán)境中的境中的353560kV60kV戶外配電裝置，可采用雙母線。戶外配電裝置，可采用雙母線。r主變壓器一次側(cè)接線主變壓器一次側(cè)接線u（1 1）橋式接線）橋式接線u（2 2）雙母線接線）雙母線接線礦井地面變電所主接線相關(guān)規(guī)定及要求：礦井地面變電所主接線相關(guān)規(guī)定及要求：r主變壓器二次側(cè)的接線主變壓器二次側(cè)的接線u對于對于6 610kV10kV側(cè)的接線，礦井一般均采用單側(cè)的接線，礦井一般均采用單母線分段接線。其中大、中型礦

35、井，因主母線分段接線。其中大、中型礦井，因主變壓器容量較大可用斷路器分段；而中、變壓器容量較大可用斷路器分段；而中、小型礦井，因主變壓器容量較小且出線回小型礦井，因主變壓器容量較小且出線回路數(shù)較少，可采用隔離開關(guān)分段。路數(shù)較少，可采用隔離開關(guān)分段。u無電力變壓器，且出線回路較少的礦井無電力變壓器，且出線回路較少的礦井6 610KV10KV配電所，亦可采用單母線分段接線。配電所，亦可采用單母線分段接線。對于對于5 5臺以上主變壓器的變電所，可考慮采臺以上主變壓器的變電所，可考慮采用雙母線或帶旁路母線的接線方式。用雙母線或帶旁路母線的接線方式。某礦地面供電系統(tǒng)（部分）某礦地面供電系統(tǒng)（部分）礦井供

36、電地面部分礦井供電地面部分一、地面供電系統(tǒng)三、繼電保護四、自動裝置五、無功補償與諧波治理六、過電壓及其防護七、電容電流危害與治理八、電氣設(shè)備的運行與維護62o1、母線o2、支柱絕緣子及 穿墻套管o3、1.母線r變電所中各種電壓等級配電裝置的母線，以及變電所中各種電壓等級配電裝置的母線，以及電器間的連接大都采用銅、鋁或鋼的矩形、圓電器間的連接大都采用銅、鋁或鋼的矩形、圓形、管形裸導(dǎo)線形、管形裸導(dǎo)線( (體體) )和多芯絞線。和多芯絞線。2.2.支柱絕緣子及穿墻套管支柱絕緣子及穿墻套管r高壓支柱絕緣子對導(dǎo)電部分起到高壓支柱絕緣子對導(dǎo)電部分起到絕緣和支持的作用。具體包括戶絕緣和支持的作用。具體包括戶

37、內(nèi)支柱絕緣子、戶外支柱絕緣子、內(nèi)支柱絕緣子、戶外支柱絕緣子、戶外針式絕緣子和戶外棒型絕緣戶外針式絕緣子和戶外棒型絕緣子等。子等。r高壓穿墻套管作導(dǎo)電部分穿過墻高壓穿墻套管作導(dǎo)電部分穿過墻壁或其他接地物的絕緣和支持用壁或其他接地物的絕緣和支持用。 3.3.隔離開關(guān)隔離開關(guān)r隔離開關(guān)用于有電壓無負載條件下隔離開關(guān)用于有電壓無負載條件下 接通或分斷電路。隔離開關(guān)的觸頭接通或分斷電路。隔離開關(guān)的觸頭 敞露于空氣中，其通斷狀態(tài)明顯可敞露于空氣中，其通斷狀態(tài)明顯可 見，有利于防止意外事故的發(fā)生，見，有利于防止意外事故的發(fā)生， 并可增加檢修人員的安全感。并可增加檢修人員的安全感。4.4.負荷開關(guān)負荷開關(guān)r負

38、荷開關(guān)是指在正常條件下關(guān)合、負荷開關(guān)是指在正常條件下關(guān)合、 承載和開斷額定電流以及在規(guī)定的承載和開斷額定電流以及在規(guī)定的 事故短路電流下，按規(guī)定的時間事故短路電流下，按規(guī)定的時間 承載短路電流的開合裝置。負荷開承載短路電流的開合裝置。負荷開 關(guān)的結(jié)構(gòu)和隔離開關(guān)相似，在斷開關(guān)的結(jié)構(gòu)和隔離開關(guān)相似，在斷開 時，觸頭有可見的斷開點，所以也時，觸頭有可見的斷開點，所以也 可起隔離開關(guān)的作用。可起隔離開關(guān)的作用。 o戶內(nèi)高壓真空負荷開關(guān) o戶外高壓隔離開關(guān) 5.5.高壓斷路器高壓斷路器r高壓斷路器的斷流能力很強，不僅高壓斷路器的斷流能力很強，不僅 可以分合負荷電流，也可以切斷強可以分合負荷電流，也可以切

39、斷強 大的短路電流。大的短路電流。6.6.高壓熔斷器高壓熔斷器r熔斷器結(jié)構(gòu)簡單，具有良好的短路熔斷器結(jié)構(gòu)簡單，具有良好的短路 保護和過負荷保護功能，廣泛應(yīng)用保護和過負荷保護功能，廣泛應(yīng)用 于輸配電系統(tǒng)和工礦企業(yè)。熔斷器于輸配電系統(tǒng)和工礦企業(yè)。熔斷器 是人為地在電路中設(shè)置的一個最薄是人為地在電路中設(shè)置的一個最薄 弱的發(fā)熱元件，當流過熔體的電流弱的發(fā)熱元件，當流過熔體的電流 超過一定數(shù)值時，熔體自身產(chǎn)生的超過一定數(shù)值時，熔體自身產(chǎn)生的 熱量自動地將熔體熔斷，達到開斷熱量自動地將熔體熔斷，達到開斷 電路的目的及保護其他電器設(shè)備不電路的目的及保護其他電器設(shè)備不 致受到損害。致受到損害。o戶外高壓真空斷

40、路器 o高壓熔斷器7.7.高壓開關(guān)柜高壓開關(guān)柜r高壓開關(guān)柜（即高壓成套電高壓開關(guān)柜（即高壓成套電器）是按一定的接線方案將器）是按一定的接線方案將有關(guān)的一、二次設(shè)備組合起有關(guān)的一、二次設(shè)備組合起來的一種成套配電裝置。高來的一種成套配電裝置。高壓開關(guān)柜的每個柜就是一個壓開關(guān)柜的每個柜就是一個間隔，構(gòu)成一個電氣回路。間隔，構(gòu)成一個電氣回路。制造廠生產(chǎn)各種一次接線方制造廠生產(chǎn)各種一次接線方案的開關(guān)柜，構(gòu)成不同的電案的開關(guān)柜，構(gòu)成不同的電器回路間隔。器回路間隔。r應(yīng)用時，可按設(shè)計的電氣主應(yīng)用時，可按設(shè)計的電氣主接線方案，選用各種接線方接線方案，選用各種接線方案的開關(guān)柜，組合起來構(gòu)成案的開關(guān)柜，組合起來構(gòu)

41、成整個配電裝置整個配電裝置。7.7.高壓開關(guān)柜高壓開關(guān)柜 高壓開關(guān)柜是由以下幾部分組成：母線和母線隔離高壓開關(guān)柜是由以下幾部分組成：母線和母線隔離開關(guān)、斷路器及其操作機構(gòu)、隔離開關(guān)操作機構(gòu)、電流開關(guān)、斷路器及其操作機構(gòu)、隔離開關(guān)操作機構(gòu)、電流互感器及電壓互感器、電力電纜及控制電纜、儀表、繼互感器及電壓互感器、電力電纜及控制電纜、儀表、繼電保護和操作設(shè)備。電保護和操作設(shè)備。 為了保證電力網(wǎng)安全運行、確保設(shè)備和人身安全、為了保證電力網(wǎng)安全運行、確保設(shè)備和人身安全、防止誤操作，開關(guān)柜必須具有防止誤操作，開關(guān)柜必須具有“五防五防”聯(lián)鎖功能，即：聯(lián)鎖功能，即：r防止接地開關(guān)處于閉合位置時關(guān)合斷路器、負荷

42、開關(guān)；防止接地開關(guān)處于閉合位置時關(guān)合斷路器、負荷開關(guān)；r防止在帶電時誤合接地開關(guān)；防止在帶電時誤合接地開關(guān)；r防止誤入帶電間隔。防止誤入帶電間隔。8.電力變壓器r變壓器是輸送交流電時所使變壓器是輸送交流電時所使用的一種變換電壓和變換電用的一種變換電壓和變換電流的設(shè)備。它通過磁路的耦流的設(shè)備。它通過磁路的耦合作用把交流電從原邊輸送合作用把交流電從原邊輸送到副邊，利用繞制在同一鐵到副邊，利用繞制在同一鐵芯上的原繞組和副繞芯上的原繞組和副繞 組的匝組的匝數(shù)不同，把原邊的電壓和電數(shù)不同，把原邊的電壓和電流從某種數(shù)量等級改變?yōu)榱砹鲝哪撤N數(shù)量等級改變?yōu)榱?外一種等級。外一種等級。r變壓器的功能主要有：電壓

43、變壓器的功能主要有：電壓變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。壓（磁飽和變壓器）等。油浸式電力變壓器油浸式電力變壓器 9.電力電纜r電纜易做成較大的導(dǎo)體截面，輸送容量大，線路電纜易做成較大的導(dǎo)體截面，輸送容量大，線路壓降小壓降小, ,但成本較高。但成本較高。10.電力架空線路r通過絕緣子架設(shè)在電桿的橫擔上。架空線必須具通過絕緣子架設(shè)在電桿的橫擔上。架空線必須具備良好的導(dǎo)電性能和足夠的機械強度以及耐腐蝕備良好的導(dǎo)電性能和足夠的機械強度以及耐腐蝕的性能，并盡可能質(zhì)量輕而價廉。的性能，并盡可能質(zhì)量輕而價廉。r導(dǎo)線的材料一般采用銅、鋁等金屬，在輸電線路導(dǎo)線的材料一般采用

44、銅、鋁等金屬，在輸電線路中多采用鋼芯鋁絞線。中多采用鋼芯鋁絞線。電力的輸送通常采用兩種形式：架空線路和電纜線電力的輸送通常采用兩種形式：架空線路和電纜線路。路。11.11.限流電抗器限流電抗器r交流設(shè)備中，為限制和調(diào)節(jié)電流必須在獨立交流設(shè)備中，為限制和調(diào)節(jié)電流必須在獨立的回路中接入電抗器。的回路中接入電抗器。r干式空芯電抗器采用環(huán)氧玻璃纖維包封多層，干式空芯電抗器采用環(huán)氧玻璃纖維包封多層，與油浸式電抗器相比，具有重量輕、線性度與油浸式電抗器相比，具有重量輕、線性度好、機械強度高、噪音低、安裝方便等優(yōu)點。好、機械強度高、噪音低、安裝方便等優(yōu)點。因此干式空芯電抗器廣泛用于電力行業(yè)，因此干式空芯電抗

45、器廣泛用于電力行業(yè)，是傳統(tǒng)的油浸式電抗器的替代產(chǎn)品。是傳統(tǒng)的油浸式電抗器的替代產(chǎn)品。12.12.電力電容器電力電容器r電力電容器按用途可分為電力電容器按用途可分為8 8種：并聯(lián)電容器、串聯(lián)種：并聯(lián)電容器、串聯(lián)電容器、耦合電容器、斷電容器、耦合電容器、斷路器電容器、電熱電容器、路器電容器、電熱電容器、脈沖電容器、直流和濾波脈沖電容器、直流和濾波電容器、標準電容器等。電容器、標準電容器等。其中并聯(lián)電力電容器連接其中并聯(lián)電力電容器連接于額定頻率為于額定頻率為50Hz50Hz的工頻的工頻交流系統(tǒng)中，作提高系統(tǒng)交流系統(tǒng)中，作提高系統(tǒng)的功率因數(shù)用。包括油浸的功率因數(shù)用。包括油浸式和環(huán)氧澆注干式兩種。式和環(huán)

46、氧澆注干式兩種。高壓并聯(lián)電力電容器高壓并聯(lián)電力電容器 13.13.電流互感器電流互感器r電流互感器是為便于二次側(cè)儀電流互感器是為便于二次側(cè)儀表測量需要轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電流表測量需要轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電流（我國規(guī)定電流互感器的二次（我國規(guī)定電流互感器的二次額定電流為額定電流為5A5A或或1A1A）的升壓）的升壓( (降流降流) )變壓器，它是電力系統(tǒng)變壓器，它是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護等二次中測量儀表、繼電保護等二次設(shè)備獲取電氣一次回路電流信設(shè)備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器，電流互感器的一息的傳感器，電流互感器的一次繞組與電路相串聯(lián)，二次繞次繞組與電路相串聯(lián)，二次繞組與儀表和繼電器的電流線圈組與儀

47、表和繼電器的電流線圈相串聯(lián)。相串聯(lián)。o電流互感器14.14.電壓互感器電壓互感器r電壓互感器的一次繞組與電路電壓互感器的一次繞組與電路相并聯(lián)，二次繞組與儀表和繼相并聯(lián)，二次繞組與儀表和繼電器的電壓線圈相并聯(lián)。電器的電壓線圈相并聯(lián)。r電壓互感器使用中注意事項：電壓互感器使用中注意事項：一、二次側(cè)都應(yīng)接有熔斷器作一、二次側(cè)都應(yīng)接有熔斷器作短路保護用；連接時要注意電短路保護用；連接時要注意電壓互感器的極性電壓互感器二壓互感器的極性電壓互感器二次側(cè)的一端必須接地，以免一、次側(cè)的一端必須接地，以免一、二次間絕緣擊穿時危害二次設(shè)二次間絕緣擊穿時危害二次設(shè)備和工作人員。備和工作人員。油浸式電壓互感器油浸式電

48、壓互感器15.15.配電直流屏配電直流屏r直流配電屏適用于變電直流配電屏適用于變電廠、發(fā)電廠、工礦企業(yè)、廠、發(fā)電廠、工礦企業(yè)、郵電通信、高層建筑等郵電通信、高層建筑等場合，作為直流操作、場合，作為直流操作、繼電保護、控制信號及繼電保護、控制信號及事故照明等不停電的直事故照明等不停電的直流電源之用。流電源之用。礦井供電地面部分礦井供電地面部分一、地面供電系統(tǒng)二、地面供電設(shè)備三、繼電保護三、繼電保護四、自動裝置五、無功補償與諧波治理六、過電壓及其防護七、電容電流危害與治理八、電氣設(shè)備的運行與維護76 1 、煤礦電網(wǎng)供電結(jié)構(gòu)在正常運行方式下為輻射狀、煤礦電網(wǎng)供電結(jié)構(gòu)在正常運行方式下為輻射狀類似于配電

49、網(wǎng)，但傳輸線路上并無類似于配電網(wǎng)，但傳輸線路上并無T型分支線路，同時也型分支線路，同時也不存在像不存在像10kV配網(wǎng)中的線路分段開關(guān)，其又具有輸電網(wǎng)配網(wǎng)中的線路分段開關(guān)，其又具有輸電網(wǎng)的特點。的特點。 2 、地面的各高壓配電點基本上是由、地面的各高壓配電點基本上是由35kV或或110kV變電所變電所6kV母線直接供電，而下井線路供電級數(shù)母線直接供電，而下井線路供電級數(shù)較多，其中央變電所以下部分每一級之間供電距離大都很較多，其中央變電所以下部分每一級之間供電距離大都很短，有的線路長度不足短，有的線路長度不足500m。 3 、煤礦電網(wǎng)中的所有高壓開關(guān)設(shè)備都安裝在變電、煤礦電網(wǎng)中的所有高壓開關(guān)設(shè)備都

50、安裝在變電所內(nèi)，如高壓斷路器都位于選煤廠等變電所中，高壓防爆所內(nèi)，如高壓斷路器都位于選煤廠等變電所中，高壓防爆開關(guān)都位于中央變電所、各采區(qū)變電所或配電硐室中。開關(guān)都位于中央變電所、各采區(qū)變電所或配電硐室中。 幾個特點幾個特點r煤礦高壓電網(wǎng)的繼電保護，應(yīng)當滿足可靠性、選擇性、靈敏性及速動性四項基本要求，如果由于電網(wǎng)運行方式、裝置性能等原因，不能兼顧選擇性、靈敏性和速動性的要求，則應(yīng)在整定時，按照如下原則合理取舍： （1）下一級電網(wǎng)服從上一級電網(wǎng)； （2）局部問題自行消化； （3）盡可能照顧下一級電網(wǎng)的需要；（4）保證重要用戶供電。r目前礦井供電系統(tǒng)做為主保護應(yīng)用的最多的有電流保護、距離保護和差動

51、保護等。其中差動保護包括線路縱聯(lián)電流差動保護（以下簡稱縱差）、變壓器縱差保護、母線電流差動保護等。r礦區(qū)主變保護r配電變壓器保護r線路保護r電力電容器保護r母線與聯(lián)絡(luò)開關(guān)保護r高壓電動機保護保護整定原則及配置保護整定原則及配置3110kV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程 （1996年年6月月1實施）實施）煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程 （2010年年1月月1日起實行）日起實行） 煤礦井下供電三大保護整定細則煤礦井下供電三大保護整定細則 煤炭工業(yè)出版社煤炭工業(yè)出版社礦井漏電保護礦井漏電保護 煤炭工業(yè)出版社煤炭工業(yè)出版社煤礦電網(wǎng)電氣設(shè)備保護配置表 煤礦電網(wǎng)電氣設(shè)備保護配置

52、表 （續(xù)）某礦某礦高壓高壓線路越級跳閘原因分析線路越級跳閘原因分析 1.整定方法不合理整定方法不合理 2.運行方式差異較大運行方式差異較大 3.保護裝置問題保護裝置問題 4.線路較短線路較短整定方法不合理整定方法不合理o線路的速斷保護某礦采用的是：線路的速斷保護某礦采用的是： dzQekeIIKI靈敏度校驗靈敏度校驗( 2 )1 .5dd zII(2)dI 被保護電纜干線距變壓器二次側(cè)出口被保護電纜干線距變壓器二次側(cè)出口 最遠點兩相短路電流（線路的末端）最遠點兩相短路電流（線路的末端） 整定方法為煤炭工業(yè)部制定的整定方法為煤炭工業(yè)部制定的煤礦井下供電的三大保護細則煤礦井下供電的三大保護細則（煤

53、（煤炭工業(yè)出版社）中第炭工業(yè)出版社）中第6條中用于條中用于1200V及以下低壓電纜線路的速斷保護的及以下低壓電纜線路的速斷保護的整定計算。整定計算。 系統(tǒng)運行方式差異較大對整定的影響系統(tǒng)運行方式差異較大對整定的影響某礦系統(tǒng)運行方式：某礦系統(tǒng)運行方式：1. 35kv系統(tǒng)參數(shù)：系統(tǒng)參數(shù)： 最大短路容量：最大短路容量：449.03MVA 最小短路容量：最小短路容量：152.49MVA2. 定義的運行方式：定義的運行方式： 最大運行方式：一路最大運行方式：一路35kv進線最大運行方式下，兩臺發(fā)電機組進線最大運行方式下，兩臺發(fā)電機組投入運行。投入運行。 最小運行方式：一路最小運行方式：一路35kv進線在

54、最小運行方式下，發(fā)電機組退進線在最小運行方式下，發(fā)電機組退出運行。出運行。 。 由于某些下井線路未加限流電抗器，母線的由于某些下井線路未加限流電抗器，母線的短路電流較大，如某條線路的母線最小三相短路短路電流較大，如某條線路的母線最小三相短路電流為電流為3.15kA（最小兩相短路電流（最小兩相短路電流2.7KA），），且它的下一級出線保護的電流互感器的變比為且它的下一級出線保護的電流互感器的變比為200/5，而目前井下保護裝置的可選的最大短路，而目前井下保護裝置的可選的最大短路電流為電流為10倍電流互感器的額定電流，即倍電流互感器的額定電流，即2KA。保護裝置對整定計算的影響：保護裝置對整定計算

55、的影響：線路較短對保護的影響：o當線路較長時，其始端和末端的短路電流差別較大，因而短路電流當線路較長時，其始端和末端的短路電流差別較大，因而短路電流的變化趨勢比較陡，保護范圍較大。的變化趨勢比較陡，保護范圍較大。o當線路較短的時候，線路的短路電流變化平緩，速斷保護的整定值當線路較短的時候，線路的短路電流變化平緩，速斷保護的整定值考慮了可靠系數(shù)后，其保護范圍將很小甚至等于零。考慮了可靠系數(shù)后，其保護范圍將很小甚至等于零。o如在井下有的電纜線路大約只有如在井下有的電纜線路大約只有500米，上下級的短路電流很難區(qū)米，上下級的短路電流很難區(qū)分，保護范圍為零，此時的瞬時速斷形同虛設(shè)。在靈敏度不滿足要分，

56、保護范圍為零，此時的瞬時速斷形同虛設(shè)。在靈敏度不滿足要求的情況下，應(yīng)采用同一靈敏系數(shù)法，保證最小保護范圍求的情況下，應(yīng)采用同一靈敏系數(shù)法，保證最小保護范圍 。解決思路解決思路r制定更加完善的井下保護整定規(guī)程制定更加完善的井下保護整定規(guī)程r井下配電自動化系統(tǒng)井下配電自動化系統(tǒng)井下配電自動化監(jiān)控系統(tǒng)井下配電自動化監(jiān)控系統(tǒng) 高壓開關(guān)保護器全部采用數(shù)字化綜合保護，高壓開關(guān)保護器全部采用數(shù)字化綜合保護，以提高保護的可靠性，并在地面建立調(diào)度監(jiān)控以提高保護的可靠性，并在地面建立調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，對井下變電所進行遠程監(jiān)控，構(gòu)成全礦系統(tǒng)，對井下變電所進行遠程監(jiān)控，構(gòu)成全礦井下供配電系統(tǒng)的自動化監(jiān)控系統(tǒng)。井下供配電系

57、統(tǒng)的自動化監(jiān)控系統(tǒng)。 實現(xiàn)視頻、音頻及系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控三網(wǎng)合一，實現(xiàn)視頻、音頻及系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控三網(wǎng)合一，全面完善煤礦井下供電系統(tǒng)的遠程監(jiān)控、調(diào)度全面完善煤礦井下供電系統(tǒng)的遠程監(jiān)控、調(diào)度指揮的功能。指揮的功能。 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu)自動化監(jiān)控功能在地面進行井下供配電系統(tǒng)的電氣量監(jiān)測、信號在地面進行井下供配電系統(tǒng)的電氣量監(jiān)測、信號量監(jiān)視、開關(guān)分合控制操作；量監(jiān)視、開關(guān)分合控制操作；)通過地面調(diào)度監(jiān)控工作站或在井下通過遙控器在線通過地面調(diào)度監(jiān)控工作站或在井下通過遙控器在線調(diào)整保護定值，設(shè)定保護投退；調(diào)整保護定值，設(shè)定保護投退；)保護裝置數(shù)字化，保護動作精度高、速度快，可靠保護裝置數(shù)字化，保護動作精度高、速度快，

58、可靠性高；性高；)事件順序記錄和故障錄波功能；事件順序記錄和故障錄波功能；)報表打印。報表打印。 提高供電系統(tǒng)保護可靠性，縮小事故影響提高供電系統(tǒng)保護可靠性，縮小事故影響范圍，縮短事故影響時間，為井下變電所無人范圍，縮短事故影響時間，為井下變電所無人值守創(chuàng)造條件。值守創(chuàng)造條件。礦井供電地面部分礦井供電地面部分一、地面供電系統(tǒng)二、地面供電設(shè)備三、繼電保護五、無功補償與諧波治理六、電容電流危害與治理七、過電壓及其防護八、電氣設(shè)備的運行與維護92自動重合閘對自動重合閘裝置的基本要求：1直接向井下供電的高壓饋電線上，嚴禁裝設(shè)自動重合閘。2煤炭系統(tǒng)中一般采用一次重合的重合閘裝置。3用控制開關(guān)或通過遙感裝

59、置將斷路器斷開，或?qū)嗦菲魍队诠收暇€路上，而隨即由保護將其斷開時，自動重合裝置均應(yīng)不動作。4在任何情況下,自動裝置的動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。5自動重合閘動作后，應(yīng)自動復(fù)歸。6自動重合裝置，應(yīng)能在重合閘后加速繼電保護的動作；必要時，可在重合閘前加速其動作。7自動重合閘裝置應(yīng)具有接收外來閉鎖信號的功能。備用電源自動投入r備用電源自動投入裝置的裝設(shè) r備自投的接線 礦井供電地面部分礦井供電地面部分一、地面供電系統(tǒng)二、地面供電設(shè)備三、繼電保護四、自動裝置六、電容電流危害與治理七、過電壓及其防護八、電氣設(shè)備的運行與維護94&電能質(zhì)量基本概念r電能質(zhì)量（Power quality，PQ）是指通過

60、公用電網(wǎng)供給用戶端的交流電能的品質(zhì)。從不同角度理解通常包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量、用電質(zhì)量。 r電能質(zhì)量可以定義為導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、暫時或瞬態(tài)過電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電壓暫降和中斷已成為最重要的電能質(zhì)量問題。r理想狀態(tài)的公用電網(wǎng)應(yīng)以恒定的頻率、正弦波形和標準電壓對用戶供電，同時，在三相交流系統(tǒng)中，各相電壓和電流的幅值應(yīng)大小相等、相位對稱且互差120。r目前煤礦主要電能質(zhì)量問題：諧波、三相電壓不平衡、末端電壓低。n我國目前的相關(guān)標準：我國目前的相關(guān)標準：GB/T 12325-200