中国工矿企业供电方案

工矿企业供电一.目前我国电力发展趋势二.平煤供电网络介绍三.学院供电分析四.电力系统组成低压：24V、36V、127V、220V、380V高压：3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV超高压：330KV、550KV、800KV特高压:1000KV国家规定的电压等级2010年，国家特高压电网将在华北、华中和华东地区形成晋东南→南阳→荆门→武汉→芜湖→杭北→上海→无锡南→徐州→安阳→晋东南双环网作为特高压主网架；西北、华北火电通过蒙西北→石家庄→安阳以及蒙西→陕北→晋东南2个独立送电通道注入特高压主网，西南水电通过乐山→重庆→恩施→荆门双回路通道注入特高压主网。交流特高压线路长度达到11580公里。有利于大煤电基地、大水电基地和大型核电站群的开发和电力外送。1000千伏特高压电网和500千伏超高压电网相比，输电能力是后者的4至5倍，电能损耗则仅为超高压电网的1/16左右；输送同样的功率，可节约60％的土地资源，造价可降低10%至15%。中国也是世界第一条特高压电网线路：起于山西省长治变电站，经河南省南阳开关站，止于湖北省荆门变电站，联接华北、华中电网，全长654公里，申报造价58.57亿元，动态投资200亿元。2015年，“三华”特高压电网形成“三纵三横一环网”。如图5-2。3个纵向输电通道为，锡盟～北京东～天津南～济南～徐州～南京、张北～北京西～石家庄～豫北～驻马店～武汉～南昌、陕北(蒙西)～晋中～晋东南～南阳～荆门～长沙。3个横向输电通道为：蒙西～晋北～石家庄～济南～潍坊、晋中～北～徐州、雅安～乐山～重庆～长寿～万县～荆门～武汉～皖南。特高压双环网为：淮南～南京～泰州～苏州～上海～浙北～皖南～淮南长三角。3个横向输电通道为：蒙西～晋北～石家庄～济南～潍坊、晋中～豫北～徐州、雅安～乐山～重庆～长寿～万县～荆门～武汉～皖南。特高压双环网为：淮南～南京～泰州～苏州～上海～浙北～皖南～淮南长三角。

荆门—长沙1000千伏交流特高压输变电工程，是国家电网公司“两纵两横”交流特高压电网西纵陕北—晋东南—南阳—荆门—长沙项目的组成部分，该部分全长344.6公里，其中湖南段线路长174公里，工程预计2012年建成投产。1100KV瓷柱式SF6断路器1100KV瓷柱式隔离开关晋东南1100KVGIS运行现场800KV罐式SF6断路器800KVGIS青海官亭变电电站贺兰山800kV变电站110KV瓷柱式SF6断路器谢庄110KV变电所谢庄110KV变电所尊化站九里山站肖营站岳庄站龙门站贾庄站滍阳站宝丰站一站七站二站总机厂站申楼站坑口电厂月台站计山站谢庄2T南苑二餐厅1#办公楼招待所实习餐厅2#学生公寓新实训楼锅炉房一餐厅卫生所移变综机车间备用备用澡堂南1#~6#公寓水泵综合馆1#教研楼南苑7#~12#公寓图书馆保卫科2#教研楼院士楼实验楼水库6KV西配电区5#公寓楼1#教学楼2#教学楼救护馆10KV东配电区1T华辰学院供电系统图第一章供山山供电系统第一一节节概概述述第二二节节矿矿山山供供电电系系统统一、、供供电电的的重重要要性性及及基基本本要要求求井下下的的环环境境：：有有瓦瓦斯斯、、煤煤尘尘爆爆炸炸和和涌涌水水的的危危险险、、潮潮湿湿、、空空间间狭狭窄窄。。供电电的的基基本本要要求求：：1、供供电电可可靠靠：：1）要要求求供供电电不不间间断断。。2）对对重重要要负负荷荷供供电电应应绝绝对对可可靠靠：：如如主主排排水水泵泵、、副副井井提提升升机机等等采采用用双双回回路路供供电电。。第一一节节概概述述2、供供电电安安全全（1）供供电电安安全全就就是是包包括括人人身身和和设设备备安安全全。。（2）依依据据《煤矿矿安安全全规规程程》和有有关关技技术术规规程程规规定进进行行工工作作，，确确保保供供电电安安全全。。3、供供电电质质量量（1）要要求求用用电电设设备备在在额额定定参参数数下下运运行行，，此此时时性性能最好。。（2）反映电电能质量量指标主主要有两两个：频频率和电电压。（１）尽尽量降低低电能消消耗和维维修费用用等。（２）尽尽可能降降低设备备、材料料、有色色金属的的消耗。。（３）尽尽量降低低基本建建设投资资。４．供电电经济1、一类负负荷（一一级负荷荷）（1）定义：：凡中断供供电可能能造成人人身伤亡亡或重大大设备损损坏、造造成重大大经济损损失的负负荷均属属一类负负荷。如：煤矿矿主排水泵泵、副井井提升机机、主通通风机、、炼钢炉炉和电解解槽等。（2）供电措措施：两个独立立电源供供电。二、电力力负荷的的分类（1）定义：：除一、二二类负荷荷以外的的其它负负荷。如：家属属区、地地面附属属车间及及机修厂厂等。（2）供电措措施：单回路供供电、多多负荷共共用一条条输电线路路。3、三类负负荷2、二类负负荷（1）定义：：凡因突然然停电造造成大量量减产或或大量废废品的负荷。。如：主井提升机、压风机、、采煤机机。（2）供供电电措措施施：：专用用线线路路供供电电或或两两个个独独立立电电源源供供电电。。合理理的的设设计计供供电电系系统统，，根根据据负负荷荷确确定定不不同同的的供供电方方案案，，满满足足不不同同的的供供电电需需求求。。确保保一一类类负负荷荷供供电电不不间间断断，，保保证证二二类类负负荷荷用用电电，，考虑虑三三类类负负荷荷供供电电（（紧紧急急压压负负荷荷顺顺序序））。。4、负负荷荷分分类类的的意意义义三、、工工矿矿企企业业电电源源1、电电源源来来源源：：①电电力力系系统统②地方方发电电厂③自备备发电电厂2、具有有一类类负荷荷的企企业总总变电电所应应有两个独独立电电源。。额定电电压：：电器设设备运运行状状态最最佳，，效益益最好好时的的电压压。1、国家家规定定的电电压等等级：：低压：24V、36V、127V、220V、380V高压：3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV超高压压：330KV、500KV、800KV特高压压:1000KV2、煤煤矿常常用的的电压压等级级：低压：：36V、127V、220V、380V、660V、1140V………高压：：3.3kV、6kV、10kV、35kV四、供供电电电压等等级１．供供电要要求（（四个个方面面）：：供电可可靠、、供电电安全全、供供电质质量、、供电电经济济。２．电电力负负荷：：意义、、分类类、供供电方方式。。３．电电力系系统的的概念念４．供供电电电源（三个个方面面）:电力系系统、、地方方发电电厂、、自备备发电电厂。。５．供电电电压等等级：电压等级级、设备备容量、、供电系系统。作业：P281——6小结一、电力力网的分分类１．电力力网：由各级变变电所及及各种不不同电压压等级的输输电线路路组成。。２．任务务：输电配配电。３．分类类：高压电网网、低压压电网。。第二节矿矿山供供电系统统放射式二、电力力网的结结线方式式单回路放放射式双回路放放射式１）主要要优缺点点：优点：线线路独立立、可靠靠性高、、保护简简单。缺点：总总线路长长、不经经济。２）适用用：一类类负荷或或重要的的二类负负荷。２．干线线式：１）分类类：单回路、、双回路路干线式式。单回路干线式双回路干线式优点缺点使用对象象总线路短短、投资资少。用户相互互影响、、可靠性性低、保护整定定误差大大。单回路干干线式一一般用于于三类负负荷供电电。双回路干干线式一一般用于于二、三三类负荷荷的供电。。相对于放放射式的的优缺点点。２）优、、缺点：：１）分类类：开环、闭闭环。２）优、、缺点：：优点：总设备少少，投资资少，可可靠性高高；缺点：导线截面面较大、、不经济济，继电电保护整定定复杂。。３）适用用对象：：向各级负负荷容量量相差不太大，，彼此之之间相距距较近，，而离电电源都较远远，且对对供电可可靠性要要求较高高的重要用用户。３、环式式电网２）优、、缺点：：优点：总设备少少，投资资少，可可靠性高高；缺点：导线截面面较粗、、不经济济，继电电保护整整定复杂。３）适用用对象：：向各级负负荷容量量相差不不太大，，彼此之间相相距较近近，而离离电源都都较远，，且对供供电可靠靠性要求求较高的的重要用用户。三．电网网中性点点的运行行方式１．运行行方式的的重要性性２．中性性点运行行方式（（3种）１）中性点不不接地系系统（图图１―５）（1）优缺点点：优点：单相接地地时，不不构成短短路，线线电压仍仍对称，，不影响响工作，，提高供供电的可可靠性。。缺点：单相接地地时，非非接地相相对地电电压升高高倍，，易击穿穿绝缘薄薄弱处，，造成两两相接地地短路。。（2）适用范范围：A、井下：：接地电流流小的供供电系统统。B、35KV及以下高高压电网网：单相接地地时线电电压仍对对称。（4）单相接接地电容容电流：：架空线路路：电电缆缆线路：：应对措施施：A．限时：：地面单相相接地时时间不应应超过２２h，井下接接地时要要求立即即断电。。B．装设绝缘缘监视、、接地保保护装置置。C．转换线路路。（2）中性点点经消弧弧线圈接接地系统统优缺点：：对接地电电容电流流超过限限度，应应采用中中性点经经消弧线线圈接地地的运行行方式。。中性性点点经经消消弧弧线线圈圈接接地地系系统统和和中中性性不不接接地地系系统统一一样样，，当出出现现一一相相接接地地时时，，不构构成成短短路路，，其他他两两相相对对地地电电压压也也为为正正常常时时对对地地电电压压的的倍倍。。中性性点点不不接接地地运运行行方方式式和和中中性性点点经经消消弧弧线线圈圈接接地地运运行行方方式式的的接接地地电电流流都都较较小小，，所所以以称称为为小接接地地电电流流系系统统。。2）中中性性点点经经消消弧弧线线圈圈接接地地系系统统（1）消消弧弧线线圈圈的的结结构构、、工工作作状状态态。。3）中中性性点点直直接接接接地地系系统统（1）优优缺缺点点：：优点点：：单相相接接地地时时，，其其他他两两相相对对地地电电压压不不会会升升高高。。单单相相接接地地时时，，接接地地电电流流大大，，提提高高了了保保护护装装置置的的可可靠靠性性。。缺点点：：单相相接接地地时时，，接接地地电电流流大大（（称称为为大大接接地地电电流流系系统统））。。（2）适适用用：：A．110KV及以以上上电电压压等等级级的的电电网网中中（（绝绝缘缘只只按按相相电电压压考考虑虑））。。B．地地面面380/220V三相相四四线线制制供供电电系系统统。。一、、矿矿井井地地面面变变电电所所的的主主结结线线二、、矿矿井井地地面面变变电电所所位位置置的的确确定定第二二节节矿矿井井地地面面变变电电所所矿井井地地面面变变电电所所主主变变压压器器矿井井地地面面变变电电所所室室内内设设备备一、、矿矿井井变变电电所所的的主主结结线线变电电所所的的主结结线线是是由由各各种种电电器器设设备备（（变变压压器器、、断断路路器器、、隔隔离离开开关关等等））及及其其连连接接线线所所组组成成的的，，用用以以接接受受、、变变换换、、和和分分配配电电能能。是是供供电电系系统统的的重重要要组组成成部部分分。。变电电所所的的主主结结线线有有：：线路路-变压压器器组组结结线线、、单单母母线线结结线线、、单单断断路路器器双双母母线线结结线线、、单单母母线线分分段段结结线线、、桥桥式式结结线线、、变变电电所所配配出出线线结结线线等等六六种种，，通常常变变电电所所的的主主结结线线图图采采用用单单线线图图形形式式绘绘制制。。1．线路-变压器组结线隔离离开开关关熔断断器器断路路器器2．单单母母线线结结线线如如图图（（a）所所示示单断断路路器器通通过过隔隔离离开开关关连连接接两两条条母母线线双母母线线单断断路路器器通通过过隔隔离离开开关关连连接接两两条条母母线线3．单断断路器器双母母线结结线如如图（（b）所示示4．单母母线分分段结结线如如图（（c）母线用用断路路器分分成两两段重要负负荷由由两段段母线线引出出双回回路5．桥式式结线线为了保保证对对一、二二类负荷荷进行行可靠靠供电电，工工矿企企业广广泛采采用两路电电源进线和和两台台主变变压器器的桥桥式结结线。。桥式结结线可可分为为全桥、、内桥桥、外外桥三种。。以母母联断断路器器（联联络开开关））所处处的的的位置置来区区分，，如图图所示示。6．变电电所配配出线线的结结线（1）配电电开关关的种种类对容量量较小小的负负荷，，可采采用负负荷开开关配配合熔熔断器器进行行控制制和保保护。。对容量量较大大或重重要的的负荷荷应采采用断断路器器和隔隔离开开关组组合。。2）隔离离开关关的配配置为了保保证检检修线线路和和断路路器时时的人人身安安全，，在断断路器器的电电源侧侧必须须装设设隔离离开关关，如如图（（a）所示示。具具有双双电源源的重重要负负荷的的配出出线，，在检检修时时为了了防止止发生生负荷荷侧反反送电电，在在断路路器的的两侧侧都需需装设设隔离离开关关。如如图（（b）所示示。在停、、送电电操作作时，，必须须严格格按照照顺序序操作作，即即断路路器与与隔离离开关关之间间：送电时时，先先合隔隔离开开关，，后合合断路路器；；停电电时，，先分分断断断路器器，后后分断断隔离离开关关。否则，，会在在操作作隔离离开关关时发发生弧弧光短短路，，危及及人身身和设设备安安全。。两个隔隔离开开关之之间：：送电时时，先先合母母线侧侧隔离离开关关，后后合线线路侧侧隔离离开关关；停停电时时，先先断开开线路路侧隔隔离开开关，，后断断开母母线侧侧隔离离开关关。防止发发生隔隔离开开关与与断路路器之之间的的误操操作时时，人人为扩扩大事事故范范围。。二、矿矿井地地面变变电所所位置置的确确定变电所位置置的选择应应遵循以下下几项原则则：（1）变电所位置置应尽量靠近负荷中中心，以减少配配电线路长长度，降低低电能损耗耗和电压损损失；（2）进出线要方方便，交通通运输要方方便，以利利于变压器器等大型设设备的运输输和消防车车辆进出；；（3）具有良好的的地质条件件，有防止止地下水、、雨水和洪洪水浸淹措措施；（4）应考虑与邻邻近设施的的相互影响响，远离震震动大的设设备和易燃燃易爆的场场所，应尽尽量避开污污染源，否否则应采取取防污措施施；（5）应与其他工工业建筑物物保持足够够的防火间间距；（6）应留有发展展和扩建的的余地。第二节矿矿山供电电系统一、矿井高高低压供电电系统二、井下中中央变电所所三、采区变变电所四、综采工工作面供电电和工作面面配电点一、矿井高高低压供电电系统1.高压供电系系统的供电电方式是：：由矿山地面面变电所6（10）kV母线引出高高压电缆通通过井筒送送至井下中中央变电所所，然后从从井下中央央变电所引引出，经沿沿巷道敷设设的高压电电缆送到井井下各高压压用电设备备和采区变变电所，形形成地面变电所所→中央变电所所→采区变电所所三级高压压供电系统统。2.低压电气设设备的供电电：井底车场附附近的低压压用电设备备的供电，，是由设在在中央变电电所的变压压器降压后后供给；采采区内的低低压用电设设备的供电电由采区变变电所降压压后供给。。采区内综综采工作面面的低压用用电设备，，可由采区区变电所引引出高压电电缆，送到到置于工作作面附近顺顺槽的移动动变电站，，降压后供供给。井下中央变变电所地面变电所所采区变电所所工作面配电电点工作面配电电点采区变电所所矿山供电系系统图二、井下中中央变电所所1.井下中央变变电所的结结线井下中央变变电所是井井下供电的的枢纽，它它担负着向向井下用电电设备和采采区变电所所供电的重重要任务，，因此其主主结线方式式的选择十十分重要。。根据《煤矿安全规规程》第442条的规定，，对井下中中央变电所所、主排水水泵房和下下山开采的的采区排水水泵房的供供电线路，，不得少于于两回路；；当任一回回路停止供供电时，其其余回路应应能担负全全部负荷。。所以，为了了保证井下下供电的安安全可靠性性，由地面面变电所引引至中央变变电所的电电缆数目至至少应有两两条，并分分别引自地地面变电所所的两段6kV母线上。因此井下中中央变电所所的主结线线方式为：：单母线分段段结线方式式。其结线如如图所示。。两条以上进进线引至地地面变电所所的不同的的母线段1.井下中央变变电所的主主结线方式式为：单母线分段段结线方式式；2.各负荷应均匀分配在各段母线线上；3.井下高压负负荷水泵，，每台水泵设一条条专用高压压电缆供电。2．井下中央央变电所的的位置和硐硐室布置确定井下中中央变电所所的位置时时，应遵循循以下原则则：（1）尽量位于于负荷中心，以节省电电缆，减少少电能与电电压损失；；（2）电缆进出出线方便，，设备的运输方便；（3）变电所通风要良好；（4）变电所的的顶、底板板坚固，无淋水。考虑上述条条件，一般变电所所设置在井底底车场附近近，并与中央央水泵房相相邻。井下中央变变电所应特特别注意防防水、通风风及防火等等安全问题题。1）防水措施施：变电所的地地面标高应应比其出口口与井底车车场或大巷巷连接处的的底板标高高高出0.5m；2）通风条件件：为了使变电电所有良好好的通风条条件，当硐硐室长度超过6m时，必须在硐硐室的两端各设一一个出口，保证硐室室内的温度度不超过附附近巷道5℃。3）防火措施施：①硐室必须装装设向外开的防火铁门，铁门上应应装设便于于关严的通通风孔。铁铁门内可加加设向外开的铁栅栏门。平时铁栅栅栏门关闭闭，防火铁铁门打开，，以利于通通风。在发发生火灾时时，将防火火铁门关闭闭，便于灭灭火和防止止火灾蔓延延。②为了防火，，硐室及其其出口5m以内巷道也用耐火材料建成；③硐室内还必必须设有砂箱及灭火器材。三、采区变变电所采区变电所所是采区供供电的中心心，其任务务是将井下下中央变电电所送来的的高压电能能变为低压压电能，配配送至采掘掘工作面及及附近用电电设备。1．采区变电电所的结线线采区变电所所的主结线线应根据电电源进线回回路数、负负荷大小、、变压器台台数等因素素确定。对单电源进线线的采区变变电所，如变压器器不超过两两台且无高高压出线时时，可不设设电源进线线总开关；；当变压器器超过两台台或有高压压出线时，，为了操作作方便，应应设电源进进线总开关关。对双电源进进线的采区区变电所，采用单母母线结线时时，电源线线路应一条条线路工作作、一条线线路备用；；采用单母母线分段结结线时，两两回电源应应同时工作作，但母线线联络开关关应断开，，使两回电电源线路分分列运行。。2.采区变电所所的位置和和硐室布置置四、综采工工作面供电电与工作面面配电点1．综采工作作面供电综合机械化化采煤工作作面。单机机容量和设设备的总容容量都很大大，其回采采速度又快快，若仍采采用固定变变电所供电电，既不经经济，又不不易保证电电压质量。。因此，必须采用移移动变电站站供电，使高压深入入负荷中心心，以缩短短低压供电电距离。将将综采工作作面供电电电压提高到到1140V或3300V，以利于保保证供电的的经济性和和供电质量量。移动变电站站通常设置置在距工作作面150m～300m的顺槽中，，工作面每每推进100m～200m，变电站向向前移动一一次。综采采工作面机机电设备布布置如图所所示。2．工作面面配电点点为了便于于操作工工作面的的机械设设备，必必须在工工作面附附近巷道道中设置置控制开开关和启启动器，，这些设