新版 矿山电工 第一章 chapter2

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贵州大学矿业学院矿山电工矿山电工2目录

第一章矿山供电系统

第二章矿山供电系统短路电流计算

第三章矿山供电设备

第四章安全用电及保护

第五章

采掘机械设备的电气控制

第六章采区供电设计计算

第七章

矿井照明

3第一章矿山供电系统作业P39：3、4、

6、9、12（选择型号和容量）[教学目标与要求]掌握什么是电力系统、电力系统的额定电压等级及应用范围；2.掌握电力负荷分级3.掌握供配电系统的构成4.掌握煤矿电力系统组成5.掌握煤矿各级变电所6.掌握电力系统的中性点运行方式及应用范围7.掌握功率因数补偿4第一章

矿山供电系统第一节概述一、电力系统：图1-1典型的电力系统1.发电厂：发电厂是把其他形式的能量转换成电能的场所，它是电能的生产者，有火力、水力、风力、太阳能、核能等发电厂。3.输电线:担负输送、变换和分配电能的任务，主要由变电所和各种等级的电力线路组成。4.用：用户高压(3～330)KV，超高(330～1000)KV，特高（1000kv以上），低压（1kv以下、1.140kv）2.变（配）电所:汇集电能、变换电压的中间环节，它由各种电力变压器和配电设备组成。5由图可看出，该厂的高压配电所有两条6～10KV的电源进线，分别接在高压配电所的两段母线上。这两段母线间装有一个分段隔离开关，形成所谓”单母线分段制“。在任一条电源进线发生故障被切除后，可以利用分段隔离开关来恢复对整个配电所的供电，即隔离开关闭合后，另一条线路供电。6

1.1.1电力系统电力系统：电力由各种形式的发电厂生产，经过输送、变换和分配，到达分散的电能用户，这些生产一传输一分配一消费的环节，组成了一个有机的整体叫做电力系统。

为保证供电的可靠性和安全连续性，电力系统将各地区、各种类型的发电机变压器、输电线、配电和用电设备等连成一个环形整体。7电力系统及动力系统示意图8二、电力系统的额定电压

额定电压

能使受电器(电动机、白炽灯等)、发电机、变压器等正常工作的电压，称为它们的额定电压。当电力设备按额定电压运行时，一般可使其技术性能和经济效果为最好。1.额定电压等级

根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性、电力设备制造工业的水平等因素，由国家统一规定额定电压等级，具有非常重要的意义。它可使电力设备的生产实现标准化及系列化，有利于电网的建设和运行。1.1概述9表1-23kv以下电气设备与系统额定电压（v）直流单相交流三相交流受电设备供电设备受电设备供电设备受电设备供电设备1.51.522336666121212122424242436363636363642424242484860607272100+100+100+100+110110127**133**127**133**220220220230220/380230/400400Δ,440400Δ,440380/660400/690800800100010001140**1200**10表1-33kV及以上的设备与系统额定电压和其对应的设备最高电压

及输送容量和输送距

受电没备与系统额定电压供电设备额定电压设备最高电压输送容量(kw)输送距(km)适应范围

0.38

0.40.4100以下0.6

33.15100～10001～3

6

6.3

6.91000～1200送电距离4～20左右的城镇和工业与民用建筑供电

1010.511.5200～2000

3538.5

40.52000～10000送电距离20～50左右用于电力系统的二次网络或大型工厂的内部供电

6060

69

110110

12610000～50000用于输送50～150km左右

220220

252100000～500000220kV以上的电压等级用于主干线，输送距离150km以上

330330

363

500500

550

75075011表1—4煤矿常用电压等级及应用范围（kV）受电设备

额定电压供电设备

额定电压应用范围

0.036井下电气设备的控制及局部照明

0.127

0.133井下照明及手持式电钻0.22

0.23矿外地面照明

0.38

0.40

地面低压动力

0.66

0.69井下低压动力1.143.3

1.20

井下综合机械化采区动力6

6.3井上下高压电机及配电电压10

10.5井上下高压电机及配电电压3538.5一般用于矿区配电110

主要作矿区受电电压，大型矿区也作配电电压1.1概述电机220v200v电源210v230v平均电压220v平均电压210v

1).一般规定：在同一电压等级中，受电器与系统的额定电压相同。

1.1.2.2.额定电压等级(关于供电设备额定电压规定)

2).考虑电网压降：发电机比同级受电器的电压高5%；3).对於变压器：变压器一次测(原边即输入)与系统额定电压相同；变压器二次测(副边即输出)高出系统额定电压5～10%。例：10.5KVP79图1-7314《煤矿安全规程》第四百四十八条井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求：（一）高压，不超过10000V。（二）低压，不超过1140V。（三）照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127V。（四）远距离控制线路的额定电压，不超过36V。采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施15三电力负荷分级及对供电的要求1.1概述

1.电力负荷分级

电力负荷是决定电力系统规划、设计、运行以及发电、送电、变电布局的重要依据。根据对供电可靠性（重要性）要求的不同，电力负荷可分成以下1、2、3级(类)负荷。负荷分类的目的：确保一级负荷供电不间断，保证二级负荷用电，考虑三级负荷供电。16电力负荷分级1）.一级负荷（一类负荷）

定义：凡因突然中断供电可能造成人身伤亡或重大设备损坏、造成重大经济损失或在政治上产生不良影响的负荷。

举例：主排水泵、通风机、瓦斯泵、压风机、立井提人的提升机等。

供电要求：两个独立电源供电。2）.二级负荷（二类负荷）

定义：凡因突然停电造成大量减产或大量废品的负荷。

举例：井下采、掘工作面、机电运输、地面生产系统等。

供电要求：单电源双数回路供电或专线。3）.三级负荷（三类负荷）

定义：指除一、二类负荷以外的其它负荷。

举例：学校宿舍、地面附属车间及矿山机修厂等。

供电要求：单回路供电、多负荷共用一条输电线路。17负荷对供电要求2.电力负荷对供电的基本要求

（一级负荷不允许停电）可靠：指供电系统不间断供电的可能程度。安全：在电能供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故（采取防触电、漏电、过流、防潮、防爆、抗摩损等一系列措施，以确保人身与设备安全）。优质：满足电能用户对电压的频率等质量的要求【电压：35KV以上±5%、10KV以上±7%、低压(+5～-10)%；频率：3KV以上±0.2Hz、3KV以下±0.5Hz】在保证安全可靠前提下，力求系统简单、操作方、效率高、投资少，运行费用低、损耗小、、使建设成本和维护费用最少。经济18第二节供电系统一、接线方式供电系统结线是指由各种电气设备及其连接线构成的电路.分为放射式、干线式。功能：高压：汇集和分配电能；低压：连接用户.

要求：系统简单方便、运行灵活、操作安全、经济合理。（一）系统（网络）结构的基本形式

1.放射式2.干线式

19图1-3放射式结线1.放射式a一单电源单回路；b-单电源双回路；c一双电源双回路20图1-4干线式结线2.干线式1-4(a)直接连接式（1-4b贯穿连接式）图1-5环状式结线211.2.1.供电系统结线方式

分类

放射式

干线式

单回路单电源双回路双电源双回路直接连接式贯穿连接式环状式结线适用于

三级负荷或二级小负荷二级负荷一级负荷三级负荷三级负荷二级负荷

优点系统简单，运行维护方便，用户线路互不干扰供电可靠性有所提高供电可靠性高

回路少、造价低经济简单缺点

缺少备用回路，供电可靠性差

开关和线路多供电可靠性比放射式低22（二）各级变电所常用结线方式

各级变电所主结线分单母线、桥式、双母线、线路一变压器组4种。

1.单母线1).单母线结线：适用于：容量小，可靠性不高的二、三级负荷。2).单母线分段式结线：适用于：负荷对称、兼顾平衡一、二级负荷（大多数煤矿用的是这种）.2.双母线结线：适用于：大容量变电所、220KV以上的线路。1.2.1.供电系统结线方式

231.2.2.矿山各级变电所常用结线方式241.2.2.矿山各级变电所常用结线方式251.2.2.矿山各级变电所常用结线方式3.桥式结线：可靠性高，两个电源，两台变压器。a、外桥结线：接线、优缺点及适用对象，图１－7a。（P13）b、内桥结线：接线、优缺点及适用对象，图１－7b。（P13）C．全桥结线：接线、优缺点及适用对象，图１－7c（P14）

图1-7桥式接线a一外桥结线；b一内桥结线；c一全桥结线261.2.2.矿山各级变电所常用结线方式4.线路-变压器组结线：适用：三类负荷有三种形式：a、用隔离开关作为进线开关：适用线路短，变压器容量小的情况。b、用熔断器作为进线开关：适用线路长，容量小。如：农村、小型企业。c、用隔离开关、断路器作为进线开关：适用线路长，容量大。如：大、中型煤矿企业。

27*变电所结线方式方案选择：1）双回电网上的中途变电所→单母线分段2）双回电网上的终端变电所→内、外桥、扩大外桥式结线3）单回电网上的终端变电所→线路—变压器组4）环网上的终端变电所→外桥、扩大外桥*配出线的结线：a.配电开关的种类：隔离开关、负荷开关、熔断器和断路器。b.隔离开关布置及适应对象：负荷开关+熔断器：适用于容量小不重要的用户；隔离开关＋断路器：适用于容量大比较重要的用户，单回路；隔离开关＋断路器＋隔离开关：容量大的重要用户，双回路。c.停送电操作。停送电操作顺序。1.2.2.矿山各级变电所常用结线方式28矿山各级变电所内常用结线方式，用途及优缺点

变电所内结线用途、优缺点1.2.2.1单母线单母线不分段用于三级小负荷单母线分段QS分段:二级负荷；QF分段:一级负荷1.2.2.2桥式连接外桥结线①供电线路较短，线路切换少的变电所。②由于某种原因(如负荷变化)要经常切换变压器的变电所。③有稳定穿越功率的变电所。④处于环网中的变电所。⑤向一、二级负荷供电的情况。内桥结线①电源线路较长(线路故障概率较大)的变电所。②不需经常切换变压器且负荷稳定的变电所。③没有穿越功率的变电所。④处于电网终端的变电所。⑤向一、二级负荷供电的情况。全桥结线全桥结线操作方便、运行灵活，但它会使占地面积加大，投资增加1.2.2.3线路—变压器组向三级负荷供电的情况a、用隔离开关作为进线开关级：适用线路短，变压器容量小的情况。b、用熔断器作为进线开关：适用线路长，容量小。如：农村、小型企业。c、用隔离开关、断路器作为进线开关：适用线路长，容量大。如：大、中型煤矿企业1.2.2.4.双母线适用情况：大容量变电所、220KV以上的线路1.2.2.5方案选择：1）双回电网上的中途变电所→单母线分段

2）双回电网上的终端变电所→内、外桥、扩大外桥式结线

3）单回电网上的终端变电所→线路—变压器组4）环网上的终端变电所→外桥、扩大外桥29高压侧采用隔离开关－断路器的变电所主电路

一台主变压器的小型变电所主电路图1.2.1.供电系统结线方式

30高压侧无母线、低压侧单母线分段的变电所主电路

两台主变压器的小型变电所主电路图1.2.1.供电系统结线方式

31高压侧单母线、低压侧单母线分段的变电所主电路

1.2.1.供电系统结线方式

32一次侧采用内桥形接线、二次侧采用单母线分段的 总降压变电所主电路

1.2.1.供电系统结线方式

33一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主电路

1.2.1.供电系统结线方式

34低压供配电线路的接线方式低压放射式接线1.2.1.供电系统结线方式

35低压树干式接线(a)低压母线放射式接线；

(b)“变压器－干线组”接线

1.2.1.供电系统结线方式

36低压环形接线

1.2.1.供电系统结线方式

371.2.1.供电系统结线方式

38高压配电出线1.2.1.供电系统结线方式

391.2.1.供电系统结线方式

40

下面介绍小型工厂变电所的几种较常见的主结线方案：1、只装有一台主变压器的小型变电所主接线图只有一台主变压器的小型变电所，其高压侧一般采用无母线的结线。根据其高压侧采用的开关电器不同，有以下三种比较典型的主结线方案：图4-61高压侧采用隔离开关—熔断器或图4-62高压侧采用负荷开关断器

跌开式熔断器的变电所主接线图的变电所主接线图

41高压侧采用隔离开关一断路器的变电所主接线图42高压双回路进线的一台主变压器变电所主接线图43二、供电系统矿井供电方式取决于矿区范围、矿层埋藏深浅、井下涌水量大小、井型大小、采煤方法、机械化程度等因素主要分为深井、浅井两种供电方式.

1．深井供电系统对于矿层埋藏深、倾角小，采用立井和斜井开拓，生产能力大的矿井，多采用如图P16l—10所示的深井供电系统.（P14图1-10）该供点方式同样适用于工厂44P16图1-11452．浅井供电系统对矿层埋藏不深(距地表100～200m内)的情况，如图1-11示。

1）.电缆下井方式矿井地变电所→(1)沿井筒下井→井底车场变电所→工作面配电点（<2km）.

(2)沿地面架空线到采区上方地面变电所（亭）→钻孔下井→采区变电所→工作面配电点。（>2km）

.

2）.电压等级选择：负荷大，高压下井；负荷小，低压下井。1.2矿山供电系统图1-11浅井供电系统46高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，简化了供电系统接线，节约投资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供电质量。然而这要根据厂(矿)区的环境条件是否满足高压线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。高压配电的优势47三、矿井各级变电所及配电点1.2矿山供电系统1.变电所

地面变电所井下主变电所采区变电所工作面配电点2.电压等级

35kv、110kv、10kv

10kv

10kv

660v，1140v3.位置选择原则P161.靠近主要负荷和电缆下井井简，

2.架空线与所扯同时确定，预留架空线走廊3.设在上风处，避开污染源4地质条件好5.不应设在有爆炸危险区、排废场、铁道附近6.交通方便，应有扩展余地P181.尽量负荷中心2.综合考虑：通风、交通、进出线敷设、顶底扳条件、保安煤柱、经济等因素（一个水平只设一个变电所，3.靠近主排水泵、牵引变流所组成联合硐室P211.位于负荷中心，保证向采区内距离最远、容量最大设备供电

2.只采用一个所址3.地质条件好4通风、运输方便P24距采煤工作面50～70M距掘进工作面80～100M48采煤机组工作面电气设备布置示意图1一采煤机起动器；2、3一输送机起动器；4一泵站起动器；5一转载机起动器；6-煤电钻变压器；7一水泵起动器；8一备用起动器；9一载波接收机；10_一乳化液泵站；11一水泵；l2一转载机；13一煤电钻；14、15一输送机；16一采煤机；17--回柱绞车；18一煤电钻变压器；19-回柱绞车起动器；A一馈电开关49表1-7不同容量采煤机的最大供电距离采煤机功率／kW采煤机电缆截面／mm2干线允许供电距离／m备注

380V

660V

1140V

60

355070232315——13701470——48504950——允许供电距离为变压器馈电开关至起动器间用一根电缆时的距离。如用两根截面相同的电缆并联，则允许供电距离增加一倍

80

35507075158——890970——33003360——

100

355070——57——580660——24702550——130

355070

308

382

——16201660——

150

355070186265——12601360——

170

355070101182230

960

1050

——

200

355070——66112

640

720

770

250

355070

278

350

390

300

355070

89

116

16250四、硐室布置

(P18-24)1）.布置原则：应将变压器与配电装置分开布置。高、低压配电装置分开布置。（考虑防火、防水、通风）2）.布置方式：设备与墙壁之间，各设备之间应留有足够的维护与检修通道，完全不需要从两侧或后面维护检修的设备，可互相靠紧和靠墙放置。考虑发展余地，变电所的高压配电设备的备用位置应按设计最大数量的20％考虑，且不少于两台。低压设备的备用回路，也按最多馈出回路数20％考虑51《煤矿安全规程》第三节井下机电设备碉室第四百六十条永久性井下中央变电所和井底车场内的其他机电设备硐室，应砌碹或用其他可靠的方式支护。采区变电所应用不燃性材料支护。硐室必须装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时，不得妨碍运输。铁门上应装设便于关严的通风孔。装有铁门时，门内可加设向外开的铁栅栏门，但不得妨碍铁门的开闭。从硐室出口防火铁门起5m内的巷道，应砌碹或用其他不燃性材料支护。硐室内必须设置足够数量的扑灭电气火灾的灭火器材。第四百六十一条采掘工作面配电点的位置和空间必须能满足设备检修和巷道运输、矿车通过及其他设备安装的要求，并用不燃性材料支护。第四百六十二条变电硐室长度超过6m时，必须在硐室的两端各设1个出口。52《煤矿安全规程》第三节井下机电设备碉室

第四百六十三条硐室内各种设备与墙壁之间应留出0.5m以上的通道，各种设备相互之间，应留出0.8m以上的通道。对不需从两侧或后面进行检修的设备，可不留通道。第四百六十四条带油的电气设备必须设在机电设备硐室内。严禁设集油坑。硐室不应有滴水。硐室的过道应保持畅通，严禁存放无关的设备和物件。带油的电气设备溢油或漏油时，必须立即处理。第四百六十五条硐室入口处必须悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌。硐室内必须悬挂与实际相符的供电系统图。硐室内有高压电气设备时，入口处和硐室内必须在明显地点悬挂“高压危险”字样的警示牌。采区变电所应设专人值班。无人值班的变电硐室必须关门加锁，并有值班人员巡回检查。硐室内的设备，必须分别编号，标明用途，并有停送电的标志。53方式一：

图1-15采区变电所一工作面配电点供电方式五.采区变电所到工作面的供电方式方式一:在井下主变电所或采区变电所将高压降为低压后→直接送至工作面配电。54方式二：图1—16采区变电所一移动变电站一工作面配电点供电方式方式二:在井下主变电所或采区变电所将高压→送至移动变电站后→再降为低压后→送至工作面配电。55图１-２０采区变电所56第三节电力系统的中性点运行方式

电力系统电源中性点的不同运行方式，对电力系统的运行特别是在系统发生单相接地故障时有明显的影响，而且将影响系统二次侧的继电保护及监测仪表的选择与运行，因此有必要予以研究。»中性点直接接地（或者低阻接地

）→用于地面380V系统»中性点不接地→用于煤矿井下»中性点经消弧线圈接地（高阻接地）→用于110KV供电系统

在三相交流电力系统中，作为供电电源的发电机和变压器的中性点有三种运行方式：57★1中性点直接接地或低阻接地的电力系统正常运行：

三相电压、电流对称单相接地：另外两相对地电压不变，单相接地后即通过接地中性点形成单相短路。用于:我国地面220／380V低压配电系。58★

2、中性点不接地方式

»用于:3～66kV系统，特别是3～10kV系统。

»用于煤矿井下供电系统。59★

3、中性点经消弧线圈接地

消弧线圈正常运行：三相电压、电流对称;单相接地：另两相对地电压升高为原来的根号3倍，减小了接地电流。用于:110kV及以上的系统(单相接地电容电流大于一定值的电力系统中)60Rgr一、人在不同变压器中性点接地中触电电流计算P26-r1、r2、r3----分别为三相电缆对地电阻c1、c2、c3----分别为三相电缆对地电容NL1L3L2VL1VL2VL3r1r2r3c1c2c3P25图1-20611、变压器中性点可靠接地供电系统1).当系统额定电压为380V或660V时,人体单相触电时触电电流Ima=?

=220(380)mA>30(mA)电网→人体→大地→接地极→电网=Ima=解:电流回路：2).当电网一相落地（单相短路）：情况很危险，产生短路电流IS，引发火灾，瓦斯、煤尘爆炸等事故。不安全Ima622.变压器中性点绝缘的供电系统1).在该系统(P94图2-3)中人体单相触电时,触电电流Ima=?NL1L3L2VL1VL2VL3r1r2r3c1c2c3Ima631).在该系统(P94图2-3)中人体单相触电时,触电电流Ima=?解:（1）画出等效电路图(运用戴维南定律）②、其余部份可看作一有源二端网络③.电动势E(M、N之间开路电压Voc.MN)

有源二端网络→简化为一等效电源=理想电动势E+串联内阻R0；①、取出Ima分支（MN）；E=Voc.MN=VL1MNRma64④.内阻R0(M、N之间入端阻抗Zin)

=∥（-j3Xc）==⑤、外电路阻抗Zex：Ro=Zin=除去有源二端网络电源后的等效电阻Zin=Ro

=(r1∥r2∥r3)∥(C1∥C2∥C3)

Zex=Rma=1000Ω=MNR0RmaE图2-4人身触及一相时的等效电路图65⑥该支路电流

MN

==

）在带j算式中，用数学方式想方设法将j→j2=－1若变不成j2也要变成加减形式如

(a)

－j(b-c+d)

带j算式的有效值=(实数项2+虑数项2)再根号=66分母：同乘

公式2-6演算公式：a2-b2=（a+b）*（a-b）

j2=－167

上式中负号提出(-/-)消掉，“分母”中同乘27ω2c2对2-5式取有效值

68(2).对公式2-6讨论：设电网电缆每相(橡胶)对地电阻r=35kΩ；供电系统采用380V（660V）电压时（线电压VCL）；当电缆长L<1km时，电缆对地电容C=0μf；当电缆长L>1km，电缆对地电容C=0.5μf，求流过人身触电电流Ima=？69①.当电缆长<1KM时C=0μfIma==

=17.3mA（30mA）<30mA②.当电缆线路>1KM时C=0.5μf

=2Лf=2*3.14*50=314Ima=

=88.7mA（154mA）>30mA∴安全∴不安全解：7071③能否增大r，降低Ima

a).电网长度<1km时，可不考虑电容影响C=0从公式2-8可知：Ima==r↑→Ima↓可行=b).电网长度>1km时，C不可忽略Ima=-------2-7

=93.3mA（162mA）>88.7mA（154mA）--更不安全结论：1.当电缆长度<1KM时：绝缘电阻增加r↑→则Ima↓；若单纯增大绝缘电阻r2.当电缆长度>1KM时：公式2—7说明：当绝缘电阻(r↑)增加到一定程度时，Ima相反会增加；3.当r→∞时，Ima仅与电容C、Rma有关，而与r无关。72

变压器380V660V

流过人身触电电流（mA)地面可靠接地系统220380

井下禁止接地系统禁止接地系统

C=0μf17.330

C=0.5μf88.7154

r→∞98.3162变压器中性点可靠接、禁止接地时，有人触电时流过人身触电电流73第四节电力负荷计算与功率因数补偿一、电力负荷计算1、用需用系数（Kde）法统计负荷Sca

4）电网损耗即电网效率ηm=0.9～0.955）同时性系数（同时率）KSi

=0.8～0.95按p33表1-9

按p30表1-8，按p286表6-2取只有一台设备时不考虑需用系数和功率因数74二、提高功率因数

3）.能提高企业用电设备的利用率，充分发挥企业的设备潜力。4）.可减少线路的功率损失，提高电网输电效率。5）.因发电机的发电容量的限定，故提高cosØ也就使发电机能多出有功功率。

1）.提高用电质量，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作，这就有利于安全生产。2）.可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。例如：当cosØ=0.5时的损耗是cosØ=1时的4倍。1.提高功率因数的意义：752.提高功率因数的方法自然功率因数法、人工补偿法（1）.提高自然功率因数法：1).恰当选择电动机容量，减少电动机无功消耗，防止“大马拉小车”。2).对平均负荷小于其额定容量40%左右的轻载电动机，可将线圈改为三角形接法（或自动转换）。3).避免电机或设备空载运行。4).合理配置变压器，恰当地选择其容量。5).调整生产班次，均衡用电负荷，提高用电负荷率。6).改善配电线路布局，避免曲折迂回等。76（2）.采用人工补偿法1）.个别补偿：用于低压网络，将电容器直接接在用电设备附近。优点：补偿效果好，缺点：电容器利用率低2）.分组补偿：将电容器分别安装在各用电户配电盘的母线上。优点：电容器利用率较高且补尝效果也较理想。3）.集中补偿：将电容器接在变电所的高压或低压母线上，电容器组的容量按配电所的总无功负荷来选择.

优点:

电容器利用率高，能减少电网和用户变压缺点:不能减少用户内部配电网络的无功负荷。原则:

必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。77M660V矿区电网C335KV6~10KV660VC1C2矿井电网井内及井下低压外电网C1的补偿区C1的未补偿区C2的补偿区C3的补偿区C2的未补偿区C3的未补偿区M660V矿区电网C335KV6~10KV660VC1C2矿井电网井内及井下低压外电网C2的未补偿区M660V矿区电网C335KV6~10KV660VC1C2矿井电网井内及井下低压外电网C3的未补偿区C2的未补偿区M660V矿区电网C335KV6~10KV660VC1C2矿井电网井内及井下低压外电网C1的补偿区C2的补偿区C3的补偿区C3的未补偿区C2的未补偿区M660V矿区电网C335KV6~10KV660VC1C2矿井电网井内及井下低压外电网图5-4无功补偿的设置地点与补偿区C1的补偿区C2的补偿区C3的补偿区C3的未补偿区C2的未补偿区M660V矿区电网C335KV6~10KV660VC1C2矿井电网井内及井下低压外电网C1的补偿区C2的补偿区C3的补偿区C3的未补偿区C2的未补偿区M660V矿区电网C335KV6~10KV660VC1C2矿井电网井内及井下低压外电网C1的补偿区C2的补偿区C3的补偿区C3的未补偿区C2的未补偿区M660V矿区电网C335KV6~10KV660VC1C2矿井电网井内及井下低压外电网C1的补偿区C2的补偿区C3的补偿区C3的未补偿区C2的未补偿区M660V矿区电网C335KV6~10KV660VC1C2矿井电网井内及井下低压外电网个别补偿分组补偿集中补偿783.并联电容值的计算

在感性负载两端并电容+-由相量图可得：;ω=2πfΦ1、φ分别为补偿前后的功率因数角79=72.8（μf）例1:有一感性负载其功率为10KW，功率因数cosΦ1=0.6，接在220v电网上，电源频率为50HZ，①.若将功率因数提高到cosΦ2=0.95，试问须并联多大的电容器，②.计算线路并联电容器前后的电流。②.并联前后的电流解:①.并C前:并C后:由于电流减少，降低了损耗值cosΦ1=0.6，tanφ1=1.333；cosΦ2=0.95，tanφ2=0.329

80例2：某矿10KV母线上全矿的有功功率P=970.91（KW），无功功率Q=1004.47（Kvar），视在功功率S=1397.01（KVA），现将功率因数cosΦ2提高到（0.9~0.95）之间，需要补偿无功功率的容量是多少？及电容器的台数？

解：1).确定全矿10KV母线上的自然功率因数cosφ1:

2）计算从功率因数cosφ1提高到cosφ2所需补偿的总容量QC：ａ).cosΦ2=0.9，tanφ2=0.484QC=KloP（tanφ1-tanφ2)=1*970.91(1.049-0.484)=549Kvar813）补偿后负荷为

P=970.91（KW），Q/=Q-QC=1004.47-（549~699)=（455.47~305.47)Kvar4）验算cosφ2b）．cosΦ2=0.95，tanφ2=0.329QC=KloP（tanφ1-tanφ2)=1*970.91(1.049-0.329)=699Kvar将功率因数提高到（0.9~0.95）需补偿无功功率QC:549~699KvarKVA82查P249表5-1采用YY10.5-12-3电容器供电电压10.5KV,标准容量12Kvar5）电容器的台数

每相电容器数目定为18个，总的为54个83三、变压器的选择1.小型煤矿变压器型号、最少台数、使用地点负荷类型变压器放置地点变压器型号

最少台数低瓦斯高瓦斯或突出地面负荷地面S11

2

2井下负荷地面KS11

24井下KBSG842。变压器容量按下式计算ΣPN、Σｐ：分别为一组负荷额定总功率和有功功率（kw）

Kde：

需用系数P30表1-8P286表6-2COSφwm：补偿前自然功率因数Kj：经济负荷率，取0.65~0.75小型煤矿电力设备配备参考(30万吨及以下)根据变压器计算容量查表确定额定容量Kb：故障保证系数：取0.8-185额定容量电压组合联结方式损耗(kW)空载电

流(%)阻抗电

压(%)外形尺寸(mm)

(长L×宽B×高H)重量(kg)轨距(mm)空载负载50高压10±5%低压0.693/0.41.2/0.6931.23.45Yy0(d11)3906802.542250×800×1010145060010056010502.542400×845×116