煤礦供電技術(shù)

1、煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 煤礦供電系統(tǒng)煤礦供電系統(tǒng)一、煤礦企業(yè)對供電的基本要求一、煤礦企業(yè)對供電的基本要求末端電壓、頻末端電壓、頻率、三相電壓率、三相電壓平衡、波形平衡、波形1、供電可靠、供電可靠2、供電安全、供電安全3、有良好的供電質(zhì)量、有良好的供電質(zhì)量4、有足夠的供電能力、有足夠的供電能力5、供電經(jīng)濟(jì)、供電經(jīng)濟(jì)煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)二、煤礦供電電壓等級二、煤礦供電電壓等級高壓輸電：220KV、330KV、500KV、800KV高壓配電：110KV 、 35KV、10KV、6KV綜采設(shè)備：3.3KV、1140V低壓： 660V、380V、220V照明、手

2、持式設(shè)備：127V控制回路：36V煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)三、煤礦電網(wǎng)安全分析三、煤礦電網(wǎng)安全分析1、煤礦電網(wǎng)安全評價與分析的意義煤礦電網(wǎng)安全評價與分析的意義2、高壓供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建模仿真與計算、高壓供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建模仿真與計算 （1）煤礦電網(wǎng)基礎(chǔ)參數(shù)的收集）煤礦電網(wǎng)基礎(chǔ)參數(shù)的收集 系統(tǒng)參數(shù)、負(fù)荷情況、保護(hù)配置、存在問題系統(tǒng)參數(shù)、負(fù)荷情況、保護(hù)配置、存在問題 （2）系統(tǒng)建模）系統(tǒng)建模 （3）潮流計算）潮流計算 （4）短路計算）短路計算3、供電安全可靠性評估、供電安全可靠性評估4、供電能力評估、供電能力評估5、供電經(jīng)濟(jì)性評估、供電經(jīng)濟(jì)性評估煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)6、高壓供電系統(tǒng)繼電保護(hù)分析與評價（

3、1）高壓供電系統(tǒng)繼電保護(hù)配置分析與評價（2）高壓供電系統(tǒng)保護(hù)整定仿真校核（3）高壓供電系統(tǒng)保護(hù)整定計算7、高壓供電系統(tǒng)電能質(zhì)量分析與評價（1）電能質(zhì)量測試（2）電能質(zhì)量分析與評價8、高壓供電系統(tǒng)中性點接地方式及保護(hù)接地分析與評價（1）單相接地電容電流測試（2）中性點接地方式及保護(hù)接地分析與評價9、高壓供電系統(tǒng)疑難故障分析煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù) 四、對電氣保護(hù)裝置的要求四、對電氣保護(hù)裝置的要求 1、選擇性、選擇性 2、快速性、快速性 3、靈敏性、靈敏性 4、動作可靠性、動作可靠性煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)無功的危害：導(dǎo)致設(shè)備容量增加。使設(shè)備和線路的損耗增加。線路壓降增大，沖擊性負(fù)載使電壓劇烈波動

4、。諧波的危害：降低設(shè)備的效率。影響用電設(shè)備的正常工作。引起電網(wǎng)局部的諧振，使諧波放大，加劇危害。導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動裝置的誤動作。對通信系統(tǒng)造成干擾。五、煤礦電網(wǎng)諧波分析與治理五、煤礦電網(wǎng)諧波分析與治理1、諧波治理的意義、諧波治理的意義煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)2、煤礦供電系統(tǒng)主要諧波源、煤礦供電系統(tǒng)主要諧波源整流裝置、可控硅裝置、變頻器、電弧爐、變壓器等整流裝置、可控硅裝置、變頻器、電弧爐、變壓器等i2Owtdu2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)3、諧波的測量和數(shù)據(jù)分析、諧波的測量和數(shù)據(jù)分析

5、4、諧波的防治措施、諧波的防治措施（1）采用主動濾波技術(shù)）采用主動濾波技術(shù) 增加變流裝置的相數(shù)、利用多重化技術(shù)、采用脈寬增加變流裝置的相數(shù)、利用多重化技術(shù)、采用脈寬調(diào)制（調(diào)制（PWM）技術(shù)、使用無諧波污染的綠色變頻器等）技術(shù)、使用無諧波污染的綠色變頻器等0a)b)c)d)ia1Id180360ia2iab2iAIdiab2wtwtwtwt000Id2333Id33IdId323(1+ )Id323(1+)Id33Id13煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)（2）采用被動型濾波技術(shù)）采用被動型濾波技術(shù)采用無源濾波器（采用無源濾波器（PHF）、）、有源濾波器（有源濾波器（APF）、）、靜止無功補償（靜止無功補

6、償（SVC）等）等煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)第二節(jié)第二節(jié) 井下電氣防爆技術(shù)井下電氣防爆技術(shù)一、常用礦用電氣設(shè)備的類型及存在的問題一、常用礦用電氣設(shè)備的類型及存在的問題 按照國際電工委員會（按照國際電工委員會（IEC）規(guī)定，防爆電氣）規(guī)定，防爆電氣設(shè)備的總標(biāo)志為設(shè)備的總標(biāo)志為“Ex”，煤礦井下用防爆電氣設(shè)備，煤礦井下用防爆電氣設(shè)備為為類，工廠用防爆電氣設(shè)備為類，工廠用防爆電氣設(shè)備為 類。類。1、隔爆型電氣設(shè)備、隔爆型電氣設(shè)備標(biāo)志：標(biāo)志：Ex Ex d d 舊標(biāo)志：舊標(biāo)志：KBKB 所謂隔爆，是指當(dāng)電氣設(shè)備外殼內(nèi)部發(fā)生可燃性混所謂隔爆，是指當(dāng)電氣設(shè)備外殼內(nèi)部發(fā)生可燃性混合物爆炸時，絕不會引起殼外的可

7、燃性混合物燃燒和爆合物爆炸時，絕不會引起殼外的可燃性混合物燃燒和爆炸。炸。煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)2、增安型電氣設(shè)備、增安型電氣設(shè)備標(biāo)志：Ex e 舊標(biāo)志：KA3、本質(zhì)安全型電氣設(shè)備、本質(zhì)安全型電氣設(shè)備標(biāo)志：Ex i 舊標(biāo)志：KH4、正壓型電氣設(shè)備、正壓型電氣設(shè)備p5充油型電氣設(shè)備充油型電氣設(shè)備o6充砂型電氣設(shè)備充砂型電氣設(shè)備q7無火花型電氣設(shè)備無火花型電氣設(shè)備n8澆封型電氣設(shè)備澆封型電氣設(shè)備m9氣密型電氣設(shè)備氣密型電氣設(shè)備h10特殊型電氣設(shè)備特殊型電氣設(shè)備s我國防爆電器我國防爆電器產(chǎn)品的不完善產(chǎn)品的不完善性和局限性性和局限性煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)二、礦用隔爆型低壓電器分級閉鎖技術(shù)二、礦用隔

8、爆型低壓電器分級閉鎖技術(shù)礦用隔爆型低壓電器分級閉鎖技術(shù)方案：礦用隔爆型低壓電器分級閉鎖技術(shù)方案：將接線腔設(shè)置為兩個：電源接線腔、負(fù)載接線腔將接線腔設(shè)置為兩個：電源接線腔、負(fù)載接線腔采用獨立隔爆形式，分別采用機械采用獨立隔爆形式，分別采用機械電氣閉鎖電氣閉鎖煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)打開主腔和電源接線腔均會使XWK1閉合，切斷上級電源（通過漏電保護(hù)）打開負(fù)載接線腔只斷開本開關(guān)，使負(fù)載接線腔接線柱無電煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)1）附加直流電源的保護(hù)原理）附加直流電源的保護(hù)原理三、礦用隔爆型低壓電器選擇性斷電方案三、礦用隔爆型低壓電器選擇性斷電方案1、漏電保護(hù)裝置、漏電保護(hù)裝置煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)2

9、）零序電流方向保護(hù)原理）零序電流方向保護(hù)原理煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)3）零序功率方向式漏電保護(hù)）零序功率方向式漏電保護(hù)5）旁路接地式漏電保護(hù)）旁路接地式漏電保護(hù)6）漏電閉鎖）漏電閉鎖煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)2、旁、直、零式低壓選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)方案、旁、直、零式低壓選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)方案 附加電容器組，防止只剩一條支路運附加電容器組，防止只剩一條支路運行時方向保護(hù)不起作用。行時方向保護(hù)不起作用。0.20.25F/相，相，星形點聯(lián)于接地網(wǎng)。星形點聯(lián)于接地網(wǎng)。直流直流檢測檢測式漏式漏電保電保護(hù)插護(hù)插件，件，延時延時1.22s旁路接地式漏電繼電器，旁路接地式漏電繼電器，50ms零序功零序功率方向率方

10、向式漏電式漏電保護(hù)插保護(hù)插件，件，“零壓零壓零流起零流起動，零動，零壓維持壓維持”直流檢測式漏直流檢測式漏電閉鎖插件電閉鎖插件煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)3、礦用隔爆型低壓電器與監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案、礦用隔爆型低壓電器與監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案QJZ400/1140F分級閉鎖真空電磁啟動器煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)第三節(jié)第三節(jié) 電力電子技術(shù)在煤礦的應(yīng)用電力電子技術(shù)在煤礦的應(yīng)用一、直流提升機控制系統(tǒng)一、直流提升機控制系統(tǒng)1、直流提升機常用的晶閘管整流裝置、直流提升機常用的晶閘管整流裝置煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)2、晶閘管變流裝置的諧波問

11、題、晶閘管變流裝置的諧波問題煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)3、轉(zhuǎn)速控制及閉環(huán)調(diào)速、轉(zhuǎn)速控制及閉環(huán)調(diào)速煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)二、交流提升機調(diào)速系統(tǒng)二、交流提升機調(diào)速系統(tǒng)1、交、交交變頻同步電動機調(diào)速系統(tǒng)交變頻同步電動機調(diào)速系統(tǒng)煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)2、PWM控制的基本原理控制的基本原理1）重要理論基礎(chǔ)重要理論基礎(chǔ)面積等效原理面積等效原理沖量沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同效果基本相同。沖量沖量窄脈沖的面積效果基本相同效果基本相同環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同圖6-1 形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖d)單位脈沖函數(shù)f (t)d (t)tOa)矩形脈

12、沖b)三角形脈沖c)正弦半波脈沖tOtOtOf (t)f (t)f (t)煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)OutSPWM波Out如何用一系列等幅不等寬的脈沖等幅不等寬的脈沖來代替一個正弦半波Out煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)Ou t若要改變等效輸出正弦波幅值，按同一比例改變各脈沖寬度即可。OutSPWM波Out如何用一系列等幅不等寬的脈沖等幅不等寬的脈沖來代替一個正弦半波Out煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)OwtUd-Ud對于正弦波的負(fù)半周，采取同樣的方法，得到PWM波形，因此正弦波一個完整周期的等效PWM波為：OwtUd-Ud根據(jù)面積等效原理，正弦波還可等效為下圖中的PWM波，而且這種方式在實際應(yīng)用中更為廣泛。煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)3、雙三電平異步電動機調(diào)速系統(tǒng)、雙三電平異步電動機調(diào)速系統(tǒng)煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)煤礦供電技煤礦供電技術(shù)術(shù)4、繞線異步電動