1、2022年10月9日星期日电气培训基本知识电气培训基本知识一、一、矿山供电的重要性及基本要求矿山供电的重要性及基本要求(一一)供电可靠供电可靠(二二)供电安全供电安全(三三)供电质量供电质量(四四)供电经济供电经济二二、电力负荷的分类、电力负荷的分类 一类负荷一类负荷:突然中断供电突然中断供电,会造成重大会造成重大人身或者设备安全事故人身或者设备安全事故;或者损失重大或者损失重大,恢恢复供电时间长的设备复供电时间长的设备 二类负荷二类负荷:突然停电会对生产产生重突然停电会对生产产生重大影响大影响,产生较大经济损失者产生较大经济损失者 三类负荷三类负荷:除一二类负荷以外的其他除一二类负荷以外的其
2、他负荷负荷一级负荷对突然中断供电将造成生命危害、导致重对突然中断供电将造成生命危害、导致重大设备破坏且难以修复、打乱复杂生产过大设备破坏且难以修复、打乱复杂生产过程并使大量产品报废，给国民经济造成重程并使大量产品报废，给国民经济造成重大损失的负荷为一级负荷。大损失的负荷为一级负荷。如矿井的通风、排水、提升等负荷。如矿井的通风、排水、提升等负荷。两个独立电源两个独立电源供电供电独立电源：指若干电源中的任一个在突然独立电源：指若干电源中的任一个在突然发生停止供电时，不会影响其他电源的供发生停止供电时，不会影响其他电源的供电。电。如分段母线的电源来自不同发电机，且如分段母线的电源来自不同发电机，且其
3、输变配各环节为分列运行的。其输变配各环节为分列运行的。或母线之间无联系。或母线之间无联系。或母线之间有联系，但当其中一个故障或母线之间有联系，但当其中一个故障时其联系会自动断开，不影响其他供电的时其联系会自动断开，不影响其他供电的。二级负荷在突然中断供电时将造成大量减产，产生在突然中断供电时将造成大量减产，产生大量废品，大量原材料报废，使工业企业大量废品，大量原材料报废，使工业企业内部交通生产停顿的负荷为二级负荷。内部交通生产停顿的负荷为二级负荷。如矿井的地面空压机、提运设备、井底车如矿井的地面空压机、提运设备、井底车场的整流设备等。场的整流设备等。双回路双回路供电供电电力网（电力线路）电力网
4、（电力线路）是输电线路和配电线路的统称，是输送电是输电线路和配电线路的统称，是输送电能和分配电能的通道。它将发电厂、变电能和分配电能的通道。它将发电厂、变电站和用户联系起来。可分为：站和用户联系起来。可分为：低压电网：电压在低压电网：电压在1kV以下以下中压电网：中压电网：1kV-10kV高压电网：高压电网：10kV-330kV超高压电网：超高压电网：330kV-1000kV特高压电网：特高压电网：1000kV以上以上三三、电力系统的电压等级、电力系统的电压等级 电气设备是按照一定的标准电压设计和电气设备是按照一定的标准电压设计和制造的制造的,这个标准电压称为电气设备的额定这个标准电压称为电气
5、设备的额定电压电压.为了便于批量生产和统一供电为了便于批量生产和统一供电,国家规国家规定了标准的额定电压等级定了标准的额定电压等级.电网额定电压电网额定电压-平均额定电压平均额定电压国家标准规定,供电设备额定电压高出电网和受电设备额定电压5-10%,用以补偿正常负荷时的用以补偿正常负荷时的线路电压损失线路电压损失,从而使受电设备获得接近于额定值的电压。电力变压器的二次绕组额定电压均指空载电压,要求比负载时的电压高要求比负载时的电压高5-10%。变压器既是负载(受电设备)又是电源(供电设备).一次绕组为负载,电压与电网额定电压相同，当变压器靠近发电机时,规定其一次绕组的额定电压与发电机额定电压相
6、同；二次绕组电压分两种情况，配电距离近时高出电网额定电压5%，远时高10%。电网电压习惯用线路的平均额定电压来表示。线路平均额定电压指电网始端的最大电压和末端受电设备额定电压的平均值Uav,一般为电网额定电压的1.05倍,该值在短路电流计算中应用。标准电压kV0.127 0.220.380.66361035110平均电压kV0.133 0.230.40.693.156.310.537115GB156-80规定规定,电力系统电压分成等多种等级电力系统电压分成等多种等级1kV以下的为低压以下的为低压,3-330kV为高压为高压,330-1000kV为超高压为超高压,1000kV以上为特高压以上为特
7、高压.我国目前的最高电压等级为我国目前的最高电压等级为750kV.3kV及以上的高压用于发电及以上的高压用于发电,配电及高压用电设配电及高压用电设备备;110kV及以上的高压与超高压用于远距离及以上的高压与超高压用于远距离输电输电.煤矿煤矿1140V为低压为低压,人身安全电压为交流人身安全电压为交流36V,直直流流92V,直流电压为平均值直流电压为平均值,交流电压为有效值交流电压为有效值,且指线且指线电压电压.煤矿常用电压等级及应用范围煤矿常用电压等级及应用范围36V及以下：井下电气设备控制及局部照明及以下：井下电气设备控制及局部照明127V：井下照明及手持式电钻井下照明及手持式电钻220V：
8、矿井地面照明矿井地面照明250V(DC)：电机车电机车380V：小型矿井井下使用小型矿井井下使用660V：井下低压动力井下低压动力1140V：井下综采动力井下综采动力6kV：井上、下高压电机及配电电压井上、下高压电机及配电电压10kV：特大型矿井井上、下高压电机特大型矿井井上、下高压电机及配电电压及配电电压35、60、110kV：矿区受电电压或配电电压：矿区受电电压或配电电压电气设备符号电气设备符号电气设备名称电气设备名称 文字符号文字符号 图形符号图形符号 电气设备名称电气设备名称 文字符号文字符号 图形符号图形符号 刀开关刀开关 QK 母线母线 W断路器（自动开关）断路器（自动开关）QF
9、导线、线路导线、线路 W隔离开关隔离开关 QS三相导线三相导线 负荷开关负荷开关 QL端子端子 X熔断器熔断器 FU电缆及其终端头电缆及其终端头 熔断器式开关熔断器式开关 S交流发电机交流发电机 G电气设备名称电气设备名称 文字符号文字符号 图形符号图形符号 电气设备名称电气设备名称 文字符号文字符号 图形符号图形符号 阀式避雷器阀式避雷器 F交流电动机交流电动机 M三相变压器三相变压器 T单相变压器单相变压器 T三相变压器三相变压器 T电压互感器电压互感器 TV电流互感器（具电流互感器（具有一个二次绕组）有一个二次绕组）TA三绕组变压器三绕组变压器 T电流互感器（具电流互感器（具有两个铁心和
10、两有两个铁心和两个二次绕组）个二次绕组）TA三绕组电压互感器三绕组电压互感器 TV电抗器电抗器 L电容器电容器 C四、供电系统的组成四、供电系统的组成由一次设备和二次设备组成：由一次设备和二次设备组成：一次设备：指直接生产、输送和分配电能一次设备：指直接生产、输送和分配电能的设备。包括变压器、高压断路器、隔离的设备。包括变压器、高压断路器、隔离开关、电抗器、并联补偿电力电容器、电开关、电抗器、并联补偿电力电容器、电力电缆、送电线路、母线等。又称为一次力电缆、送电线路、母线等。又称为一次部分。由这些设备构成的电路称为变电所部分。由这些设备构成的电路称为变电所的主电路或主接线或一次接线。的主电路或
11、主接线或一次接线。二次设备：对一次设备的工作状态进行监二次设备：对一次设备的工作状态进行监视、测量、控制和保护的辅助电气设备称视、测量、控制和保护的辅助电气设备称为二次设备。包括测量仪表、控制与信号为二次设备。包括测量仪表、控制与信号回路、继电保护装置、制动装置以及远动回路、继电保护装置、制动装置以及远动装置等。又称为二次部分。这些设备通常装置等。又称为二次部分。这些设备通常由电压互感器、电流互感器、蓄电池组或由电压互感器、电流互感器、蓄电池组或低压电源供电，它们相互间所连接的电路低压电源供电，它们相互间所连接的电路称为二次回路或二次接线。称为二次回路或二次接线。变电所主要电气设备及作用1q高
12、压断路器（正常时通断负荷电流，故障高压断路器（正常时通断负荷电流，故障时切断巨大的短路电流，具有较强的灭弧时切断巨大的短路电流，具有较强的灭弧能力）能力）q负荷开关（正常时通断负荷电流，不能切负荷开关（正常时通断负荷电流，不能切断短路电流）断短路电流）q隔离开关（隔离电源，形成一个明显的断隔离开关（隔离电源，形成一个明显的断开点）开点）q高压熔断器（短路或过负荷时，熔断熔体高压熔断器（短路或过负荷时，熔断熔体切除故障）切除故障）q电流互感器（电流大变小，供计量和继电电流互感器（电流大变小，供计量和继电保护用）保护用）电压互感器（高压变为低压，供计量和继电电压互感器（高压变为低压，供计量和继电保
13、护用）保护用）避雷器（抑制雷电过电压和操作过电压，保避雷器（抑制雷电过电压和操作过电压，保护设备）护设备）静电电容器（补偿无功）静电电容器（补偿无功）所用变压器（变电所内部动力、照明等）所用变压器（变电所内部动力、照明等）低压断路器（俗称自动空气开关）低压断路器（俗称自动空气开关）低压隔离开关（俗称刀开关）低压隔离开关（俗称刀开关）低压熔断器低压熔断器油浸变压器油浸变压器干式变压器干式变压器单相变压器单相变压器三相电力变压器三相电力变压器断路器断路器高压断路器具有可靠的高压断路器具有可靠的灭弧装置。它不仅能灭弧装置。它不仅能通断正常的负荷电流，通断正常的负荷电流，而且能接通和承担一而且能接通和
14、承担一定时间的短路电流，定时间的短路电流，并能在保护装置作用并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短下自动跳闸，切除短路故障。路故障。高压断路器的型式高压断路器的型式可按使用场合分为户可按使用场合分为户内和户外两种，也可内和户外两种，也可以按断路器采用的灭以按断路器采用的灭弧介质分为压缩空气弧介质分为压缩空气断路器、油断路器、断路器、油断路器、真空断路器、真空断路器、SF6断路断路器等多种型式。器等多种型式。隔离开关与断路器隔离开关与断路器配合使用控制电力线配合使用控制电力线路时，断路器和隔离路时，断路器和隔离开关的操作必须按照开关的操作必须按照一定顺序操作：一定顺序操作：分闸分闸时，时，先分断路
15、器，后先分断路器，后分隔离开关；分隔离开关；合闸时，合闸时，先合隔离开关，后合先合隔离开关，后合断路器断路器。真空断路器真空断路器ZN12型型户内户内真空真空断路断路器器ZW11-12系列户外高压真空断路器负荷开关高压负荷开关能通断高压负荷开关能通断正常的负荷电流和正常的负荷电流和过负荷电流，隔离过负荷电流，隔离高压电源。有些高高压电源。有些高压负荷开关断开后，压负荷开关断开后，具有明显可见的断具有明显可见的断口。口。高压负荷开关只高压负荷开关只有简单的灭弧装置，有简单的灭弧装置，因此它不能切断或因此它不能切断或接通短路电流。短接通短路电流。短路故障。高压负荷路故障。高压负荷开关使用时通常与开
16、关使用时通常与高压熔断器配合使高压熔断器配合使用，利用熔断器来用，利用熔断器来切断切断 按采用的灭弧介按采用的灭弧介质分类，高压负荷质分类，高压负荷开关可分为：固体开关可分为：固体产气式、压气式、产气式、压气式、油管式、真空式、油管式、真空式、SF6式等。按安装场式等。按安装场所分类，有户内式所分类，有户内式和户外式两种。和户外式两种。隔离开关高压隔离开关高压隔离开关 高压隔离开关具有高压隔离开关具有明显的明显的分断间隙分断间隙，因此，因此它主要用来隔离高压电它主要用来隔离高压电源，保证安全检修，并源，保证安全检修，并能通断一定的小电流能通断一定的小电流（如（如2A以下的空载变压以下的空载变压
17、器励磁电流、电压互感器励磁电流、电压互感器回路电流、器回路电流、5A以下的以下的空载线路的充电电流）。空载线路的充电电流）。它它没有专门的灭弧装置没有专门的灭弧装置，因此不允许切断正常的因此不允许切断正常的负荷电流，更不能用来负荷电流，更不能用来切断短路电流。因隔离切断短路电流。因隔离开关具有明显的断开间开关具有明显的断开间隙，因此它通常隙，因此它通常与断路与断路器配合使用器配合使用。熔断器熔断器一般由熔管、熔熔断器一般由熔管、熔体、灭弧填充物、指示体、灭弧填充物、指示器、静触座等构成。器、静触座等构成。熔断器分熔断器分限流式限流式和和不限流式不限流式两种。限流式两种。限流式熔断器的灭弧能力强
18、，熔断器的灭弧能力强，可以在短路电流上升到可以在短路电流上升到最大值之前灭弧。最大值之前灭弧。工厂供电系统中，工厂供电系统中，对容量小而且不太重要对容量小而且不太重要的负载，广泛使用高压的负载，广泛使用高压熔断器作为输、配电线熔断器作为输、配电线路及电力变压器（包括路及电力变压器（包括电压互感器）的短路及电压互感器）的短路及过载保护。过载保护。高压熔断器高压熔断器户内户内广广泛采用泛采用RN1、RN2型高型高压管式熔断器，压管式熔断器，户外户外则则广泛采用广泛采用RW4、RW10型等跌落式熔断器。型等跌落式熔断器。熔断器互感器电流互感器和电压互电流互感器和电压互感器统称为互感器，感器统称为互感
19、器，是一种特殊的变压器。是一种特殊的变压器。（1）变换功能变换功能把大电压和大电流变把大电压和大电流变换为低电压和小电流，换为低电压和小电流，便于连接测量仪表和便于连接测量仪表和继电器。继电器。（2）隔离作用隔离作用使仪表、继电器等二使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘。次设备与主电路绝缘。（3）扩大扩大仪表、继仪表、继电器等二次设备应用电器等二次设备应用的电流的电流范围范围，使仪表、，使仪表、继电器等二次设备的继电器等二次设备的规格统一，利于批量规格统一，利于批量生产。生产。避雷器 避雷器在供电系统中作避雷器在供电系统中作过电压保护用，防止雷过电压保护用，防止雷电产生的过电压沿线路电产生的过电压沿线路侵入变配电所，以免危侵入变配电所，以免危及被保护设备的绝缘。及被保护设备的绝缘。氧化锌避雷器还有吸收氧化锌避雷器还有吸收操作过电压的功能，通操作过电压的功能，通常与真空断路器配合使常与真空断路器配合使用。用。避雷器应与被保护避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。当线路设备的电源侧。当线路上出现危及设备绝缘的上出现危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器雷电过电压时，避雷器动作，由高阻变为低阻动作，由高阻变为低阻状态，使过电压对大地状态，使过电压对大地放电，从而保护设备的放电，从而保护设备的绝缘免受破坏。绝缘免受破坏。KGN5XGN JYN1
