工矿企业供电系统
工矿企业供电复习题(附答案)
一、填空题1．电力系统是生产、输送、分配和消耗电能的各个环节组成的整体。
2. 对电力系统的基本要求有安全、可靠、优质和经济。
3. 电力负荷按对供电可靠性的要求和中断后在政治、经济上造成的损失和影响程度不同，分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。
4. 电力负荷按照用电设备的工作制可以分为长期连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三类。
5、短路电流的计算方法有欧姆(有名值)法和标幺值法其中标幺值法不需进行阻抗折算。
6. 低压配电线路的接线方式主要有放射式接线、树干式接线和环形接线三种接线形式。
7. 我国110kV及以上系统，中性点运行方式采用中性点直接接地。
8. 电力系统中性点运行方式中，小接地电流系统为中性点经消弧线圈接地和中性点不接地。
9. 电流互感器二次侧绝对不允许开路。
10. 过电流保护装置分两种为：带时限过电流保护和电流速断保护。
11、成套配电装置的五防闭锁功能是①防止误跳，误合断路器②防止带负荷分离隔离开关③防止带电挂接地线④防止带接地线合隔离开关⑤防止人员误入带电间隔12．中性点经消弧线圈接地的电力系统中，三种补偿方式为欠补偿、过补偿和完全补偿。
13. 中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是并联电容器。
14. 电力杆塔按照受力情况不同可以分为直线杆和耐张杆。
15. 电力杆塔按用途分为：换位杆、跨越杆、转角杆、终端杆、分支杆塔。
16、断路器应按额定电压、额定电流、动稳定性、热稳定性和断流能力五个技术参数选择和校验。
17、对继电保护装置的要求是选择性、速动性、灵敏性、可靠性。
18. 电缆的敷设方式主要有直接埋地敷设、电缆沟敷设、电缆桥架敷设。
19. 桥形接线的三种接线方式为内桥接线、外桥接线、全桥接线20. 断路器和隔离开关的操作顺序是：接通电路时，应先合隔离开关，后合断路器。
21. 断路器和隔离开关的操作顺序是:断开电路时,应先断开断路器,后拉开隔离开关。
22、触电电流对人体的伤害分为电击和电伤两大类。
工矿企业供电
第一章 工矿企业供电系统本章重点内容：电力负荷的分类；供电系统的结线方式；矿井供电方式与矿井井下变电所，第一节 概述本节主要介绍煤矿企业对供电的基本要求、电力负荷的分类、电力系统的一些基本概念、供电电源和电压的确定。
一、供电的重要性及基本要求 （一）井下特殊的环境（二）煤矿企业对供电的基本要求 1、供电可靠：1）要求供电不间断。
2）对重要负荷供电应绝对可靠：如主排水泵、副井提升机等。
3）采用双回独立线路供电。
2、供电安全：（1）供电安全就是包括人身和设备安全。
（2）我们依《煤矿安全规程》和有关技术规程规定，进行工作，确保供电安全。
3、供电质量（1）要求用电设备在额定参数下运行，因为此时性能最好。
（2）反映供电质量指标主要有两个：频率和电压。
频率50Hz ，要求偏差小于±0.5Hz ，即额定频率的1%，一般由发电厂决定。
电压，各种电气设备要求电压偏差也不一样，一般工作情况下电动机允许电压偏差±5%，过高或过低都有烧坏电动机的可能。
４．供电经济：在保证供电安全、可靠，质量的前提下 （１）尽量降低基本建设投资。
（２）尽可能降低设备、材料、有色金属的消耗。
（３）尽量降低电能消耗和维修费用等。
二．电力负荷的分类（依据重要性）： 1、一类负荷（一级负荷）（1）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。
例：矿井通风机、主排水泵、副井提升机等。
（2）供电要求：两个独立电源供电。
2、二类负荷：（1）定义：凡因突然停电造成大量减产或大量废品的负荷。
例：煤矿主井提升机、压风机。
（2）供电：两个独立电源供电。
3、三类负荷：（1）定义：指除一、二类负荷以外的其它负荷。
例：学校宿舍、地面附属车间及矿井机修厂等。
（2）供电：单回路供电、多负荷共用一条输电线路。
（三）负荷分类的目的确保一类负荷供电不间断，保证二类负荷用电，考虑三类负荷供电 三、电力系统１、电力系统：是指发电厂、各输电线路和升降变电所以及电力网用户组成的统一整体。
工矿企业供电系统
工矿企业供电系统随着工业化进程的不断发展，工矿企业在社会经济中扮演着重要的角色。
而工矿企业供电系统作为保障企业正常运转的重要基础设施，其安全稳定运行对企业的生产、经营、管理等方面都具有决定性的作用。
本文将从以下几个方面分析工矿企业供电系统的概况、特点、问题及其解决方案。
一、工矿企业供电系统的概况工矿企业供电系统通常由高压输电线路、变电站、配电房和用电设备等组成。
其中，主要的供电设施为变电站，负责将输电线路的高压电压变换为企业用电设备所需的低压电压。
配电房则是用于将从变电站得到的电力再进行分配，保证各个用电设备都能得到可靠的稳定电源。
工矿企业供电系统的设计应以提高供电可靠性、保证供电安全和能效、提高自主创新和可持续发展能力为目标。
同时，也要考虑到对环境、社会责任等因素的综合考虑，力图实现经济、可持续、严谨、安全的目标。
二、工矿企业供电系统的特点1.对电力质量的要求高：工矿企业大多数生产都是以电力为主要的能源消耗。
一般来说，这些设备对电源质量的要求非常高，任何质量不好的电能，都会对生产设备造成不良的影响，同时导致生产效率低下，影响生产进度，损失会很大。
2.电量需求大：由于工矿企业较大的规模和生产设备种类繁多，且部分设备需要特殊的电源模式，如高压电、直流电等，因此企业对电量的需求较大。
3.工矿企业供电系统属于重载工作，其工作时间长、运行稳定性要求高，而且具有安全性要求高的特点，因此供电系统的预防性维护、保养和故障处理的要求都很高。
三、工矿企业供电系统的问题及其解决方案1.电气设备老化和故障增多：长期运行的电气设备会出现老化、电子元器件失效、接触不良等问题，使供电系统故障率增加。
解决方案包括定期检测设备，及时更换老化组件，加强设备的维修和保养，检查和清洁电缆、插座等，确保设备的正常运转。
2.电力质量下降：电力质量下降的原因多种多样，包括电网电感、电容、消弧线圈、电机附加负载等地方。
解决方案包括加强滤波能力，采用谐波中和和补偿技术等。
矿井供电系统和安全用电
3、采用一个回路运行时，另一回路应带电 热备用，保证已运行回路停电时，能迅速查明停 电原因并进行必要的倒闸操作。
4、在发生作任何故障时，应由值班人员进 行必要的操作，迅速恢复一个电源供电，并能担 负矿进的全部负荷。
5、矿井地面变电所的电能应分别来自电力 网中的两个区域变电所和发电厂。
6、年产60000T以下的矿井采用单回路供电 时，必须有备用电源流；备用电源的容量必须满 足通风、排水、提升等要求。
井下供电系统一般由井下电缆、中央变电所、 分区变电所、采区变电所、防爆移动变电所、采 区配电点以及用于相互供配电用的各类电缆等组 成。
井下用电由矿区地面变电所用两条高压电缆， 把6kV的高压电经井筒送到井下中央变电所，然 后再分配给各高压用户。为保证供电可靠性，地 面变电所和井下中央变电所采用分段母线。
荷。这类用户停电不直接影响生产。煤矿的各种 辅助车间，办公室照明等都属于这一类。对三类 用户一般供电采用单一回路供电方式，不考虑备 用电源。因某种原因需要停电时，三级用户是首 先限电的对象。
对电力负荷分类的目的是为了便于合理地供
电。对重要负荷，保证供电可靠为第一位，对次 要负荷，应更多考虑供电的经济性。在电力系统 运行中，一旦出现故障，需要停止部分负荷供电 时，应根据具体情况，先切除三类负荷，有必要 时切除二类负荷，以确保一类负荷的供电可靠性。
计算短路电流时，应按平均电压计算。
四、矿井供电的一般规定
1、矿井应有两回路电源。在正常情况下应 在运行状态下互为备用，以减少线路损失。当任 一回路电源发生故障时，不影响矿井供电。由于 电源系统或断电保护等原因不能长期并联运行时， 必须采用带电热备用方式。
2、地面供电线路发生任何故障，至少应有 一路电源不中断供电，即两路电源和线路不得同 时受到损害，并肯任一回路都能担负矿井全部负 荷。
负荷分级及供电要求
负荷分级及供电要求负荷分级及供电要求是指根据电力系统中不同用户的负荷特点和需求，按照一定的规定和标准将其划分为不同级别，并提出相应的供电要求。
负荷分级及供电要求的目的是为了保障供电的可靠性、安全性和经济性，合理配置电力资源，满足用户的用电需求。
一、负荷分级根据用户的用电特点、负荷性质和用电时间等因素，一般将负荷分为工矿企业、居民区、商业服务业、农业用电、灯具照明、政府机关及公共事业等几个主要级别。
1.工矿企业：指大型工矿企业或生产型企业，其负荷较大，使用的电器设备一般较多且功率较大，用电需求较为稳定。
工矿企业通常需要连续供电，断电将导致生产中断、损失巨大，因此需要高可靠性的供电。
2.居民区：指住宅小区或城市的居民区，其负荷一般较小且负荷变化范围较大，用电需求较不稳定。
居民区的用电主要是家用电器和照明设备，供电可靠性要求较高。
3.商业服务业：指商业企事业单位和服务行业，如商场、酒店、写字楼、银行、医院等。
商业服务业的负荷变化范围较大，但整体负荷较稳定，供电可靠性和稳定性要求较高。
4.农业用电：指农业生产和农村用电。
农业用电的特点是负荷低、用电时间相对集中，主要用于机械设备的驱动和灌溉等，供电可靠性要求较高。
5.灯具照明：指城市道路、广场、公园等公共场所的照明需求。
灯具照明的特点是负荷小，但用电时间长且需求稳定，供电可靠性和稳定性要求较高。
6.政府机关及公共事业：指政府机关、学校、图书馆、博物馆等公共场所的用电需求。
这类负荷一般较小，供电可靠性和稳定性要求较高。
二、供电要求针对不同级别的负荷，制定了相应的供电要求，主要包括供电可靠性、供电电压、供电容量等方面的要求。
1.供电可靠性：不同级别的用户对供电可靠性的要求不同。
对工矿企业来说，供电可靠性要求非常高，不能有长时间的停电，可以采取多级供电、备用电源等手段提高供电可靠性；居民区和商业服务业的供电可靠性要求相对较高，断电时间较短；政府机关及公共事业和灯具照明的供电可靠性要求较高。
企业内部供配电系统
企业内部供配电系统企业内部供配电系统的概况企业电能来自电力系统，一般先经过降压，再将电能分配到各车间和工段中去。
工业企业内部有自己管理的供配电系统，它由高压及低压配电线路、变电所（包括配电所）及用电设备构成。
大、中型工业企业通常都设有总降压变电所，把35KV或110KV电压降为6~10KV电压，并以此电压向车间变电所或高压电动机及其其他高压设备供电。
总降压变电所通常设有1~2台降压变压器。
车间变电所的设立应根据设备用电量、生产规模、车间的设备布局的情况综合考虑，可设立一个或几个车间变电所（包括配电所），几个相邻的用电量不大的车间也公用一个车间变电所。
车间变电所一般设置1~2台（最多不超过3台）变压器。
从安全角度考虑，油浸式变压器单台容量一般不超过1800KV A。
变电所将6~10KV 电压降为380/220V电压，对低压用电设备供电。
车间内的高压用电设备，可直接由车间变电所的6~10KV高压母线供电。
变电所中的主要电气设备是降压变压器和配电装置。
用来接受和分配电能的电气装置称为配电装置，其中包括开关设备、母线、继电保护装置、测量仪表等，一般由电器开关厂设计并组合成开关柜。
高压配电线路有两种：架空线路和地下电缆线路。
架空线路通常采用裸导线，其特点是：分路接线方便、建设投资少、且便于检修维护，但对建筑物距离有要求，且受线路交叉、腐蚀性气体等因素影响。
不便于敷设架空线路时，可以敷设电缆线路。
企业低压配电线路主要用于向低压用电设备输送分配电能。
户外敷设的低压配电线路可采用架空线路。
车间内部线路应视具体情况而定，可采用电缆配电线路（电缆敷设在线槽内或地沟内或沿墙壁悬挂敷设等）。
电动机一般采用穿管线配电。
在工业企业内，照明线路与低压动力线路一般采用380/220V三相四线制，尽量由一台变压器分回路供电。
供配电系统的电气设备是指用于发电、输电、变电、配电和用电的所有设备，包括发电机、变压器、控制电器、保护设备、测量仪表、线路器材和用电设备（如电动机、照明等）。
知识点：工厂供配电系统的质量要求
一、质量要求
3．频率的要求
我国工业上规定的标准额定电压频率(简称工频)为50 Hz允许有偏差。
在有功功率电源不足或缺乏备用容量的电力系统中，当 有功负荷增加时，会造成频率下降，使电气设备在低频率下运 行。低频率运行除会对发电厂的安全运行造成较大危害外，还 会使所有用户的电动机转速相应降低。
谢 谢！
偏差》规定了不同电压等级的允许电压偏差： 35 kV及以上供电电压，正、负偏差的绝对值之和
不超过额定电压的10%；10 kV及以下三相供电电压允 许偏差为±7%；220 V单相供电电压允许偏差为+7%、10%。
一、质量要求
（2）电压不稳定所造成的危害 电压偏差过大的不稳定运行状态会带来很多危害。负荷
电压频率的调整主要由发电厂来完成，工厂电力系统的 频率指标由电力系统给予保证。
一、质量要求
4．可靠性
安全、可靠，不仅是对工矿企业供电的基本要求，同时 也是对电力系统的基本要求。电力系统中的各种动力设备以及 发电厂、电力网和用户的电气设备都有发生故障或遇到异常情 况(风、暴风雷等)的可能。
衡量供电可靠性的指标，一般是以全部平均供电时间占 全年时间的百分数来表示。例如全年时间为8760 h，用户平均 停电时间为8.76h，则停电时间占全年时间的0.1％，即供电的 可靠性为99.9％。
（3）保证电压质量的方法 为了保证较好的电压质量，满足用电设备对电压偏移的
要求，可采用下列方法调整电压： 正确选择变压器的变压比和分接头，使变压器的二次线
圈输出电压高于用电设备的额定电压； 无载调压和有载调压； 合理选择导线截面积，减小系统阻抗。以减小线路电压
损失； 尽量使三相负荷平衡。三相负荷分布不平衡，将产生不
煤矿供电系统
全国电网分布图
GIS变电所
二、煤矿电源
煤矿企业的电源一般来自电力网，只有少数煤矿从自备电厂取得电源。煤矿企业设有企业总变电所来接受电能，其受电电压为6～110kV。煤矿企业总变电所必须至少有两个独立电源，通常两个电源来自电网的两个区域变电所或发电厂。
四、煤矿对供电的基本要求
鉴于电力供应在煤矿生产中的重要性，对煤矿供电提出如下要求：
1．可靠供电
可靠供电就是要求不间断供电。在煤矿中，各种电力负荷对供电可靠性的要求是不同的，为了能在技术经济合理的前提下满足不同负荷对供电可靠性的要求，把电力负荷分为三类。
1）一级负荷（一类负荷）
凡因突然中断供电，可能造成人身伤亡事故或重大设备损坏，给国民经济造成重大损失或在政治上产生不良影响的负荷，均属一级负荷。如矿井的主通风设备一旦停电，可能导致井下瓦斯爆炸及人身伤亡重大事故；矿井主排水设备停电，会发生淹井事故。对一级负荷必须用两回电源线路供电，两条线路要来自煤矿变电所不同的母线段，互不影响。对有特殊要求的一级负荷，还应设置备用电源自动投切装置，以保证供电的绝对可靠。
2．安全供电
安全供电就是在供电过程中，不发生人身触电、电气火灾和由电气设备引发的瓦斯与煤尘爆炸事故。煤矿安全供电的三大任务是：电气防爆、电气防火、防触电。一般工业企业也应特别注意防火和防触电。
3．高质量供电
电压和频率是衡量电能质量的主要指标。
我国电网的额定频率为50Hz，其频率偏差不允许超过±0.2Hz。电网频率由发电厂控制，用电企业无法改变，但用电企业有义务根据电网调度的指令调整本企业的负荷，配合电力系统调节频率。
煤矿的一级负荷有：矿井主通风机、副井提升机、矿井主排水泵、下山采区的主排水泵、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面的局部通风机、向煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井自救系统供风的压风机、井下移动瓦斯抽放泵。
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4、负荷分类的意义
合理的设计供电系统，根据负荷确定不同的供 电方案，满足不同的供电需求。 确保一类负荷供电不间断，保证二类负荷用电， 考虑三类负荷供电（紧急压负荷顺序）。
• ２）优、缺点： • 优点：总设备少，投资少，可靠性高； • 缺点：导线截面较粗、不经济，继电保护整定
复
• 杂。 • ３）适用对象：向各级负荷容量相差不太大，
彼
• 此之间相距较近，而离电源都较远，且对供电可 靠性要求较高的重要用户。
• 三．电网中性点的运行方式 • １．运行方式的重要性 • ２．中性点运行方式（3种）
三、工矿企业电源
1、电源来源： ①电力系统 ②地方发电厂 ③自备发电厂 2、具有一类负荷的企业总变电所应有 两个独立电源。
四、供电电压等级
• 额定电压：电器设备运行状态最佳，效益最好 时的电压。
• 1、国家规定的电压等级： • 低压：24V、36V、127V、220V、380V • 高压：3kV、 6kV 、 10kV、 35kV、 63kV、
小结
• １、电力网的定义、作用和分类。 • ２、电网的结线方式（3种）（放射式、
110kV 、 220kV • 2、 煤矿常用的电压等级： • 低压： 36V、127V、220V、380V、660V、
• 1140V…… • 高压： 3.3kV 、6kV 、 10kV 、35kV
小结
• １．供电要求（四个方面）：供电可靠、供电 安全、供电质量、供电经济。
• ２．电力负荷：意义、分类、供电方式。 • ３．电力系统的概念 • ４．供电电源（三个方面）:电力系统、地方
， • 潮湿，空间狭窄。 • 煤矿企业对供电的基本要求： • 1、供电可靠： • 1）要求供电不间断。 • 2）对重要负荷供电应绝对可靠：如主排水泵、 • 副井提升机等。 • 3）采用双回路供电。
2、供电安全
（1）供电安全就是包括人身和设备安全。 （2）依据《煤矿安全规程》和有关技术规程规 定进行工作，确保供电安全。
发电厂、自备发电厂。
• ５．供电电压等级：电压等级、设备容量、供 电系统。
• 作业：P28 1—6
第二ห้องสมุดไป่ตู้ 电网
一、电力网的分类 １．电力网：由各级变电所及各种不同电压 等级的输电线路组成。 ２．任务：输电 配电。 ３．分类：高压电网、低压电网。
• 二、电力网的结线方式 • 1.放射式：
单回路放射式
使用对象
单回路干线式一般用于三类负荷供电。 双回路干线式一般用于二、三类负荷 的供电。
３、环式电网
１）分类：开环、闭环。 ２）优、缺点： 优点：总设备少，投资少，可靠性高； 缺点：导线截面较大、不经济，继电
保护整定复杂。
３）适用对象：向各级负荷容量相差
不太大，彼此之间相距较近，而离电 源都较远，且对供电可靠性要求较高 的重要用户。
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均属 一类负荷。 • 如：煤矿主排水泵、副井提升机等。 • （2）供电措施：两个独立电源供电。
2、二类负荷 （1）定义：凡因突然停电造成大量减产或大量废品 的负荷。
如：矿山主井提升机、压风机。 （2）供电措施：专用线路供电或两个独立电源供电。
3、供电质量
（1）要求用电设备在额定参数下运行，此时性 能最好。 （2）反映电能质量指标主要有两个：频率和电 压。
４．供电经济
• （１）尽量降低电能消耗和维修费用等 。
• （２）尽可能降低设备、材料、有色金 属的消耗。
• （３）尽量降低基本建设投资。
二、电力负荷的分类
• 1、一类负荷（一级负荷） • （1）定义：凡因突然中断供电可能造成
第一章 工矿企业供电系统
第一节 概述 第二节 电网 第三节 工矿企业变电所 第四节 矿山供电系统
FLASH动画：18、19、22、53 PPT动画：12、14、31、32、33、34、45、49、57、58、60 视 频：27、28、29
第一节 概述
• 一、供电的重要性及基本要求 • 井下的环境：有瓦斯、煤尘爆炸和涌水的危险
双回路放射式
• １）主要优缺点： • 优点：线路独立、可靠性高、保护简单。 • 缺点：总线路长、不经济。 • ２）适用：一类负荷或重要的二类负荷。
２．干线式： １）分类：单回路、双回路干线式。
单回路 干线式
双回路 干线式
２）优、缺点： 优点 缺点
相对于放射式的优缺点。 总线路短、投资少。
用户相互影响、可靠性低、 保护整定误差大。
• （4）单相接地电容电流：
•
•
架空线路：I E1
UL 350
电缆线路：I E2
UL 10
• •
应对措施I：IE1 IE2
• A．限时：地面单相接地时间不应超过２h ， 井下接地时要求立即断电。
• B．装设绝缘监视、接地保护装置。
• C．转换线路。
• 2）中性点经消弧线圈接地系统
• （1）消弧线圈的结构、工作状态。
• １）中性点不接地系统（图１―５）
• （1）优缺点：
• 优点：单相接地时，不构成短路，线电压仍对称 ，不影响工作，提高供电的可靠性。
• 缺点：单相接地时，非接地相对地电压升高3 倍 ，易击穿绝缘薄弱处，造成两相接地短路。
• （2）适用范围：
• A、井下：接地电流小的供电系统。
• B、35KV及以下高压电网：单相接地时线电压 仍对称。
• （2）中性点经消弧线圈接地系统
• 优缺点：对接地电容电流超过限度，应采用中 性点经消弧线圈接地的运行方式。
• 中性点经消弧线圈接地系统和中性不接地系统 一样，当出现一相接地时，不构成短路，其他 两相对地电压也为正常时对地电压的3 倍。
• 中性点不接地运行方式和中性点经消弧线圈接 地运行方式的接地电流都较小，所以称为小接 地电流系统。
• 3）中性点直接接地系统
• （1）优缺点：
• 优点：单相接地时，其他两相对地电压不会升高。 单相接地时，接地电流大，提高了保护装置的可靠 性。
• 缺点：单相接地时，接地电流大（称为大接地电流 系统）。
• （2）适用： • A．110KV及以上电压等级的电网中（绝缘只按相
电压考虑）。
• B．地面380/220V三相四线制供电系统 。