1.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—传输—分配—消费的环节,组成了一个有机的整体,叫做电力系统。
2.煤矿常用的电压等级及应用范围?
答:36v—井下电气设备的控制及局部照明。
127v—井下照明及手持式电钻。
220v—矿井地面照明。
1140v—井下机综合械化采区动力。
380v—地面及井下低压动力。
660v—井下低压动力。
10kv—井上,下高压电机及配电电压。
3.负荷对供电的要求:可靠性,安全性,质量良好,经济性。
4.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。
(1)一级负荷: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。
(如主排水泵,通风机,瓦斯泵,压风机,立井提人的提升机。
)供电要求:2个独立电源供电。
(2)二级负荷:凡因突然停电造成大量减产或大量废品的负荷。
(如井下采掘工作面,机电输送,地面生产系统等。
)供电要求:单电源双回路供电或专线。
)
(3)三级负荷:指除一,二级以外的其他负荷,叫三级负荷。
供电要求:单回路供电。
5.系统或网络结构的基本方式:放射式,干线式,环状式。
放射式的优点:系统简单,运行维护方便。
缺点:使用的开关,线路多,供电可靠性差。
干线式的优点:回路少,造价低,经济简单。
缺点:供电可靠性比放射式差。
(单回路放射式用于井下三级或二级小负荷,单电源双回路适用于井下二级负荷,双电源双回路用于井下一级负荷。
)
矿山各级变电所主结线:分单母线、桥式、双母线、线路一变压器组4种。
浅井供电系统对矿层埋藏不深(距地表100~200m内)的情况:1).电缆下井方式:①*沿井筒下井(矿井地变电所→井底车场变电所→工作面配电点(<2km). )②*钻孔下井(矿井地变电所→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。
采区变电所到工作面的供电方式:①采区变电所一工作面配电点供电方式(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。
)②采区变电所一移动变电站一工作面配电点供电方式(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)优缺点:优点:①与采区变电所一工作面配电点供电方式相比,由于高压深入工作面,故简化了低压供电系统,缩短了低压供电距离,减少了电能损耗,保证了供电质量,满足了正常运转和启动的需要。
②采用了干式自冷变压器,提高了采取供电的防爆功能,有利于安全,便于检修。
移动变电站可根据需要在轨道上移动或固定,不需建造变电所硐室。
缺点:高压直接送入井下,不利于安全。
采用了移动变电站,需拓宽巷道。
③因地质条件变化不定,使移动变电站的安装、运输和维护都受空间上的限制。
真空断路器:(1)优点:①体积小,维护工作量小;②触头开距小,动作快,燃弧时间短,断流能力强.; ③防水,防爆。
(2)缺点:易产生过电压。
6.回采工作面配电点的设置:通常设在邻近的运输平巷的槽盒内或平巷的一侧,距工作面50—70m。
若非瓦斯煤尘突出的矿井,机采工作面配电点可放在回风巷内。
掘进工作面配电点大多设在掘进巷的一侧,距掘进工作面80—100m。
7.断路器QF和隔离开关QS联合使用时,倒闸顺序?
答:送电时:先合QS,再合QF
断电时:先断QF,再断QS。
高压开关柜分类:普通型(用于地面变电所)、矿用一般型(用于露天矿山或井下无瓦斯、煤尘爆炸环境)、隔爆型。
(用于有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井井下中央变电所、采区变电所和其他场所向变压器、高压电动机和高压分支线路供电。
)
8.变压器:容量,型号(S11(用于地面),KS11(用于井下无瓦斯、煤尘爆炸场所;变压器放地面向井下供电。
),KSGB(用于有井下有瓦斯、煤尘爆炸场所))台数:高瓦斯至少6台(2台地面,2台局扇,2台井下其他。
)低瓦斯至少4台。
9.移动变电站的组成:(1)隔爆高压负荷开关箱(2)隔爆干式变压器(3)隔爆干式低压馈电开关箱。
10.铠装电缆:主要在井筒和巷道中作井下输电干线向固定设备供电。
橡套电缆:主要在采掘工作面供移动机械使用。
11.电缆故障的类型:低阻故障:电缆对地绝缘电阻小于500千欧
高阻故障:电缆对地绝缘电阻大于500千欧。
井下三大保护:漏电保护、保护接地和过流保护
瓦斯爆炸条件:
浓度:(5-16)% <5%时会被点燃,而不爆炸。
温度:(650-750) C0----如:裸火、灼热导体、电火花等。
煤尘爆炸条件:
浓度:在空气中的悬浮含量达(30-2000)g/m3,
挥发指数>10%
温度:(700-800) C0----如:裸火、灼热导体、电火花等。
对矿用一般型电气设备的基本要求:外壳坚固、封闭,能防止从外部直接触及带电部分;防滴、防溅、防潮性能好;有电缆引入装置,并能防止电缆扭转、拔脱和损伤;开关手柄和门盖之间有联锁装置等。
防护等级一般不低于IP54。
12.矿用防爆电气设备的类型及标志:
增安型:ExeI(KA)增大电气间隙和绝缘
隔爆型:ExdI(KB)间隙防爆,隔离点火源(原理:具有隔爆外壳的防爆电气设备,该外壳既能承受其内部爆炸性气体混合物引爆产生的爆炸压力,又能防止爆炸产物穿出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物。
隔爆三要素:隔爆面长度、隔爆面光洁度、间隙厚度)。
本质安全型:ExibI(KC)限制电火花能量(是指在规定的试验条件下,正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路;全部电路都采用本质安全型电路的设备称为本质安全型设备。
缺点:只适用于小电流低电压的地方。
优点:体积小、重量轻、工作可靠、安全性能好、价格低。
适用于井下防爆通信、信号、控制装置。
)。
所有的回风巷道、采区工作面进风巷、工作面、煤仓必须用防爆类型设备。
13.漏电:是一种电网对地发生电能泄漏的电气故障。
其特征是电网对大地的绝缘阻抗降低,泄漏故障入地电流增大。
触电:在一般情况下是电网发生漏电故障的一种特殊形式。
人体触及带电导体或因绝缘损坏而带电的电气设备金属外壳,甚至接近高压带电体而成为电流通路的现象就叫触电。
预防措施:(1)选用的井下设备应符合《煤矿安全规程》中的有关规定。
(2)向井下供电的变压器,发电器及井下变压器,禁止中性点接地。
(3井下设备的外壳等必须进行保护接地,形成接地网。
接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2欧;
(4)井下不得带电检修,搬迁电气设备,电缆和电线;
(5)非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备;
(6)操作高压电气设备主回路时,操作人员必须戴绝缘手套,并穿上电工绝缘靴或站在绝缘台上;
(7)手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘;
(8)容易碰到的,裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分必须加装护罩或遮拦等防护措施;
(9)在低压馈电线上必须装设检漏继电器控制故障发生后的跳闸时间;
(10)带电裸体架空线与地面保持一定高度。
大巷大于2m,井底车场大于2.2m。
(11)常用电气设备采用低压。
安全电流:不得大于30mA;安全电压:没有高危险的条件下(65v)高度危险的条件下(36v) 30mA.s的含义:30mA电流作用于人体1s及以内,对人体无伤害作用;假如电流超出30mA,则时间就应小于1s,反过来也一样,总之是二者的乘积不允许超过30mA.s。
井下保护接地系统的组成:
(1)主接地极1PE:放在井底主副水仓或集水井。
(2)局部接地极:a装有固定设备的硐室和单独的高压配电装置;b采煤工作面的机巷,回风巷,单独供电的掘进工作面等;c连接动力铠装电缆的每个接线盒;;d采区变电所,移动变电站,三台开关以上的低压配电点。
(3)接地母线:连接主接地极的导线;
(4)接地导线:从局部接地极引出的导线;
(5)辅助接地母线:连接接地导线的导线;
(6)连接导线:从接地母线或辅助接地母线引向电气设备的导线。
短路电流的计算:指供电系统中,不等电位的导体在电气上被短接—短路;
短路电流:短路产生的电流。
方法:(1)解析法(2)查表法目的:(1)用最大三相短路电流校验开关设备的承载力;(2)用最小2相短路电流校验保护装置的灵敏性。
井下电网过流保护的基本元件:熔断器、电磁式过流继电器、热继电器和限流热继电器、电子式保护装置
对掘进工作面的局部通风机采用“三专,两闭锁”:(三专:专用变压器,专用开关,专用线路。
)(两闭锁:风电闭锁,瓦斯电闭锁。
)
对风电闭锁装置的要求:
(1)正常情况下,应先停掘进巷道中的电源,再停止局部通风机运转;事故情况下,局部通风机停止运转,掘进工作面电源同时被切断。
(2)掘进工作面必须先送风,后送电,严禁先送电,后送风或风电一起送。
(3)启动,停止掘进工作面电气设备,不影响局部通风机正常运转。
(4)风电闭锁系统的组成,接线,操作简单。