煤矿供电技术-煤矿供电技术

煤矿供电技术煤矿供电技术第一节煤矿供电系统一、煤矿企业对供电的基本要求末端电压、频率、三相电压平衡、波形1、供电可靠2、供电安全3、有良好的供电质量4、有足够的供电能力5、供电经济煤矿供电技术二、煤矿供电电压等级高压输电：220KV、330KV、500KV、800KV高压配电：110KV、35KV、10KV、6KV综采设备：3.3KV、1140V低压：660V、380V、220V照明、手持式设备：127V控制回路：36V煤矿供电技术三、煤矿电网安全分析1、煤矿电网安全评价与分析的意义2、高压供电系统网络建模仿真与计算（1）煤矿电网基础参数的收集系统参数、负荷情况、保护配置、存在问题（2）系统建模（3）潮流计算（4）短路计算3、供电安全可靠性评估4、供电能力评估5、供电经济性评估煤矿供电技术6、高压供电系统继电保护分析与评价（1）高压供电系统继电保护配置分析与评价（2）高压供电系统保护整定仿真校核（3）高压供电系统保护整定计算7、高压供电系统电能质量分析与评价（1）电能质量测试（2）电能质量分析与评价8、高压供电系统中性点接地方式及保护接地分析与评价（1）单相接地电容电流测试（2）中性点接地方式及保护接地分析与评价9、高压供电系统疑难故障分析煤矿供电技术四、对电气保护装置的要求1、选择性2、快速性3、灵敏性4、动作可靠性煤矿供电技术无功的危害：导致设备容量增加。使设备和线路的损耗增加。线路压降增大，冲击性负载使电压剧烈波动。谐波的危害：降低设备的效率。影响用电设备的正常工作。引起电网局部的谐振，使谐波放大，加剧危害。导致继电保护和自动装置的误动作。对通信系统造成干扰。五、煤矿电网谐波分析与治理1、谐波治理的意义煤矿供电技术2、煤矿供电系统主要谐波源整流装置、可控硅装置、变频器、电弧炉、变压器等i2Owtdu2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4煤矿供电技术3、谐波的测量和数据分析4、谐波的防治措施（1）采用主动滤波技术增加变流装置的相数、利用多重化技术、采用脉宽调制（PWM）技术、使用无谐波污染的绿色变频器等0a)b)c)d)ia1Id180°360°ia2iab2'iAIdiab2wtwtwtwt000Id2333Id33IdId323(1+)Id323(1+)Id33Id13煤矿供电技术（2）采用被动型滤波技术采用无源滤波器（PHF）、有源滤波器（APF）、静止无功补偿（SVC）等煤矿供电技术第二节井下电气防爆技术一、常用矿用电气设备的类型及存在的问题按照国际电工委员会（IEC）规定，防爆电气设备的总标志为“Ex”，煤矿井下用防爆电气设备为Ⅰ类，工厂用防爆电气设备为Ⅱ类。1、隔爆型电气设备标志：ExdⅠ旧标志：KB所谓隔爆，是指当电气设备外壳内部发生可燃性混合物爆炸时，绝不会引起壳外的可燃性混合物燃烧和爆炸。煤矿供电技术2、增安型电气设备标志：ExeⅠ旧标志：KA3、本质安全型电气设备标志：ExiⅠ旧标志：KH4、正压型电气设备p5．充油型电气设备o6．充砂型电气设备q7．无火花型电气设备n8．浇封型电气设备m9．气密型电气设备h10．特殊型电气设备s我国防爆电器产品的不完善性和局限性煤矿供电技术二、矿用隔爆型低压电器分级闭锁技术矿用隔爆型低压电器分级闭锁技术方案：将接线腔设置为两个：电源接线腔、负载接线腔采用独立隔爆形式，分别采用机械—电气闭锁煤矿供电技术打开主腔和电源接线腔均会使XWK1闭合，切断上级电源（通过漏电保护）打开负载接线腔只断开本开关，使负载接线腔接线柱无电煤矿供电技术1）附加直流电源的保护原理三、矿用隔爆型低压电器选择性断电方案1、漏电保护装置煤矿供电技术2）零序电流方向保护原理煤矿供电技术3）零序功率方向式漏电保护5）旁路接地式漏电保护6）漏电闭锁煤矿供电技术2、旁、直、零式低压选择性漏电保护系统方案附加电容器组，防止只剩一条支路运行时方向保护不起作用。0.2~0.25μF/相，星形点联于接地网。直流检测式漏电保护插件，延时1.2~2s旁路接地式漏电继电器，＜50ms零序功率方向式漏电保护插件，“零压零流起动，零压维持”直流检测式漏电闭锁插件煤矿供电技术3、矿用隔爆型低压电器与监测系统联网技术方案QJZ—400/1140F分级闭锁真空电磁启动器煤矿供电技术第三节电力电子技术在煤矿的应用一、直流提升机控制系统1、直流提升机常用的晶闸管整流装置煤矿供电技术煤矿供电技术煤矿供电技术煤矿供电技术2、晶闸管变流装置的谐波问题煤矿供电技术3、转速控制及闭环调速煤矿供电技术煤矿供电技术二、交流提升机调速系统1、交—交变频同步电动机调速系统煤矿供电技术2、PWM控制的基本原理1）重要理论基础——面积等效原理冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量窄脉冲的面积效果基本相同环节的输出响应波形基本相同图6-1形状不同而冲量相同的各种窄脉冲d)单位脉冲函数f(t)d(t)tOa)矩形脉冲b)三角形脉冲c)正弦半波脉冲tOtOtOf(t)f(t)f(t)煤矿供电技术OuωtSPWM波Ouωt如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波Ouωt煤矿供电技术Ouωt若要改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲宽度即可。OuωtSPWM波Ouωt如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波Ouωt煤矿供电技术OwtUd-Ud对于正弦波的负半周，采取同样的方法，得到PWM波形，因此正弦波一个完整周期的等效PWM波为：OwtUd-Ud根据面积等效原理，正弦波还可等效为下图中的PWM波，而且这种方式在实际应用中更为广泛。煤矿供电技术3、双三电平异步电动机调速系统煤矿供电技术煤矿供电技术煤矿供电技术4、绕线异步电动机全控双馈调速系统煤矿供电技术三、通风机变频调速系统四、电机车斩波调速c)电流断续时的波形EV+-MRLVDioEMuoiGtttOOOb)电流连续时的波形TEiGtontoffioi1i2I10I20t1uoOOOtttTEEiGiGtontoffiotxi1i2I20t1t2uoEMa)电路图