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      淺析煤礦供電系統(tǒng)組成及運(yùn)行方式

      2016-06-27 03:37:08王高建
      人間 2016年18期
      關(guān)鍵詞:電力產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)濟(jì)效益

      王高建

      (河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院,河南 焦作 454000)

      淺析煤礦供電系統(tǒng)組成及運(yùn)行方式

      王高建

      (河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院,河南 焦作454000)

      摘要:目前,電力已成為煤礦生產(chǎn)的主要甚至是唯一的能源??煽?、安全、高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)地供電,對(duì)保證安全生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量及提高經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。

      關(guān)鍵詞:電力;產(chǎn)品質(zhì)量;經(jīng)濟(jì)效益

      一、電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)

      電力系統(tǒng)是指由發(fā)電機(jī)、電力網(wǎng)和電力用戶組成的統(tǒng)一整體。電力網(wǎng)是由輸電線路和升(降)壓變電站(所)組成,擔(dān)負(fù)電力輸送、分配和變換任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。發(fā)電機(jī)的輸出電壓較低(3.15~20kV),為能夠大容量、遠(yuǎn)距離輸電,必須將發(fā)電機(jī)生產(chǎn)的電能經(jīng)升壓變壓器升壓后輸送到負(fù)荷中心。在負(fù)荷中心附近需設(shè)置降壓變電站(所),將電壓降低后再輸送至用戶。電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠之間以輸電線路相連,稱為并網(wǎng)發(fā)電。并網(wǎng)發(fā)電可以提高供電的可靠性,同時(shí)還可以提高發(fā)電廠和電力網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

      二、額定電壓等級(jí)

      為了便于電網(wǎng)的運(yùn)行管理和電氣設(shè)備生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化,國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了全國統(tǒng)一的額定電壓等級(jí),電氣設(shè)備都是按照額定電壓設(shè)計(jì)和制造的,在額定電壓下電氣設(shè)備可以安全、高效的運(yùn)行。電力系統(tǒng)額定電壓等級(jí)見表1。

      表1 電力系統(tǒng)額定電壓等級(jí)(kV)

      三、煤礦對(duì)供電的基本要求

      (一)可靠供電。

      可靠供電就是要求不間斷供電。在煤礦中,各種電力負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求是不同的,為了能在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的前提下滿足不同負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求,把電力負(fù)荷分為三類。

      在供電系統(tǒng)的結(jié)線設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇和運(yùn)行中,要不惜代價(jià)確保一級(jí)負(fù)荷的供電不間斷;而對(duì)三級(jí)負(fù)荷則更多地考慮供電的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)電力系統(tǒng)因故障必須拉閘限電時(shí),首先停三級(jí)負(fù)荷,必要時(shí)再停二級(jí)負(fù)荷,但必須保證一級(jí)負(fù)荷的用電。

      (二)安全供電。

      安全供電就是在供電過程中,不發(fā)生人身觸電、電氣火災(zāi)和由電氣設(shè)備引發(fā)的瓦斯與煤塵爆炸事故。煤礦安全供電的三大任務(wù)是:電氣防爆、電氣防火、防觸電。一般工業(yè)企業(yè)也應(yīng)特別注意防火和防觸電。

      (三)高質(zhì)量供電。

      電壓和頻率是衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)。我國電網(wǎng)的額定頻率為50Hz,其頻率偏差不允許超過±0.2Hz。電網(wǎng)頻率由發(fā)電廠控制,用電企業(yè)無法改變,但用電企業(yè)有義務(wù)根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度的指令調(diào)整本企業(yè)的負(fù)荷,配合電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)頻率。

      (四)經(jīng)濟(jì)供電。

      供電的經(jīng)濟(jì)性一般考慮三個(gè)方面:在滿足技術(shù)要求的前提下,盡量降低企業(yè)變電所與電網(wǎng)的基本建設(shè)投資;盡可能降低設(shè)備、材料及有色金屬的消耗量;盡量降低供電系統(tǒng)的電能損耗及維護(hù)費(fèi)用。

      四、電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式

      在三相供電系統(tǒng)中,發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)(N)與大地(E)的連接關(guān)系稱為中性點(diǎn)的運(yùn)行方式。中性點(diǎn)運(yùn)行方式?jīng)Q定著電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障后的狀況與后果,與供電的可靠性、線路的保護(hù)方法及人身安全等密切相關(guān)。常見的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)直接接地兩種。

      (一)中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)。

      中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地時(shí),接地點(diǎn)的接地電流通常在幾安以下,不會(huì)立即損壞設(shè)備,系統(tǒng)的線電壓仍保持對(duì)稱,用電設(shè)備的運(yùn)行不受影響。地面3kV~63kV高壓電網(wǎng)是直接給用戶輸電的電網(wǎng),采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式,可以減少用戶因單相接地造成的停電,提高供電的可靠性。中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地時(shí),非接地相對(duì)地電壓升高到電網(wǎng)的線電壓,易使絕緣薄弱處擊穿,造成嚴(yán)重的兩相接地短路。因此,在地面中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中裝有絕緣監(jiān)視裝置或接地保護(hù)裝置,當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào),值班人員盡快查找并排除故障,如有備用線路,應(yīng)盡快將負(fù)荷轉(zhuǎn)移到備用線路上去。規(guī)定單相接地后運(yùn)行時(shí)間不應(yīng)超過2小時(shí),經(jīng)2小時(shí)仍未消除故障時(shí),應(yīng)切除故障線路。

      (二)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)。

      我國110kV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)采用三相三線制的中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng);煤礦地面380/220V低壓動(dòng)力與照明電網(wǎng)采用三相四線制或三相五線制的中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)。中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí),其它兩相對(duì)地電壓并不升高,因此電網(wǎng)中電氣設(shè)備的對(duì)地絕緣水平只需按相電壓設(shè)計(jì)。這對(duì)110kV及以上的超高壓電網(wǎng)具有很高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。地面380/220V低壓動(dòng)力與照明電網(wǎng),也采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式。其目的是當(dāng)高、低壓電網(wǎng)間絕緣損壞,高電壓竄入低壓電網(wǎng)時(shí),降低電網(wǎng)對(duì)地電壓,是防止觸電和保護(hù)低壓設(shè)備的一項(xiàng)安全措施。當(dāng)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時(shí),故障相由接地點(diǎn)通過大地與中性點(diǎn)形成單相接地短路故障,將產(chǎn)生很大的短路電流,故稱為大接地電流電網(wǎng)。短路電流會(huì)在短時(shí)間內(nèi)損壞電氣設(shè)備,引發(fā)火災(zāi),必須立即切斷電源。

      五、結(jié)束語

      綜上所述,在煤礦生產(chǎn)過程中,煤礦供電系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的重要組成部分,是煤礦實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),然而提高煤礦供電系統(tǒng)的可靠性則是一項(xiàng)持久的、長期而艱巨的任務(wù),并且在生產(chǎn)過程中,這也是一項(xiàng)極其復(fù)雜的、龐大的系統(tǒng)工程。做好煤礦供電系統(tǒng)的可靠性研究,采取行之有效的方法和手段,對(duì)于提高煤礦安全生產(chǎn)效率和提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益都具有非常重要的意義和作用。

      參考文獻(xiàn):

      [1]煤礦安全規(guī)程[M],北京:煤炭工業(yè)出版社,2002.

      [2]煤礦安全生產(chǎn)基本條件規(guī)定[M],北京:煤炭工業(yè)出版社,2003.

      [3]國家電網(wǎng)公司,國家電網(wǎng)公司電力生產(chǎn)事故調(diào)查規(guī)程[M],2005.

      中圖分類號(hào):TD61

      文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

      文章編號(hào):1671-864X(2016)06-0210-01

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