煤矿电网安全分析课件

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1、煤矿电网安全分析与评价中国矿业大学电气安全与智能电器研究所煤矿供电系统的特点煤矿供电系统存在的问题煤矿电网安全分析继电保护的整定电能质量中性点运行方式及接地保护典型故障一、煤矿高压供电系统1．矿井对供电的要求煤矿企业为电能的重要用户。由于煤矿生产的特殊性，在供电上要求更为严格。其主要要求如下：1）供电可靠2）供电安全3）保证充足的供电量4）技术经济合理2．矿井电压等级电压等级用途交流电36V127V220V380V660V1140V3、6、10kV35、60kV110、220、330kV以上矿用低压隔爆磁力起动器的控制回路及信号回路井下照明、信号、煤电钻地面

2、照明、低压动力地面或井下低压动力井下低压动力采区大型采煤机组等大型机械的电动机或输电高压输电超高压输电直流电110、220、440V250、550V40、80、110、120V2.5、4V一般动力架线式电机车蓄电池电机车矿灯3矿井供电系统的结构矿井供电方式的决定因素矿区范围采用机械化方式矿层结构采煤方法矿层埋藏深浅井下涌水量大小典型供电方式：深井、浅井、平硐三种电力网深井供电中央变电所4矿井变电所及工作面配电点地面变电所井下中央变电所采区变电所工作面配电点供电可靠性要求高井下人员瓦斯涌水生产损失惨重，教训深刻同一电压等级的供电级数多地面变电所、井下中央变电所

3、、采区变电所、移动变电站负荷集中大功率设备多大功率设备多且相对集中，负荷变化对供电系统影响大运行环境恶劣事故频繁环境潮湿，粉尘多，移动型设备多，挤压碰撞多电缆供电为主高压电缆一般有几十公里，单相接地电流大，易拉起电弧，不易自恢复新型电力电子设备逐渐增多谐波含量超标自然功率因数低供电设备技术水平参差不齐设备多且难以统一，配合复杂，管理维护困难5矿井供电的特点二、煤矿电网存在的问题设计生产能力小，经过多次扩容改造，使得电网结构复杂；对供电系统缺乏整体性的规划，使得运行管理混乱；保护的越级和无选择性跳闸；单相接地电容电流的治理；电能质量的改善；其它安全隐患。为进一

4、步提高煤矿的供电质量、供电可靠性，有必要针对煤矿电网特点，通过测试、仿真等手段对供电系统的现状进行分析研究，找出问题，提出整改方案，提高供电系统可靠性。三、煤矿电网安全评价与分析通过对煤矿供电系统进行仿真建模，可实现从系统整体角度对煤矿供电系统供电质量及可靠性进行安全分析与评价，对接地系统现状、无功补偿现状、继电保护设置及整定、谐波水平等几个方面进行专题分析与综合评价。在分析基础上找出系统存在的问题，为进一步改造或扩容提供建议与方案。同时利用分析结果确定紧急预案，进一步提高供电系统可靠性，确保煤矿安全生产、增产增效。电网相关参数测试、收集谐波测试单相接地电容

5、电流测试系统参数的收集、整理和分析供电系统建模仿真与计算高压供电安全可靠性分析供电能力评估供电经济性评估继电保护的配置和整定电能质量分析中性点接地方式及接地保护系统疑难故障分析根据煤矿高压电网的特点和存在的问题，主要有以下几项工作：系统建模仿真与计算1系统参数系统接线图；进线在各运行方式下的相关参数；各个设备的参数及运行情况（发电机、变压器、线路、电动机、无功补偿、电容或电抗器、CT、PT）。2负荷情况各条供电线路一段时间的负荷数据或正常负荷情况并附相关系统运行情况。3保护配置二次接线图和各个保护的配置情况，现有的继电保护整定计算书，现在采用的整定值，各个保

6、护装置的说明书等。4存在问题已经发现的问题及故障时的相关材料。1煤矿电网基础参数的收集系统建模仿真与计算由于供电系统规模庞大、结构复杂，难以用手工计算进行细致分析；系统设备参数繁多，不可能完全收集，影响模型真实性；问题解决办法利用已知参数推导未知参数；根据国家标准、相关规程和系统特征确定参数；利用局部手工计算验证模型准确性、真实性。2系统建模3潮流计算对规划中的供电系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的供电系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全；可以对煤矿电网进行全系统各种

7、运行方式下的潮流计算与分析，给出运行分析评价报告，提出整改建议。系统建模仿真与计算4短路计算利用建立的电网仿真模型，采用电力系统专用仿真计算软件，可以对煤矿电网进行任意短路故障情况下，各种运行方式的全系统短路计算与分析、残压计算与分析，给出运行分析评价报告，提出整改建议。系统建模仿真与计算供电安全可靠性评估随着煤矿矿井向深部开采，产量不断提高，井下供电线路在逐渐延伸，供电设备逐渐增多，井下供电的可靠性已经成为制约安全生产的主要因素之一。在出现电气故障后，要尽量减小停电范围，尤其要保证保安负荷的正常运转。针对现有网络系统各种运行方式下，对系统稳定性、可靠性进行

8、分析，对指导电网安全运行具有重要意义。供电可靠性就是