煤礦供電系統(tǒng)及供電安全講座(ppt課件)

煤礦供電系統(tǒng)及電氣安全講座付周興教授西安科技大學2023/9/171煤礦供電系統(tǒng)及電氣安全講座付周興教授西安科技大學2023/主要內(nèi)容現(xiàn)代化礦山供電系統(tǒng)基礎(chǔ)1煤礦供配電系統(tǒng)基本原理2煤礦供電系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的典型問題、解決方案與案例剖析34最新版《煤礦安全規(guī)程》電氣部分解讀2023/9/172主要內(nèi)容現(xiàn)代化礦山供電系統(tǒng)基礎(chǔ)1煤礦供配電系統(tǒng)基本原理基礎(chǔ)知識12023/9/173基礎(chǔ)知識12023/8/63礦井供電環(huán)境1.12023/9/174礦井供電環(huán)境1.12023/8/64礦井供電環(huán)境

礦山企業(yè)井下的工作環(huán)境是最具特殊性的。由于環(huán)境條件惡劣和屬于易燃易爆場所，故井下的負荷特性，電氣設(shè)備的供電系統(tǒng)都和地面有較大的差異，并對安全供電與保護有更高的要求。除一般電氣故障與保護外，還有其特殊的電氣故障，如：靜電危害，漏電故障，雜散電流等。煤礦供電環(huán)境特殊

2023/9/175礦井供電環(huán)境礦山企業(yè)井下的工作環(huán)境是最具特殊性礦井供電環(huán)境的特點對供電可靠性要求高空間狹窄、潮濕電氣設(shè)備需要經(jīng)常移動

易燃易爆環(huán)境……2023/9/176礦井供電環(huán)境的特點對供電可靠性要求高空間狹窄、潮濕電氣設(shè)備需礦井供電基本要求1.22023/9/177礦井供電基本要求1.22023/8/67安全性優(yōu)質(zhì)性可靠性經(jīng)濟性2023/9/178安全性優(yōu)質(zhì)性可靠性經(jīng)濟性2023/8/68基本要求

在生產(chǎn)過程中，發(fā)生人身觸電事故和因電氣故障而引起的爆炸、火災等重大事故。

1安全性2023/9/179基本要求在生產(chǎn)過程中，發(fā)生人身觸電事故和因基本要求

供電系統(tǒng)不間斷供電的可靠程度。

供電一旦中斷，影響生產(chǎn)，而且可能使設(shè)備損壞，甚至發(fā)生人員傷亡事故，嚴重時會造成整個礦井的毀壞。

不同負荷對供電的可靠性要求不同。2可靠性2023/9/1710基本要求供電系統(tǒng)不間斷供電的可靠程度。2可靠基本要求

電能的電壓、頻率、波形等質(zhì)量指標要達到一定的技術(shù)標準。3優(yōu)質(zhì)2023/9/1711基本要求電能的電壓、頻率、波形等質(zhì)量指標要基本要求

供電系統(tǒng)在運行中盡量減少損耗、提高效率，

盡量降低供電系統(tǒng)的基本建設(shè)和維護費用。此外，在設(shè)備的選型上應盡量選用低能耗、功率因數(shù)高的節(jié)能產(chǎn)品。4經(jīng)濟性2023/9/1712基本要求供電系統(tǒng)在運行中盡量減少損耗、提礦井供電電壓等級1.32023/9/1713礦井供電電壓等級1.32023/8/613交流電

36V及以下：井下電氣設(shè)備的控制回路、局部照明127V：井下照明及手持式電氣設(shè)備、礦井提升信號等220V：礦井地面照明380V：地面動力660V：井下采區(qū)低壓動力、地面選煤廠動力3kV、1140V：井下綜采工作面3、6、10kV：井下供配電電壓、大型礦井固定設(shè)備動力用電35、110kV：高壓輸電線路2023/9/1714交流電36V及以下：井下電氣設(shè)備的控制回路、局部照明2直流電

：堿性礦燈4V：酸性礦燈220、110V：地面變電所二次回路250、500V：架線電機車電源電壓750V、1500V：露天煤礦工業(yè)電機車2023/9/1715直流電：堿性礦燈2023/8/615最新版《煤礦安全規(guī)程》

電氣部分解讀2第九章：電氣部分，六節(jié)，共52條款

2023/9/1716最新版《煤礦安全規(guī)程》

電氣部分解讀2第九章：電氣部分，六節(jié)?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定主要條款：一般規(guī)定---13個條款電氣設(shè)備與保護---7個條款井下機電設(shè)備硐室---6個條款井下電纜---7個條款照明，通信和信號---9個條款井下電氣設(shè)備保護接地----6個條款井下電氣設(shè)備、電纜的檢查、維護和調(diào)整---4個條款2023/9/1717?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定主要條款：2023/8/617一般規(guī)定2.12023/9/1718一般規(guī)定2.12023/8/618?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第440條煤礦地面、井下各種電氣設(shè)備、電力和通信系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、驗收、運行、檢修、試驗以及安全等工作，可參照有關(guān)部門的規(guī)程執(zhí)行；遇有與本規(guī)程相抵觸的，應按本規(guī)程執(zhí)行。2023/9/1719?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第440條?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定

第441條礦井應有兩回路電源線路。當任一回路發(fā)生故障停止供電時，另一回路應能擔負礦井全部負荷。年產(chǎn)60000t以下（不含60000t）的礦井采用單回路供電時，必須有備用電源。備用電源的容量必須滿足通風、排水、提升等要求，并保證主要通風機在10min內(nèi)可靠啟動和運行。備用電源應有專人負責管理和維護，每10天至少進行一次啟動和運行試驗，試驗期間不得影響礦井通風等，試驗記錄要存檔備查。2023/9/1720?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定2023/8?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定礦井的兩回路電源線路上都不得分接任何負荷。正常情況下，礦井電源應采用分列運行方式。若一回路運行，另一回路必須帶電備用，以保證供電的連續(xù)性和可靠性。帶電備用電源的變壓器宜熱備用；若冷備用，必須保證備用電源能及時投入正常運行，保證主要通風機等在10min內(nèi)可靠啟動和運行。10kV及其以下的礦井架空電源線路不得共桿架設(shè)。礦井電源線路上嚴禁裝設(shè)負荷定量器。2023/9/1721?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定礦井的兩回路電?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第442條對井下變（配）電所[含井下各水平中央變（配）電所和采區(qū)變（配）電所]、主排水泵房和下山開采的采區(qū)排水泵房供電的線路，不得少于兩回路。當任一回路停止供電時，其余回路應能擔負全部負荷。向局部通風機供電的井下變（配）電所應采用分列運行方式。主要通風機、提升人員的立井絞車、抽放瓦斯泵等主要設(shè)備房，應各有兩回路直接由變（配）電所饋出的供電線路；受條件限制時，其中的一回路可引自上述同種設(shè)備房的配電裝置。向煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井自救系統(tǒng)供風的壓風機、井下移動瓦斯抽放泵應各有兩回路直接由變（配）電所饋出的供電線路。2023/9/1722?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第442條?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定本條上述供電線路應來自各自的變壓器和母線段，線路上不應分接任何負荷。本條上述設(shè)備的控制回路和輔助設(shè)備，必須有與主要設(shè)備同等可靠的備用電源。

2023/9/1723?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定2023/8/623?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定

第443條嚴禁井下配電變壓器中性點直接接地；

2023/9/1724?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第443條嚴禁?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第448條井下各級配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定電壓等級，應符合下列要求：（一）高壓，不超過10000V。（二）低壓，不超過1140V。（三）照明、信號、和手持式電氣設(shè)備的供電額定電壓，不超過127V。（四）遠距離控制線路的額定電壓，不超過36V。采區(qū)電氣設(shè)備使用3300V供電時，必須制定專門的安全措施。2023/9/1725?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第448條?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定

第449條井下低壓配電系統(tǒng)同時存在2種或2種以上電壓時，低壓電氣設(shè)備上應明顯地標出其電壓額定值。2023/9/1726?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定2023/8/電氣設(shè)備和保護2.22023/9/1727電氣設(shè)備和保護2.22023/8/627?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定

第453條井下電力網(wǎng)的短路電流不得超過其控制用的斷路器在井下使用的開斷能力，并應校驗電纜的熱穩(wěn)定性。非煤礦用高壓油斷路器用于井下時，其使用的開斷電流不應超過額定值的1/2。

第454條硐室外嚴禁使用油浸式低壓電氣設(shè)備。40kW及以上的電動機，應采用真空電磁起動器控制。

2023/9/1728?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第453條?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第455條井下高壓電動機、動力變壓器的高壓控制設(shè)備，應具有短路、過負荷、接地和欠壓釋放保護。井下由采區(qū)變電所、移動變電站或配電點引出的饋電線上，應裝設(shè)短路、過負荷和漏電保護裝置。低壓電動機的控制設(shè)備，應具備短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖保護裝置及遠程控制裝置。2023/9/1729?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第455條?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第456條井下配電網(wǎng)路（變壓器饋出線路、電動機等）均應裝設(shè)過流、短路保護裝置；必須用該配電網(wǎng)路的最大三相短路電流校驗開關(guān)設(shè)備的分斷能力和動、熱穩(wěn)定性以及電纜的熱穩(wěn)定性。必須正確選擇熔斷器的熔體。必須用最小兩相短路電流校驗保護裝置的可靠動作系數(shù)。保護裝置必須保證配電網(wǎng)路中最大容量的電氣設(shè)備或同時工作成組的電氣設(shè)備能夠啟動。2023/9/1730?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第456條?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定

有關(guān)整定細則規(guī)定：電磁式過電流繼電器，kr；熔斷器保護，kr≥4~7；電壓為380V、660V，熔體額定電流100A及以下時，取kr=7；熔體額定電流125A時，kr；熔體額定電流160A時，kr=5；熔體額定電流200A及以上時，kr=4；電壓為127V時，kr一律取4。2023/9/1731?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定有關(guān)整定細則規(guī)定：2023?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第457條礦井高壓電網(wǎng)，必須采取措施限制單相接地電容電流不超過20A。地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的單相接地保護裝置；供移動變電站的高壓饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的動作于跳閘的單相接地保護裝置。井下低壓饋電線上，必須裝設(shè)檢漏保護裝置或有選擇性的動作于跳閘的單相接地保護裝置。2023/9/1732?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第457條?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定每天必須對低壓檢漏裝置的運行情況進行1次跳閘試驗。煤電鉆必須使用設(shè)有檢漏、漏電閉鎖、短路、過負荷、斷相、遠距離起動和停止煤電鉆功能的綜合保護裝置。每班使用前，必須對煤電鉆綜合保護裝置進行1次跳閘試驗。2023/9/1733?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定2023/8/633?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定解讀：1

防止人體觸電的極限安全電流值30mA·s遠遠小于引爆瓦斯、煤塵的極限安全電流。

電網(wǎng)額定電壓V127220380660安全火花電流A1.在線電壓下2.在相電壓下-0.240.41-0.140.24-0.080.14-0.050.08極限安全火花電流值

2023/9/1734?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定解讀：電網(wǎng)額定電壓V127220?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定

2

人體觸電電流漏電保護基本參數(shù)

額定電壓/V單相漏電動作電阻值/三相漏電動作電阻值/經(jīng)1電阻單相接地動作時間/ms網(wǎng)路電容為0.22-1.0時相補償效率，/%3803.510.5≤100≥606601133≤8011402060≤502023/9/1735?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定漏電保護基本參?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第458條直接向井下供電的高壓饋電線上，嚴禁裝設(shè)自動重合閘。手動合閘時，必須事先同井下聯(lián)系。井下低壓饋電線上有可靠的漏電、短路檢測閉鎖裝置時，可采用瞬間1次自動復電系統(tǒng)。

2023/9/1736?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第458條井下電氣設(shè)備保護接地2.32023/9/1737井下電氣設(shè)備保護接地2.32023/8/637?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第482條電壓在36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架，鎧裝電纜的鋼帶（或鋼絲）、鉛皮或屏蔽護套等必須有保護接地。第483條接地網(wǎng)上任一保護接地點的接地電阻值不得超過2歐姆。每一移動式和手持式電氣設(shè)備至局部接地極之間的保護接地用的電纜芯線和接地連接導線的電阻值，不得超過1歐姆。

2023/9/1738?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第482條?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定

第484條所有電氣設(shè)備的保護接地裝置（包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線）和局部接地裝置，應與主接地極連接成1個總接地網(wǎng)。主接地極應在主、副水倉中各埋設(shè)1塊。主接地極應用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小于2、厚度不得小于5mm。在鉆孔中敷設(shè)的電纜不能與主接地極連接時，應單獨形成一分區(qū)接地網(wǎng)，其接地電阻值不得超過2。

2023/9/1739?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第484條所?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第485條下列地點應裝設(shè)局部接地極：(一)采區(qū)變電所(包括移動變電站和移動變壓器)。(二)裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備。(三)低壓配電點或裝有3臺以上電氣設(shè)備的地點。(四)無低壓配電點的采煤機工作面的運輸巷、回風巷、集中運輸巷(膠帶運輸巷)以及由變電所單獨供電的掘進工作面，至少應分別設(shè)置1個局部接地極。(五)連接高壓動力電纜的金屬連接裝置。2023/9/1740?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第485條下?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定

局部接地極可設(shè)置于巷道水溝內(nèi)或其他就近的潮濕處。設(shè)置在水溝中的局部接地極應用面積不小于2、厚度不小于3mm的鋼板或具有同等有效面積的鋼管制成，并應平放于水溝深處。設(shè)置在其他地點的局部接地極，可用直徑不小于35mm、長度不小于的鋼管制成，管上應至少鉆20個直徑不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直徑不小于22mm、長度為1m的2根鋼管制成，每根管上應鉆10個直徑不小于5mm的透孔，2根鋼管相距不得小于5m，并聯(lián)后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于。2023/9/1741?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定局部接地極可設(shè)置?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定

第486條

橡套電纜的接地芯線，除用作監(jiān)測接地回路外，不得兼作他用。

2023/9/1742?煤礦安全規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定第486條橡套煤礦供配電系統(tǒng)基本原理32023/9/1743煤礦供配電系統(tǒng)基本原理32023/8/6

深井供電系統(tǒng)

淺井供電系統(tǒng)2023/9/17442023/8/644

深井供電系統(tǒng)適用于：煤層埋藏較深大于150m、井下涌水量大及井田范圍較大的礦井。

三級供電方式：地面變電所、井下中央變電所、采區(qū)變電所。2023/9/1745深井供電系統(tǒng)適用于：煤層埋藏較深大于150m

淺井供電系統(tǒng)適用于：煤層埋藏較淺小于150m、井下涌水量不大，井田范圍較小的礦井或小井群。

二級供電方式：地面變電所、采區(qū)地面變電所。低壓電纜從井筒或從地面鉆孔送到井下配電所。

礦井供電系統(tǒng)不限于以上2種，在實際工作中應根據(jù)礦井具體條件考慮。但無論采用哪種供電方式，都必須符合供電可靠、安全和經(jīng)濟的原則。2023/9/1746淺井供電系統(tǒng)適用于：煤層埋藏較淺小于150m淺井供電系統(tǒng)3.12023/9/1747淺井供電系統(tǒng)3.12023/8/647

將井下各用電設(shè)備分區(qū)，分別由地面變電所通過井筒或鉆孔供電。

井下不設(shè)中央變電所，把地面變電所的380(660)V低壓電能直接通過電纜經(jīng)井筒送到井底車場配電所，供給車場動力及照明使用。

采區(qū)供電：由地面變電所的架空線將高壓電能送到采區(qū)地面變電所后，再經(jīng)鉆孔將高壓電纜穿管送到采區(qū)變電所，降壓后再供給采掘動力設(shè)備；或直接供給采區(qū)地面高壓變電所，降壓后經(jīng)鉆孔直接把低壓電纜穿管送到采區(qū)配電所。

優(yōu)點:減少了硝室的開拓量;減少了電纜、高壓設(shè)備;減少了高壓觸電的危險,簡單、經(jīng)濟。2023/9/1748將井下各用電設(shè)備分區(qū)，分別由地面變電所通過井筒或鉆孔2023/9/17492023/8/649深井供電系統(tǒng)3.22023/9/1750深井供電系統(tǒng)3.22023/8/650礦井地面變電所

井下中央變電所采區(qū)變電所移動變電站綜采工作面配電點2023/9/1751礦井地面變電所2023/8/6511、礦井地面變電所

包括：地面總變電所、各類車間變電所(1)礦井地面變電所

全礦供電的總樞紐，它擔負著受電、變電及配電的任務，也稱為降壓站。

一般設(shè)在負荷中心受電電壓：35~110kV

獨立雙電源供電2023/9/17521、礦井地面變電所包括：地面總變電所、各類車間變電所(1、礦井地面變電所煤礦地面總變電所主接線圖

2023/9/17531、礦井地面變電所煤礦地面總變電所主接線圖2023/8/1、礦井地面變電所(2)各類車間變電所2023/9/17541、礦井地面變電所(2)各類車間變電所2023/8/65深井

井下

供

電

系

統(tǒng)2023/9/1755深井

井下

供

電

系

統(tǒng)2023/8/655(3)井下中央變電所

井下供電的中心；

單一水平生產(chǎn)的礦井一般設(shè)置1個中央變電所；多水平生產(chǎn)的礦井每個水平設(shè)置1個中央變電所；電源由地面變電所直接供給

。

負荷：各采區(qū)變電所，主排水泵的高壓電機，井底車場及其附近巷道的低壓動力設(shè)備和照明，井下電機廠需要的變流設(shè)備。

2023/9/1756(3)井下中央變電所井下供電的中心；負荷：井下中央變電所2023/9/1757井下中央變電所2023/8/657整流變電所2023/9/1758整流變電所2023/8/658(4)采區(qū)變電所供電方式：2種采區(qū)變電所----工作面配電點（傳統(tǒng)方式）

采區(qū)配電所----移動變電站----工作面配電

2023/9/1759(4)采區(qū)變電所供電方式：2種采區(qū)變電所----工作面配采區(qū)變電所----工作面配電點工作方式2023/9/1760采區(qū)變電所----工作面配電點工作方式2023/8/660采區(qū)變電所--移動變電站--工作面配電點

2023/9/1761采區(qū)變電所--2023/8/661采區(qū)變電所高壓側(cè)接線方式：高壓1路電源進線高壓2路電源進線

2023/9/1762采區(qū)變電所高壓側(cè)接線方式：高壓1路電源進線2023/8/6高壓1路電源進線

2023/9/1763高壓1路電源進線2023/8/663高壓2路電源進線（一用一備）

2023/9/1764高壓2路電源進線（一用一備）2023/8/高壓2路電源進線（同時供電）

2023/9/1765高壓2路電源進線（同時供電）2023/8/典型深井供電系統(tǒng)2023/9/1766典型深井供電系統(tǒng)2023/8/666典型礦山供電系統(tǒng)實例3.32023/9/1767典型礦山供電系統(tǒng)實例3.32023/8/667晉城煤業(yè)鳳凰山礦井供電系統(tǒng)3.3.12023/9/1768晉城煤業(yè)鳳凰山礦井供電系統(tǒng)3.3.12023/8/668一、鳳凰山地面供電系統(tǒng)2023/9/1769一、鳳凰山地面供電系統(tǒng)2023/8/669二、整流變電所供電系統(tǒng)2023/9/1770二、整流變電所供電系統(tǒng)2023/8/670三、井下中央變電所供電系統(tǒng)2023/9/1771三、井下中央變電所供電系統(tǒng)2023/8/671四、機掘示范工作面供電系統(tǒng)2023/9/1772四、機掘示范工作面供電系統(tǒng)2023/8/672四、機掘示范工作面供電系統(tǒng)2023/9/1773四、機掘示范工作面供電系統(tǒng)2023/8/673陜煤集團紅柳林煤礦供電系統(tǒng)3.3.22023/9/1774陜煤集團紅柳林煤礦供電系統(tǒng)3.3.22023/8/674地

面

供

電

系

統(tǒng)2023/9/1775地

面

供

電

系

統(tǒng)2023/8/675南一盤區(qū)2023/9/1776南一盤區(qū)2023/8/676礦山變電站自動化系統(tǒng)3.42023/9/1777礦山變電站自動化系統(tǒng)3.42023/8/677變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.4.12023/9/1778變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.4.12023/8/678主要內(nèi)容一、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三、管理層功能四、網(wǎng)絡(luò)層五、設(shè)備間隔層六、XR-2000系統(tǒng)特點七、典型工程舉例2023/9/1779主要內(nèi)容一、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2023/8/679一、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢三個階段以RTU為中心，由分離元件組成的集中組屏階段、以系統(tǒng)為中心，由數(shù)字化產(chǎn)品組成的集中組屏與分散安裝相結(jié)合的階段以系統(tǒng)為中心，由一體化產(chǎn)品組成的分布式自動化系統(tǒng)常用系統(tǒng)模式集中式變電站自動化系統(tǒng)：老站改造分層分布式自動化系統(tǒng)：新建的大型變電站分散式自動化系統(tǒng)：各種類型變電站發(fā)展趨勢智能化：自適應于電力系統(tǒng)的與模式；調(diào)試、維護、檢修的簡單化、傻瓜化。一體化：二次設(shè)備的小型化（處理速度高、集成度高）；電磁兼容性；網(wǎng)絡(luò)的高可靠性、高速度。網(wǎng)絡(luò)化：以系統(tǒng)為中心與面向?qū)ο蟮拈g隔層的獨立性兩方面的兼顧。2023/9/1780一、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢三個階段2023/8/680二、變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一）采用分層分布式體系結(jié)構(gòu)：三層：管理層、網(wǎng)絡(luò)層、設(shè)備間隔層典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式：模式1：雙遠動+雙后臺監(jiān)控，遠動和后臺均直接掛接間隔層的通信網(wǎng)適用范圍：無人值班，有人值守重要變電站。調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度2023/9/1781二、變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一）采用分層分布式體系結(jié)構(gòu)：調(diào)度監(jiān)二、變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（二）典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式：模式2：雙遠動+無后臺監(jiān)控，遠動直接掛接間隔層的通信網(wǎng)適用范圍：無人值班、無人值守重要變電站。調(diào)度調(diào)度2023/9/1782二、變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（二）典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式：調(diào)度調(diào)度20二、變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（三）典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式：模式3：1遠動+1后臺監(jiān)控，遠動和后臺監(jiān)控直接掛接間隔層的通信網(wǎng)適用范圍：無人值班、有人值守變電站。調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)2023/9/1783二、變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（三）典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式：調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)二、變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（四）典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式：模式4：1遠動+無后臺監(jiān)控，遠動直接掛接間隔層的通信網(wǎng)適用范圍：無人值班、無人值守變電站、開閉所、箱式變等。調(diào)度2023/9/1784二、變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（四）典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式：調(diào)度2023二、變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（五）典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式：模式5：雙總控單元+雙后臺監(jiān)控，后臺監(jiān)控通過總控單元與間隔層的通信，總控單元與調(diào)度直接通信。適用范圍：無人值班、有人值守重要變電站。計量系統(tǒng)多串口服務器CAN/485TCP/IP調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度五防系統(tǒng)直流系統(tǒng)安防系統(tǒng)消弧線圈接地系統(tǒng)2023/9/1785二、變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（五）典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式：計量系統(tǒng)多串二、變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（六）典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式：模式6：雙總控單元+無后臺監(jiān)控，總控單元與調(diào)度直接通信。適用范圍：無人值班、無人值守重要變電站。計量系統(tǒng)多串口服務器CAN/485TCP/IP調(diào)度調(diào)度直流系統(tǒng)安防系統(tǒng)消弧線圈接地系統(tǒng)五防系統(tǒng)2023/9/1786二、變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（六）典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式：計量系統(tǒng)多串三、管理層功能（一）組成監(jiān)控主站、工程師站、五防操作站功能數(shù)據(jù)采集及處理實時信息：模擬量、數(shù)字量、電度量以及其它信號。報警處理

報警信息：模擬量越限，報警接點的狀態(tài)改變，計算機系統(tǒng)本身及電源的故障，趨勢報警。報警信號：事故信號（緊急報警）即有非手動操作引起的斷路起跳閘信號。預告信號，即報警接點的狀態(tài)改變、模擬量的越限和計算機本身，包括設(shè)備出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)。2023/9/1787三、管理層功能（一）組成2023/8/687三、管理層功能（二）功能事件順序記錄和事故追憶事件順序記錄能夠在CRT上顯示動作順序及在打印機上打印順序事件自動存檔，存檔保存時間可由用戶確定。事故追憶事故追憶功能由主機實現(xiàn)，并以曲線方式顯示。事故追憶表的容量能記錄事故前數(shù)分鐘至事故后數(shù)分鐘的全所的模擬量。根據(jù)不同的觸發(fā)條件可以選擇必要的模擬量進行記錄產(chǎn)生事故追憶表，以方便事故分析。事故追憶表可以由事故或手動產(chǎn)生，可以滿足數(shù)個觸發(fā)點同時發(fā)生而不影響可靠性，系統(tǒng)能夠同時存放多個事故追憶表。2023/9/1788三、管理層功能（二）功能2023/8/688三、管理層功能（三）功能控制功能控制對象斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘、主變分接頭、電容器組?？刂品绞竭h方調(diào)度控制變電所控制室的后臺計算機操作變電所繼電器室I/O單元上對應電氣單元的一對一操作操作步驟選擇、校核、執(zhí)行、確認并設(shè)置操作員和線路代碼口令遠方與就地互為閉鎖2023/9/1789三、管理層功能（三）功能2023/8/689三、管理層功能（四）功能在線統(tǒng)計有功、無功功率；各相電流、電壓、功率因數(shù)、頻率、有功及無功電度日、月、年最大、最小值及出現(xiàn)的時間日、月、年電壓、功率因數(shù)合格率的分時段統(tǒng)計，包括最大值、最小值、超上限百分比、超下限百分比及合格率變壓器負荷率及損耗計算所用電率計算。所用電電度累計統(tǒng)計斷路器正常、事故跳閘次數(shù)、停用時間和月、年運行率等數(shù)據(jù)變壓器的停用時間及次數(shù)電容器的投入次數(shù)2023/9/1790三、管理層功能（四）功能2023/8/690三、管理層功能（五）功能畫面顯示和打印

電氣主接線圖直流系統(tǒng)圖所用電系統(tǒng)圖變電所監(jiān)控系統(tǒng)運行工況圖開關(guān)量狀態(tài)表各種實時測量值表多功能電表歷史事件及某些重要數(shù)據(jù)表值班員所需要的各種技術(shù)文件。例如：主要設(shè)備參數(shù)表，繼電保護定值表，操作票等。2023/9/1791三、管理層功能（五）功能2023/8/691三、管理層功能（六）功能時鐘同步防誤閉鎖功能系統(tǒng)的自診斷和自恢復

系統(tǒng)能夠在線診斷系統(tǒng)的軟件、硬件運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常能夠發(fā)出報警信號，并自恢復運行。自診斷范圍主機、保護測控單元、遠動通信裝置，自診斷到模件級故障。網(wǎng)絡(luò)及接口設(shè)備故障各類通道故障系統(tǒng)時鐘同步故障外設(shè)故障軟件運行出格2023/9/1792三、管理層功能（六）功能2023/8/692三、管理層功能（七）功能維護功能數(shù)據(jù)庫維護用交互方式在線對數(shù)據(jù)庫中的各個數(shù)據(jù)進行修改和增刪功能維護自動調(diào)節(jié)功能的啟動和停止，對各種應用功能運行狀態(tài)的監(jiān)測，各種報表的在線生成和顯示畫面的在線編輯等。管理功能操作票的編制設(shè)備工況報告編制設(shè)備檔案的管理2023/9/1793三、管理層功能（七）功能2023/8/693四、網(wǎng)絡(luò)層（一）網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)樹型（星型）：基于RS-232通信接口適用范圍：小型變電站調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)2023/9/1794四、網(wǎng)絡(luò)層（一）網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)2023/8/694四、網(wǎng)絡(luò)層（二）網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)總線星型：網(wǎng)絡(luò)選擇：現(xiàn)場總線：CAN、LONWORK、RS-485口等以太網(wǎng)適用范圍：各種類型變電站調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)2023/9/1795四、網(wǎng)絡(luò)層（二）網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)2023/8/695四、網(wǎng)絡(luò)層（三）網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)混合型：網(wǎng)絡(luò)選擇：總線型+星型適用范圍：各種類型變電站計量系統(tǒng)多串口服務器CAN/485TCP/IP調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度五防系統(tǒng)直流系統(tǒng)安防系統(tǒng)消弧線圈接地系統(tǒng)2023/9/1796四、網(wǎng)絡(luò)層（三）網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)計量系統(tǒng)多串口服務器CAN/48四、網(wǎng)絡(luò)層（四）網(wǎng)絡(luò)層的組成保護測控網(wǎng)絡(luò)（主網(wǎng)）通信控制器（總控單元）網(wǎng)絡(luò)多串口服務器網(wǎng)絡(luò)交換機通信接口轉(zhuǎn)換模塊智能網(wǎng)絡(luò)通信卡錄波網(wǎng)絡(luò)計量網(wǎng)絡(luò)對時網(wǎng)絡(luò)2023/9/1797四、網(wǎng)絡(luò)層（四）網(wǎng)絡(luò)層的組成2023/8/697四、網(wǎng)絡(luò)層（五）功能：規(guī)約轉(zhuǎn)換調(diào)度或集控站：CDT、101、五防系統(tǒng)：珠海共創(chuàng),晉電（優(yōu)特）直流系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)CDT、MODEMBUS計量系統(tǒng)國標火災報警系統(tǒng)、現(xiàn)場防盜報警系統(tǒng)接地變控制系統(tǒng)2023/9/1798四、網(wǎng)絡(luò)層（五）功能：規(guī)約轉(zhuǎn)換2023/8/698四、網(wǎng)絡(luò)層（五）網(wǎng)絡(luò)層：管理層采用以太網(wǎng)；設(shè)備層采用CAN現(xiàn)場總線組成：通信控制器：采用兩臺帶液晶的工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò)多串口服務器：采用MOXA產(chǎn)品，CPU為INTEL960微處理器，設(shè)有8/16個232接口，1個網(wǎng)絡(luò)接口。網(wǎng)絡(luò)交換機通信接口轉(zhuǎn)換模塊：232/485，232/422等接口轉(zhuǎn)換智能網(wǎng)絡(luò)通信卡：CAN卡等功能：規(guī)約轉(zhuǎn)換調(diào)度或集控站：CDT、101、五防系統(tǒng)：珠海共創(chuàng),晉電（優(yōu)特）直流系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)計量系統(tǒng)火災報警系統(tǒng)、現(xiàn)場防盜報警系統(tǒng)接地變控制系統(tǒng)2023/9/1799四、網(wǎng)絡(luò)層（五）網(wǎng)絡(luò)層：管理層采用以太網(wǎng)；設(shè)備層采用CAN現(xiàn)五、設(shè)備層（一）組成繼電保護高壓保護保護與測控單元完全分開，由不同的裝置完成采用32位計算機，多CPU并行工作漢化顯示，可直接接打印機集中組屏中低壓保護保護、測量、狀態(tài)檢測、控制一體化16或32位計算機，單或多CPU并行工作漢化顯示，不直接接打印機標準工業(yè)化設(shè)計：寬溫、強抗干擾能力分散安裝2023/9/17100五、設(shè)備層（一）組成2023/8/6100五、設(shè)備層（二）繼電保護分類線路保護變壓器保護母線保護電動機保護電容器保護電抗器保護斷路器失靈保護2023/9/17101五、設(shè)備層（二）繼電保護2023/8/6101五、設(shè)備層（三）組成安全自動裝置同期合閘條件：頻差、壓差、角差重合閘啟動方式：不對應和保護動作檢定方式：同期、無壓、不檢定低周減載：集中式、分散式電壓無功自動控制裝置調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)備用電源自投進線自投母聯(lián)或橋開關(guān)自投2023/9/17102五、設(shè)備層（三）組成2023/8/6102五、設(shè)備層（四）組成測控單元通用測控公用測控智能電表脈沖電表智能電表2023/9/17103五、設(shè)備層（四）組成2023/8/6103六、XR-2000變電站自動化系統(tǒng)系統(tǒng)由以下單元組成：監(jiān)控操作站XRM-200系列通信控制裝置XRT-200系列變壓器保護控制裝置XRL-200系列線路保護控制裝置XRC-200系列電容器保護控制裝置XRF-200系列廠用變保護控制裝置XRB-200系列備用電源自投裝置XRE-200系列電動機保護測控裝置XRV-200系列無功電壓自動調(diào)節(jié)裝置XRS-200系列測控裝置2023/9/17104六、XR-2000變電站自動化系統(tǒng)系統(tǒng)由以下單元組成：202六、XR-2000變電站自動化系統(tǒng)系統(tǒng)特點遠動與后臺監(jiān)控完全獨立可靠通信處理模式，確保數(shù)據(jù)的可靠傳遞和一致性采用分層分布式體系結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想監(jiān)控軟件完全按模塊化、通用化標準系統(tǒng)具有開放互聯(lián)功能智能化保護裝置先進的硬件技術(shù)16位A/D雙級光電隔離良好的電磁兼容性友好的人機界面系統(tǒng)保密性強，有完善的權(quán)限管理2023/9/17105六、XR-2000變電站自動化系統(tǒng)系統(tǒng)特點2023/8/61七、典型工程典型工程方案：泉州塘上變2023/9/17106七、典型工程典型工程方案：泉州塘上變2023/8/6106微機防誤閉鎖系統(tǒng)3.4.22023/9/17107微機防誤閉鎖系統(tǒng)3.4.22023/8/6107常規(guī)五防閉鎖功能防止帶負荷拉、合刀閘防止誤入帶電間隔防止誤分、合斷路器防止帶電掛接地線、合接地刀閘防止帶接地刀閘或臨時接地線合隔離開關(guān)微機防誤閉鎖功能常規(guī)五防閉鎖功能采集狀態(tài)信息，并上送監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)門、接地刀閘、臨時接地線、手動刀閘等）

就地監(jiān)控軟閉鎖操作票管理2023/9/17108常規(guī)五防閉鎖功能2023/8/6108系統(tǒng)組成防誤主站電腦鑰匙防誤鎖具電氣編碼鎖（交流、直流）、機械編碼鎖（固定鎖、掛鎖）、網(wǎng)門鎖、臨時接地點地栓鎖通訊適配器RTU接口打印機操作票管理專家系統(tǒng)圖形系統(tǒng)2023/9/17109系統(tǒng)組成2023/8/6109防誤主站內(nèi)駐本站的一次系統(tǒng)圖、二次壓板圖及五防閉鎖程序，操作管理系統(tǒng)等。實現(xiàn)變電站的防誤系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)連接，信息功能雙向變換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和狀態(tài)共享滿足變電站監(jiān)控操作防誤功能，從而實現(xiàn)遙控操作從軟件程序上閉鎖防止誤操作事故的發(fā)生正確接收電腦鑰匙上傳的信息，保證模擬防誤圖狀態(tài)與現(xiàn)場的實際狀態(tài)一致，與電腦鑰匙信息交換正確、無遺漏、邏輯判斷準確無誤預編、存儲防誤規(guī)則，失電后其信息不應改變和丟失規(guī)則編碼庫對系統(tǒng)維護員開放，以便于設(shè)備間隔擴展需要2023/9/17110防誤主站2023/8/6110電腦鑰匙具備液晶漢字顯示和智能語音提示功能電腦鑰匙識別與控制編碼個數(shù)應滿足變電站的最終規(guī)模要求顯示電池容量,具有低電壓報警提示及標準時間顯示具有超時休眠及掉電記憶功能具有抗沖擊力、抗電磁干擾、防水功能具有未遂事故追憶功能，可追憶10次以上倒閘操作任務的信息2023/9/17111電腦鑰匙2023/8/6111圖形系統(tǒng)變電站常用設(shè)備圖的繪圖板和顯示瀏覽、繪制系統(tǒng)一次接線圖閉鎖操作模擬和相應的安全保護措施，并傳輸電腦鑰匙操作票管理專家系統(tǒng)查詢、輸入、修改系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容包括開關(guān)鎖碼表、典型任務數(shù)據(jù)庫、操作票數(shù)據(jù)庫以及進行系統(tǒng)設(shè)置

操作票的編輯、修改、存檔、打印按日期、操作人、操作票序號查詢的功能查詢結(jié)果的打印2023/9/17112圖形系統(tǒng)2023/8/6112遙視系統(tǒng)在無人值班站的應用

3.4.32023/9/17113遙視系統(tǒng)在無人值班站的應用

3.4.32023/8/6113遙視系統(tǒng)的基本功能能在遙視控制中心觀察變電站裝設(shè)的多個攝像機拍攝的視頻信息，可對現(xiàn)場進行監(jiān)視能在遙視控制中心對視頻信息采集設(shè)備進行遠方控制云臺的上下左右的旋轉(zhuǎn)鏡頭焦距燈光的控制雨刷的控制視頻矩陣的輪巡和設(shè)置快球預置位的設(shè)定等數(shù)字錄象，可隨時、即時地檢索和回放與變電站自動化系統(tǒng)接口，可根據(jù)自動化系統(tǒng)的信息自動調(diào)整攝象機對準監(jiān)視目標與安防和消防系統(tǒng)接口，可根據(jù)安防和消防系統(tǒng)的信息自動調(diào)整攝象機對準監(jiān)視目標2023/9/17114遙視系統(tǒng)的基本功能2023/8/6114遙視系統(tǒng)的基本功能能對多個監(jiān)視位置的云臺、鏡頭參數(shù)進行預置，在需要時能方便、快速地轉(zhuǎn)到相應的預置點對高壓設(shè)備進行超溫檢測和報警統(tǒng)一對時圖象打印權(quán)限設(shè)置與其他系統(tǒng)接口：MIS、EMS、SCADA等遠程維護2023/9/17115遙視系統(tǒng)的基本功能2023/8/6115基本組成廠站端設(shè)備通信層遙視控制中心2023/9/17116基本組成2023/8/6116煤礦供電系統(tǒng)運行過程中

出現(xiàn)的典型問題、解決方案

與案例剖析

42023/9/17117煤礦供電系統(tǒng)運行過程中

出現(xiàn)的典型問題、解決方案

與案例4.1礦井供電系統(tǒng)鐵磁諧振過電壓2023/9/171184.1礦井供電系統(tǒng)鐵磁諧振2023/8/電力系統(tǒng)中存在大量電感和電容元件電感元件：電力變壓器、互感器、發(fā)電機、消弧線圈、電抗器、線路導線電感等電容元件：線路導線對地和相間電容、補償用的并聯(lián)和串聯(lián)電容器組、高壓設(shè)備的雜散電容當系統(tǒng)進行操作或發(fā)生故障時，電感、電容元件可形成各種振蕩回路，如某一自由振蕩頻率等于外加強迫頻率，發(fā)生諧振。諧振是一種周期性或準周期性的運行狀態(tài)一鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生

2023/9/17119電力系統(tǒng)中存在大量電感和電容元件當系統(tǒng)進行操作或發(fā)生故障時，對應三種電感參數(shù)，在一定的電容參數(shù)和其他條件的配合下，可能產(chǎn)生三種不同性質(zhì)的諧振現(xiàn)象線性諧振鐵磁諧振（煤礦供電系統(tǒng)中最易出現(xiàn)的一類）參數(shù)諧振一鐵磁諧振過電壓特點及分類

2023/9/17120對應三種電感參數(shù)，在一定的電容參數(shù)和其他條件的配合下，可能產(chǎn)諧振時產(chǎn)生的過電壓和過電流將會引起PT爆炸

和停電事故；不僅影響供電可靠性，而且會引起主設(shè)備損

壞，嚴重威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。在中性點不接地系統(tǒng)中，當系統(tǒng)的接地電容電流較大

時，在單相接地故障恢復的瞬間，容易發(fā)生電磁式PT一

次保險熔斷事故，不僅影響電費的計量，造成很大的損

失，而且可引起繼電器誤動作。二鐵磁諧振過電壓的危害對配電網(wǎng)穩(wěn)定、安全、可靠的運行十分不利2023/9/17121諧振時產(chǎn)生的過電壓和過電流將會引起PT爆炸二鐵磁PT、變壓器、架空線路的電氣關(guān)系

三鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生原理2023/9/17122PT、變壓器、架空線路的電氣關(guān)系三鐵磁諧振過電壓的鐵磁諧振回路由帶鐵芯的電感元件（如空載變壓器、電壓互感器）和系統(tǒng)的電容元件組成。因為鐵芯電感元件的飽和現(xiàn)象，使回路的電感參數(shù)是非線性的，在滿足一定諧振條件時，會產(chǎn)生鐵磁諧振，并有許多特有的性質(zhì)。三鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生原理2023/9/17123鐵磁諧振回路由帶鐵芯的電感元件（如空載變壓器、電壓互感器）和交流電源作用于電感

，若磁鏈

保持正弦波形，則電流i的波形發(fā)生畸變，波形中有3、5、……奇次諧波

鐵磁元件的非線性特性

隨著電流的逐漸增加，鐵心開始飽和，磁鏈與電流的關(guān)系呈現(xiàn)非線性，電感值隨電流(磁鏈)逐漸減小

2023/9/17124交流電源作用于電感，若磁鏈保持正弦波形，則電流i的波形發(fā)PT、變壓器、架空線路的等值電路

三鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生原理2023/9/17125PT、變壓器、架空線路的等值電路三鐵磁諧振過電壓的三鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生原理基波鐵磁諧振圖解法串聯(lián)鐵磁諧振回路是一條直線在起始階段為一直線，其斜率稱為起始感抗L0（即在額定電壓下的勵磁感抗）隨著電流的增加，鐵心逐漸飽和，電感值下降，不再是直線2023/9/17126三鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生原理基波鐵磁諧振圖解法串聯(lián)鐵產(chǎn)生鐵磁諧振的條件

在鐵心未飽和時，回路參數(shù)滿足的條件：隨著線圈中電流的增加，電感值下降，

0上升到接近或等于

，滿足了串聯(lián)諧振的條件，回路由非諧振狀態(tài)轉(zhuǎn)化為諧振狀態(tài).三鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生原理2023/9/17127產(chǎn)生鐵磁諧振的條件隨著線圈中電流的增加，電感值系統(tǒng)正常運行時：互感器PT的參數(shù)對稱，勵磁電感較大，鐵芯不飽和，不會產(chǎn)生過電壓。當系統(tǒng)發(fā)生故障或操作等外界干擾時，PT繞組受勵磁的激發(fā)而飽和，由于三相繞組的飽和深度不同，必然導致中性點位移電壓。三鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生原理2023/9/17128系統(tǒng)正常運行時：三鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生原理2023/三鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生原理互感器PT飽和時：由于電壓互感器飽和程度不同，會造成系統(tǒng)兩相或三相對地電壓同時升高，而電源變壓器的繞組電勢、和要維持恒定不變。因而，整個電網(wǎng)對地電壓的變動表現(xiàn)為電源中性點的位移，由于這一原因，這種過電壓現(xiàn)象又稱電網(wǎng)中性點的位移過電壓。中性點的位移電壓也就是電網(wǎng)的對地零序電壓，將全部反映至互感器的開口三角繞組。引起互感器PT飽和因素：

雷擊或其他原因使線路發(fā)生瞬間單相電弧接地，當故障相接地消失時，引起電壓互感器飽和；

電源突然合閘到母線上，使接在母線上的電壓互感器某一相或兩相繞組出現(xiàn)較大的勵磁涌流，而導致電壓互感器飽和。2023/9/17129三鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生原理互感器PT飽和時：引起互感分頻諧振過電壓基頻諧振過電壓高頻諧振過電壓四鐵磁諧振過電壓的類型2023/9/17130分頻諧振過電壓四鐵磁諧振過電壓的類型2023/8/1分頻諧振過電壓的特點

諧振頻率可能等于工頻的分數(shù)倍（1/2、1/3、1/5、2/3、3/5倍等），稱為分次諧波諧振。

過電壓倍數(shù)較低，一般不超過倍的相電壓；三相對地電壓表的指示值同時有周期性的擺動；線電壓指示正常；過電流很大，往往導致PT熔絲熔斷，甚至燒毀PT。四鐵磁諧振過電壓的類型2023/9/171311分頻諧振過電壓的特點四鐵磁諧振過電壓的類型2022基頻諧振過電壓的特點

三相對地電壓表示為二相高，一相低；線電壓正常，過電壓倍數(shù)在倍相電壓以內(nèi)；伴有接地信號，即虛假接地現(xiàn)象。四鐵磁諧振過電壓的類型2023/9/171322基頻諧振過電壓的特點四鐵磁諧振過電壓的類型2023高頻諧振過電壓的特點

諧振頻率可能等于工頻的整數(shù)倍（2、3、5倍等），稱為高次諧波諧振。

過電壓倍數(shù)較高，最大幅值達4~5倍相電壓；三相對地電壓表示數(shù)同時升高；線電壓基本正常，過電流較小。四鐵磁諧振過電壓的類型2023/9/171333高頻諧振過電壓的特點四鐵磁諧振過電壓的類型2023

在中性點不接地系統(tǒng)中，可采用下列措施消除PT飽和引起的過電壓：選用伏安特性較好的、不易飽和PT，可明顯降低產(chǎn)生諧振的概率。(2)選用電容式電壓互感器，它不存在飽和的問題。(3)盡量減少系統(tǒng)中性點接地的電壓互感器數(shù)，增加互感器中的等值總感抗。(4)增大對地電容。母線側(cè)裝設(shè)一組三相對地電容器，或利用電纜段代替架空線段，以增加對地電容。五消除、抑制鐵磁諧振過電壓的措施2023/9/17134在中性點不接地系統(tǒng)中，可采用下列措施消除PT飽和

(5)采取臨時措施。可在發(fā)生諧振時，臨時投入消弧線圈，也可以按事先方案投入某些線路或設(shè)備以改變電路參數(shù)。(6)電網(wǎng)的中性點經(jīng)過消弧線圈接地后，相當于在電壓互感器每一相電感上并聯(lián)一個消弧線圈的電感，因消弧線圈的電感遠較電壓互感器相對地的電感為小，完全打破了參數(shù)匹配的關(guān)系，諧振過電壓就不會產(chǎn)生了。五消除、抑制鐵磁諧振過電壓的措施2023/9/17135五消除、抑制鐵磁諧振過電壓的措施2023/8/6135

(7)在PT高壓中性點串接單相PT。(8)在零序回路中接入阻尼電阻。五消除、抑制鐵磁諧振過電壓的措施2023/9/17136五消除、抑制鐵磁諧振過電壓的措施2023/8/61364.2礦井供電系統(tǒng)越級跳閘分析2023/9/171374.2礦井供電系統(tǒng)越級跳閘分析2023/8/6137主要內(nèi)容1.目前煤礦井下存在的越級跳閘問題2越級跳閘的危害3越級跳閘的原因分析4越級跳閘的解決方案2023/9/17138主要內(nèi)容1.目前煤礦井下存在的越級跳閘問題2023/8越級跳閘是影響煤礦安全供電的常見事故導致大范圍停電延長了故障排除和供電恢復時間影響煤礦安全和生產(chǎn)一越級跳閘危害2023/9/17139越級跳閘是影響煤礦安全供電的常見事故一越級跳閘危害202級聯(lián)層次多:地面總變

井下中央變

采區(qū)變…二越級跳閘原因短路容量大：電纜線路多,供電半徑短電流定值、時限無法配合越級跳閘！井下電力運行規(guī)程要求線路有瞬時短路保護），短路保護沒有選擇性，線路故障時極易出現(xiàn)越級跳閘；運行方式變化，……不能靠增加時間級差實現(xiàn)各級線路短路保護的整定配合；另外由于漏電保護準確性不高，也極易造成越級跳閘的發(fā)生；2023/9/17140級聯(lián)層次多:地面總變井下中央變采區(qū)變…二越級跳三常規(guī)井下保護配置以速斷過流保護為主保護，每一個小藍色塊代表一個速斷過流保護。當采區(qū)變電所任何一條負荷線出現(xiàn)故障時，都可能跳到上一級變電所開關(guān)甚至跳到地面變電所得開關(guān)；即”越級跳閘”導致停電范圍擴大。2023/9/17141三常規(guī)井下保護配置以速斷過流保護為主四參考解決方案2023/9/17142四參考解決方案2023/8/61424.1參考解決方案一采用光纖差動保護解決饋線故障導致的“越級跳閘”

光纖差動保護正常運行時退出或因特殊情況（如光纜斷裂等）退出時恢復傳統(tǒng)保護模式（即投入進線的瞬時短路保護）2023/9/171434.1參考解決方案一采用光纖差動保護1光纖縱差保護原理差動保護的動作區(qū)是由CT位置確定，與保護定值無關(guān)。當采區(qū)變電所任一出線故障時，光纖差動保護無差動電流，線路光纖差動保護能可靠不誤動；均由饋出線高爆速斷保護動作切除故障，確保不出現(xiàn)”越級跳閘”。2023/9/171441光纖縱差保護原理差動保護的動作區(qū)是由CT位置確定，與保2母線差動保護原理2023/9/171452母線差動保護原理2023/8/61453數(shù)字化變電站是該方案實現(xiàn)的

重要基礎(chǔ)與保障

“數(shù)字化變電站”是以變電站一、二次設(shè)備為數(shù)字化對象，以高速網(wǎng)絡(luò)通信平臺為基礎(chǔ)，通過對數(shù)字化信息進行標準化，實現(xiàn)信息共享和互操作，并以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)測量監(jiān)視、控制保護、信息管理等自動化功能的變電站。

2023/9/171463數(shù)字化變電站是該方案實現(xiàn)的

重要基礎(chǔ)與保障2023/4參考解決方案一的配置

應用最新的基于全站網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享的數(shù)字化變電站技術(shù)，運用高速光纖通訊將精確同步采樣的井下各高爆的電流、電壓數(shù)據(jù)上送位于地面控制中心的集成保護測控裝置（保護主機）。保護主機上配置差動保護模塊取代傳統(tǒng)短路保護作為電源進線的主保護，差動保護范圍固定，實現(xiàn)全系統(tǒng)零時限全線速動，另外在采區(qū)變電所各段母線配置母線差動保護和小電流接地選線功能，解決煤礦供電系統(tǒng)廣泛存在的“越級跳閘”問題，大大提高煤礦供電系統(tǒng)的供電可靠性。2023/9/171474參考解決方案一的配置應用最新的基于全站網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)5參考解決方案一的應用在井下配電系統(tǒng)和可能出現(xiàn)越級跳閘的地面下井線路安裝保護器，采用高速光纖網(wǎng)絡(luò)將采樣的數(shù)據(jù)上送至位于地面控制中心的保護主機?；谌緮?shù)據(jù)共享的保護裝置按如下原則配置保