高压供电范例(3篇)

高压供电范文

[关键词]高压供电网络；消弧问题

中图分类号：U223文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）03-0118-01

随着各项技术的发展，电缆网络的规模逐渐增大，在万伏路灯的高压电网中，单相接地电容电流值不断增长，在实际运行过程中，如果万伏高压系统中的单相接地电流值超出10安培，很容易导致出现电弧不灭的情况，这就有可能引发相间短路，一旦单相接地间出现间接性弧光，很容易导致极高幅值的过电压现象，容易引起完好相之间出现三到四倍间的过电压，很容易导致永久性的接地，对于这种过电压，虽然对于变压器、断路器、电器线路等设备没有太大的危害，一旦遇到绝缘保护中存在相关缺陷，很容易导致完好相被过电压击穿，导致出现多点接地短路，最终引发电器设备烧毁或者是电器跳闸，导致出现较大的损失，对供电的稳定性造成威胁。

一、中性点接地方式的选择

依据我国电力企业及电网的实际情况，其中性点接地方式有三种：经过消弧线圈接地、经过小电阻接地、不接地，对各种接地方式进行简单分析，主要表现为：（1）不接地，在这种接地方式中，其运行与维护都比较简单，常用于电力系统投入使用初期，对于提升系统试运行效率具有积极作用，但是这种运行方式中，单相接地的情况出现时，容易产生弧光接地现象，在实际的操作过程中，很有可能导致电压互感器出现电磁谐振的过电压，所以在实际运行过程中，并不能将这种运行方式作为电力系统中的长期运行方式；（2）经过小电阻接地，该种接地方式中，能够对过电压的幅值进行限制，并降低了设备对绝缘的要求，能够有效的阻止单相接地情况进一步影响到其他正常相的工作，而在单相接地的情况出现后，它还可以利用零序电流，启动保护程序，立即断开单接地的线路，保证其它线路的正常运行，然而，此方式增大了因为单相接地而跳闸的几率，对断路器的损耗非常严重，影响系统的电磁环境从而干扰通信等；（3）经过消弧圈接地的方式，此种接地方式能够对接地的电容电流进行自动的补偿，起到延长再起弧产生时间的作用，大大降低了建弧的几率。此方法还因为限制了过电压的幅值，也可以对弧光接地的过电压现象起到一个良好的抑制作用，同时，也有效避免因为单相出现永久性的接地情况，而导致电压互感器发生电磁谐振的现象。不过这一系统需要投入大量资金，但其好处明显，所以本文也推荐使用这种接地方式。

二、消弧装置的具体配置

对消弧装置的具体配置进行简单分析，主要表现为：（1）跟踪补偿消弧装置的采用，以往经过消弧线圈进行接地的方式，其补偿装置的调节极其不便，它不仅需要工作人员自主判断，进行手动操作，而且过程复杂，需要人工退出，并且其补偿的程度也不能够达到完美状态，以至于很难对脱谐度实现完美控制，无法及时根据电网参数而调整至最好的状态。故此，本文根据路灯高压供电网络的实际情况，选择采用具有自动跟踪补偿功能的消弧装置；（2）对消弧线圈的电感调节选择，依据电感的可连续调节和不可连续调节，消弧线圈的电感调节方式可以分为两大类。而本文选用可连续调节的电感调节方式，在电感可连续调节一类方式中，有可调气隙式和磁饱和电抗器式等，根据实际情况的需要，可以进行适当选择；（3）选购跟踪消弧线圈，在选购消弧线圈时，需要根据当地路灯高压供电网络的实际情况，选择原理先进、稳定性好且是由大厂家生产的产品。而且还要对系统的未来发展情况有一个预估，以便选购能满足长期的需求，从而避免因为消弧线圈的频繁更替，而徒耗了资金，加大了成本。而且消弧线圈还应该同时具备有人工和自动调谐的功能，而自动调谐还需要拥有其内部的通信接口，以便进行遥测遥控；（4）补偿装置的具体设备参数选择，为了保证补偿装置的高效运行以及其经济稳定性，对于正确选择消弧线圈、有载调节开关、接地变压器、阻尼电阻等设备的参数，就显得非常重要，消弧线圈容量的选择，其容量计算公式为：，上式中，表示的含义是：电网的相额定电压；I0表示的含义是：电网接地的电容电流；S表示的含义是：消弧线圈的容量，电流的具体大小应该综合的考虑电网未来的发展，以便于选择合适的数值。分接头的选择。在单相接地的状况中，脱谐度的大小会直接影响到弧道的残流以及电压恢复的速度，想要解决消弧问题，就不得不考虑到脱谐度的问题。而分接头的头数多少则决定了消弧装置的脱谐度最小值的大小，然而，消弧线圈分接头的数量太多，虽然调节的精度更加准确，却又会导致更加复杂的操作，所以，就以一般情况而言，本文选择的是过补偿的一般方式，即选择具备5个以上的分接头消弧线圈。

三、电弧不能消除的应急措施

电弧不能消除的应急措施主要表现为：（1）速拉灭弧，可以通过在交流电在零值的刹那，迅速拉开触头的间隔距离，限制触头的电压，避免其击穿触头间距，成功消除电弧。为了能够及时拉开触头间距，可以在断路器里装备一个跳脱弹簧，以利于加速触头的分离，快速消弧；（2）吹动灭弧，以利用电磁力、气流等手段，对电弧进行横吹或纵吹，拉长电弧的同时也冷却电弧，降低场强，快速灭弧；（3）狭缝灭弧，可以在固体介质的电弧沟内燃烧电弧，冷却电弧的同时，也增大压力，有效消灭电弧。有一些装置就利用这一灭弧原理，如把石英砂填充在熔丝的熔管之内，以及陶瓷制的灭弧栅等；（4）其它灭弧方法，通过令电弧的温度降低，可以达到灭弧效果。还可以利用真空绝缘性高的特性，把触头放在真空容器之中，电流经过零值时，可以熄灭电弧。另外，还可以通过金属片把长电弧切成短电弧，提升电弧的电压，当其自身电压超过外界电压时，可以达到灭弧效果。

结束语

为了解决路灯高压供电网络中存在的消弧问题，本文通过阐述电弧的产生以及影响，推荐使用经过消弧圈的接地方式，并结合具体的装备配置进行分析，提出了一些应急情况下的灭弧建议，对于实际的高压供电网络的消弧工作具有一定的参考作用。

参考文献

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关键词高动压；远距离；供电供液

1传统近距离供电供液的背景及不足

1．1地质条件不需要远距离供电供液

在十矿上综采初期，煤层埋藏浅，矿山采动压力小，煤层CH4含量小，风巷压力小,巷道断面较大，向采面供电的开关列车一般布置在风巷，距采面100米左右，一般能满足安全、生产需要，客观上不需要远距离供电供液。

1．2传统综采工作面近距离供电供液存在的主要问题

随着开采深度的不断加深，矿山采动压力越来越大，其煤层CH4含量也越来越大，例如我们十矿-320水平开采的大多采面，开采初期风、机两巷压力就非常大，采动压力区内，棚梁压弯，巷道变形，地臌现象非常突出，通风和行人断面已无法保证安全生产，再加上近几年来瓦斯突出现象时有发生，瓦斯超限事故不断增加，而高突采煤工作面，开关列车规定必须布置在机巷，机巷同时布置皮带及开关列车，巷道空间相当拥挤，布置和频繁移动非常困难。所以近距离供电供液的弊端日益显现出来，已不能适应减人提效、高产高效矿井发展的需要，远距离供电供液的要求日益迫切，从实际生产需要出发，设计远距离供电供液主要由此确定。近距离供电供液的弊端主要表现如下几点：

（1）开关列车距采面太近，没有躲过采动压力区，开关列车影响通风、行人、运料，不利于安全生产；

（2）开关列车工作环境差，事故多，开关列车每天外移，劳动强度大，不利于减人提效；

（5）开关列车站道布置，不利于质量达标。

2远距离供电供液的技术原理

根据矿井供电理论，结合该采面地质构造条件，总结以往综采工作面供电供液成功方案实施的经验，认真研究综采机械设备、电器设备的工作原理和结构特点，科学合理选择配套设备，并采取相应的措施，制定出己15-22090工作面科学合理的设计方案，确保该项目顺利完成。

2．1己15-22090工作面基本地质条件

己15-22090工作面位于十矿己二采区，属-320水平二轨下山，东翼第四阶段，南邻己15-22070老空区，北为己15及己16、17-22110采空区，上部为-140水平戊四大巷。工作面有效走向，风巷611米，机巷630米，切眼斜长221米。工作煤层顶板标高在-270―-315米，埋深360-405米，地面标高+90米。工作面所采煤层为己15煤层，煤厚在2.0-2.4米之间，一般厚度在2.2米，采面己15煤层结构单一，厚度稳定，倾角较平缓，在3－10度之间，一般在7度左右。

工作面煤层直接顶为砂质泥岩，厚度在3米左右，己15煤层直接底为碳质泥岩，厚度在0.2－2.2米之间。工作面地质构造比较复杂，其影响工作面回采的断层共5条，落差在1.2米－2.0米不等。

2．2科学合理选择配套设备

根据该面地质构造和现有设备，经充分论证设备选型配套为：ZY2000-14/31液压支架149架；SGD-630/320运输机；MG-132/320W采煤机；SZD-730/90转载机；WRB-200/31.5A乳化泵2泵1箱。

3远距离供电供液的技术原则

3.1安全性。在矿井供电中，工作环境特殊，必须严格按照《煤矿安全规程》的有关规定执行，确保供电安全。

3.2质量性。煤矿综采工作面供电系统必须保证电压稳定,各项保护齐全,整定正确合理,确保安全生产。正常运行时电缆网路的实际电压损失必须小于或等于网路所允许的电压损失。乳化液泵的流量和压力损失应符合要求。

3.3经济性。一方面尽可能降低设备、材料及电缆的消耗量；另一方面，注意降低供电供液系统的电能损耗、液压能损耗及维护费用。

高动压条件下，供电供液距离并不是越远越好，为了追求距离远，而一唯地增加电缆截面、移动变压器的容量等，都是不可取的，这样会增大综合成本投入。

4远距离供电供液的研究与应用

4．1远距离供电供液的可行性

要解决近距离供电供液存在的主要问题，满足生产所需，必须搞远距离供电供液，最近几年，我国煤机行业发展迅速，技术不断进步，新设备不断出现，如电缆规格多样化，电机功率、变压器容量不断加大，运输机、采煤机、转载机生产能力不断提高，乳化液泵流量不断加大，高压管直径及耐压不断提高，使远距离供电供液在技术上成为可能，使高产高效装备综合技术水平整体提高，保证了远距离供电供液实施。

4．2远距离供电供液的技术方案

通过多方论证，首先确定在己15-22090工作面启动远距离供电供液方案：（1）论证该面地质条件及通风系统，确定移动泵站布置在风巷或机巷。（2）科学合理选择配套设备。（3）合理计算变压器容量进行选型。

采区的低压电气设备，都通过移变降压进行供电。所以正确选择变压器的容量，对井下安全生产和变压器经济运行起着重大影响。如果所选变压器的容量过大，那么变压器总是在轻载情况下运行，使变压器没有得到充分利用，出现大马拉小车的情况，浪费电能。另外，长期在轻载情况下运行，变压器效率低，功率因数下降。容量选的过小，将会造成长期过载，降低变压器使用寿命或造成事故，影响生产。

（4）合理计算馈电、起动器容量进行选型。

（5）根据电缆选型原则，正确计算电缆负荷电流，合理选用电缆截面。

选择电缆截面应满足以下要求：①电缆实际流过的长时工作电流必须小于或等于它所允许的负荷电流。②正常运行时电缆网路的实际电压损失必须小于或等于网路所允许的电压损失。③电缆在供电运行过程中，芯线的允许温度不超过65℃（橡套电缆）。④离电源距离最远、容量最大的电动机起动时，应保证电动机两端电压不低于该设备所允许的最小起动电压，否则电动机将因电压过低而不能起动。根据经验，正常工作时的实际电压损失如能满足要求，一般也就能够满足电动机起动时对最小起动电压的要求，不必再进行繁琐的起动电压校验计算。⑤经常移动的用电设备、电缆还应保证有足够的机械强度。

在进行低压电缆的截面选择时，一般主要满足以上几项要求即可。但同时应考虑用电设备引入电缆的外径尺寸和短路保护装置的整定。

（6）合理整定各级保护整定值，保证供电安全稳定。

（7）选用大流量乳化液泵，保证生产所需压力及流量。

（8）选用高耐压胶管、大流量胶管，保证生产所需。

（9）验算供电系统电压损失和供液系统压力损失及流量。

①供电系统的电压损失。为保证电动机正常运行，其端电压不得低于额定电压的95%，对额定电压为1140伏的电动机而言，其最小端电压Umin应为：

Umin=1140×0.95=1083伏

总的电压损失应由三个部分组成，即变压器的电压损失，干线电缆的电压损失和支线电缆所产生的电压损失，因此井下低压电网的总的电压损失，便可按下式进行计算：

∑U=UB+Ug+Uz

通过对供电系统的变压器UB、干线Ug、支线Uz电压损失计算之后，如总的电压损失小于允许电压损失，这样便可认为按允许负荷电流所选电缆截面全部满足要求。

如果供电系统的总电压损失大于允许电压损失时，则需采取以下措施：

第一、首先应考虑加大电缆截面措施，当采取加大电缆截面的措施后，必须重新计算总的电压损失，直到达到供电系统的总电压损失小于允许电压损失为止。

如果按允许电压损失计算的电缆截面过大，可选用两根电缆并联进行供电。

第二、将变压器的高压输入端改为接在-5%抽头上，这样可使变压器的二次空载电压提高5%，网路额定电压为1140伏时，变压器二次空载电压将为1260伏，供电系统的允许电压损失将为：

UY=1260-1083=177伏

经过验算，变压器．干线电缆．支线电缆电压损失均符合要求。如果采用调-5%，抽头这一措施后，电网的总电压损失，仍不够满足允许电压损失的要求，那么必须采取其它措施，如移动采面变电站位置，使其靠近工作面，或采取分散负荷等。

②乳化液泵流量的验算。泵站流量的大小决定了支架的移动速度，支架的移动速度，必须与采煤机正常的牵引速度相适应，采煤机的正常最大牵引速度应根据运输机的输送量来计算。泵站的流量还要根据支架在工作循环中需要的油缸的最大流量来确定。

MG―132/320W采煤机额定牵引速度：5.5m/min；截深：0.63米。己组煤容重：1.317T/m?；采高：2.2米。SGD-630/220（73SA）运输机输送量：400吨/小时

依以上条件可得采煤机的正常最大牵引速度：

ZY2000-14/31支架各千斤顶技术特征表：

经过以上计算，流量满足要求。

③乳化液泵的压力损失。矿井地质条件复杂，供液管路铺设平直效果不好，更不能理想化，依流体力学理论计算比较复杂，这里不在赘述。经过采面现场测试，实际压力损失为0.3Mpa，能够满足需要。

（10）进行工业性试验，进一步优化方案。

通过以上措施实施，使变压器、电磁起动器、馈电及电缆科学布置，正确组合，设计出科学规范，有实用价值的远距离供电供液方案，供电供液距离由传统的250米延长到700米，解决近距离供电供液之不足，服务于十矿高产高效工作面，为十矿持续、稳定、健康、协调发展做出贡献。

4．3创新点

（1）开关列车已躲过采动压力区。改善了开关列车工作环境，减少事故，保证安全生产。

（2）开关列车放入硐室，增加了通风断面，利于CH4排放。减少了开关列车移动次数，减轻了工人劳动强度，提高了工效。

（3）解决了大采长工作面供电问题，有利于高产高效。有利于两巷物料、设备运输，使道路畅通利于质量达标。

5结束语

经过我们多方论证，高动压综采工作面远距离供电供液方案，通过在己15-22090工作面工业性试验，供电设备运行良好，生产能力强，设备配备科学合理，符合煤矿安全规程规定，机电事故率为零。我们又在戊9、10-21170综采面推广，效果显著，整个供电系统机运区供电质量评价为A级标准。

通过经济效益分析,己15-22090采面由于采用远距离供电供液技术，两个月新增效益167.4264万元，经济效益显著，具有推广价值。

该种方案的实施解决了综采工作面压力大、瓦斯大、顶板破碎、通风、行人、运输等问题，有利于质量达标、瓦斯管理，为建设高产高效矿井提供了技术支持，探索一条新路，其意义及价值将会逐步显现出来。

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高压供电范文篇3

[关键词]高、低压供电系统；矿山供电系统；供电方案；事故处理

中图分类号：X928.02文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）42-0026-01

一、高、低压供电系统及矿山供电系统概述

1.供电系统

供电系统是指由电源系统和输配电系统组成的产生电能并供应和输送给用电设备的系统。供电系统主要由系统电源、地面变电站（所）、井下中央变电所、采区变电所及通风、排水、提升、运输等主要系统的供配电设备组成。

2.高压供电系统

高压是一个相对的概念，通常所指的高压电源即为10KV电源（少量地方会用到35KV）。高压供电系统一般要完成进线、避雷、测量、计量、出线、联络等功能。但这些功能有些可以不必单独使用一台柜体，如进线和避雷，测量和避雷等等，经常会安装在同一个柜体内，以节省空间和投资。对于容量较小的局站（400KVA以内），根据国家规定，也可以不配置高压系统。

3、低压供电系统

在我国，通常所指的低压电源即为380V（工业用电）或者220V（居民用电）。低压供电系统是指从电源进线端起，直至低压用电设备进线端的整个电路系统。同高压供电系统一样，低压供电系统也要完成进线、避雷、补偿、测量、计量、出线、联络等功能。低压供电系统是由总配电室内的低压配电柜、低压输送电缆；各用户进线总配电柜、分配电箱、用电设备等组成。低压配电线路主要负责向低压用电设备输送和分配电能。

二、高、低压供电系统供电方案的比较

1.高压供电系统运行方式

高压供电系统有不同的主结线方式，包括采用单母线分段接线方式和内桥型接线方式。两路市电引入时，高压系统运行时的切换方式通常有如下几种（具体根据工程实际情况或已确定的方案取舍）：

（1）当两路市电为主、备用时，两路进线开关的切换有如下三种方式：

备用自投，主用自复。

备用自投，主用手动投入。

两路电源的切换均采用手动操作。

（2）当两路市电互为主、备用时，两路进线及母联开关的切换方式有如下两种方式：

母线分段，母联自投。

当主用市电停电后，备用市电开关自动投入，当备用市电停电后，主用市电开关自动投入。

（3）当两路市电电源均有容量限制（每路均小于总用电需求）时的切换方式为：平时母线分段运行，当其中一路市电故障时，母联开关手动操作投入，由另一路市电供给故障回路变压器供电（此种联络方式应限制低压侧负荷不超过单线路容量）。

（4）平时母线分段运行，中间不设母联开关（有些地方供电部门要求），当其中一路市电停电时，则依靠低压系统母联开关进行联络，供保证负荷用电。

2.低压供电系统运行方式

根据IEC规定，低压配电系统按接地方式的不同分为三类，即TT、TN和IT系统。目前工厂低压系统接地通常采用TN系统，即系统有一点直接接地，装置的外露导线部分用保护线与该点连接。

（1）TT系统

TT方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称TT系统。在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地。

（2）TN系统

TN供电系统是将电气设备的金属外壳和正常不带电的金属部分与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统，用TN表示。

（3）IT系统

IT系统是指在电源中性点不接地系统中，将所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地，称之为IT供电系统。IT系统一般为三相三线制。

低压供电系统中不同变压器的低压侧之间的联络一般常采用手动切换，在切换时，维护人员可以根据变压器的供电能力情况合理选择优先保证的负荷。对于比较重要的通信局站，要求每台变压器必须有检修电源（备用电源），这就要求对于多个子系统的局站，一般各子系统之间都应该进行联络。在各种低压系统的切换中，一般均设置一路为主用电源，当主用电源故障时，才使用备用的分路，当主用电源恢复后，应切换回主用电源供电。

三、高、低压供电系统常见事故及处理

1.高低压供电系统事故引起的原因

在矿山供电系统中，供电设施由于线路设施老化，关键设备、系统故障或接地导致高压供电设施线路存在不安全隐患等易造成供电系统全部或部分停电等事故。同时，变电所在设计、安装、检修、运行中存在问题都会引发事故，引起事故的原因可归结为以下几点：

（1）高压母线或柜内发生相间短路，如小动物（老鼠）进入开关柜引起短路，高压柜堆积尘土、绝缘降低闪络。

（2）开关设备电气回路故障。

主要有触头发热烧毁、断路器表面污闪放电及缺油爆炸、互感器绝缘击穿、二次回路受潮短路等。

（3）变压器事故。

变压器事故主要有内部线圈匣间短路、线圈接头断线、引线或绝缘套管间两相线圈短路和铁心故障等。

变压器是矿井供电系统中改变电压和传递能量的主要设备，运行一般比较稳定，但有时其各部件接线头发热、变压器油面下降或变压器油变质、绝缘降低引起内部闪络、过电压等原因，致使变压器发生故障或损坏，造成供电系统全部或部分停电。

（4）人为误操作造成事故

操作人员操作思路不清操作错误、违章操作、未严格执行操作票制度及一人操作一人监护制度、造成弧光短路等停电事故。

2.几种常见的矿山供电事故及表现

（1）电缆事故。

电缆短路、破皮漏电、电缆放炮、接线盒进水，电缆着火等。

（2）开关事故。

开关误动作、控制元件老化损坏、整定不合理等。

（3）电机事故。

电机烧毁、电机漏电、电机长时温升较大等。

（4）移动变事故。

越级跳闸、保护失灵、低压侧控制器误动作等。

3.判断事故的常用方法

变电所中央信号屏、集中信号箱、高压开关柜上，当发生开关跳闸或其它异常时，将有相应的音响和灯光信号给出，提醒工作人员注意。现场处理人员要注意根据信号提示进行综合分析，确定事故。

4.事故的处理措施

（1）尽快限制事故发展，消除事故的根源，并及时解除事故对人身和设备的威胁。

（2）用一切可能的办法使正常设备继续运行，对重要设备或停电后危及人身安全的设备力保不停电，对已停电的设备应迅速恢复供电。

（3）进行倒闸操作，改变运行方式，使供电恢复正常，并要优先恢复重要设备和车间的供电。

（4）为避免变配电所无统一指挥造成混乱，现场人员必须主动向公司调度、领导等汇报事故处理中每一环节，及时听取指示。

（5）在处理事故过程中，值班人员应有明确分工，有领导、有指挥地进行。要将事故发生和处理过程，详细地进行记录。

5.事故的预防措施

（1）完善供电的硬件设施。

（2）加强供电技术管理，具体做到几下几个方面：

①按检修标准要求及时组织检修，实现设备检修周期化。

②加强供电系统的巡视工作，及时汇报消除隐患。

③强化供电系统保护，防止越级跳闸扩大事故范围。