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第二讲 工矿企业变电所 一、煤矿变电所的主结线（第一章 第三节） 煤矿变电所担负着从电网接受、分配电能和变换电压的任务，是煤矿供电系统的枢纽。正确选择变电所的结线方式和变电所的位置，对煤矿供电系统的供电可靠性、经济性、供电质量和经济运行至关重要。 变电所的主结线是指担负接受、分配电能和变换电压任务的各种电气设备之间的连接方式。主结线与供电的可靠性、操作运行的安全性、灵活性和经济性有着密切的关系。由于电网三相的对称性，主结线采用单线图形式绘制，只在必须表示三相之间的差别时才采用三相图形式。煤矿变电所常用的主结线如下： 1．线路变压器组结线 线路变压器组结线如图1-9所示。 根据变压器一次侧使用的开关不同，线路变压器组结线可有三种型式：一是采用跌落式熔断器作为进线开关；投资少，但操作不方便，只能用于室外；二是采用内装隔离开关和断路器的高压开关柜作为进线开关；三是煤矿井下采用矿用防爆高压配电箱作为进线开关。后两者操作方便，安全性好。 线路变压器组结线的供电可靠性差。只适用于向三级负荷供电的变电所。 2．单母线结线 单母线结线如图1-10所示。母线是一段用来分支线路的导体，通过母线一个电源可以向多个用户配电。单母线结线简单，但供电可靠性差，一旦母线和电源进线出现故障或需要检修时，用户全部停电。因此，它只适用于对供电可靠性要求不高的变电所。用矿用防爆电气设备组成的单母线结线如图1-11所示。 3．单母线分段结线 单母线分段结线如图l-12所示。电源进线至少有两路，分别接于不同的母线段上。母线的段数与电源进线个数相同，各段母线之间用开关连接，称为母线联络开关，简称母联。变电所的一级负荷，用双回路或环形供电方式，其两条配出线必须分别接在两段母线上，以防因母线故障中断供电。只有一回电源线路的其它负荷，均匀分配在两段母线上。这种结线能保证重要负荷的供电可靠性，但当母线发生故障或检修时，将会有一半的单回路用户停电。适用于出线回路不太多、母线故障较少的变电所。大中型煤矿变电所多采用这种结线方式。用矿用防爆电气设备组成的单母线分段结线如图1-13所示。 单母线分段结线有三种运行方式：一是母线联络开关处于断开状态，每个电源各带一半负荷，称为分列运行方式；当一个电源或一段母线发生故障时有一半配出线停电，但双回路供电的用户不会停电；二是将母线联络开关闭合，一个电源工作，另一个电源带电备用（热备用），系统处于单母线运行方式；当工作电源或母线发生故障时会造成全部负荷短时停电；三是两个电源都工作，母线联络开关闭合，称为并列运行方式；并列运行必须有配套的继电保护装置，才能在发生故障时，准确地切除故障，避免全所停电。 煤矿多采用分列运行方式和单母线运行方式。 4．桥式结线 桥式结线是单母线分段结线的特例。桥式结线的特殊之处是电源进线为两个或两个以上，而负荷侧的出线数目与进线数目相同，且负荷多为变压器。煤矿广泛采用如图l-14所示两路电源进线和两台主变压器的桥式结线，线路侧、变压器侧和母线联络开关上都装有断路器，操作运行灵活、适应性强，不论是切换变压器还是切换线路都很方便，并易发展成单母线分段结线。 上述几种常用结线以可靠性衡量，单母线和线路变压器组结线最差，单母线分段和桥式结线已能满足一般煤矿的要求。 6．变电所的配出线结线 配出线结线是指企业变电所向其负荷供电时，配电线路的设备配置与连接方式。对容量较小、不重要的负荷，为了节省投资，可采用负荷开关配合熔断器进行控制和保护；对容量较大或重要的负荷应采用断路器和隔离开关组合。为了保证检修线路和断路器时的人身安全，在配出线断路器的母线侧必须装设隔离开关。具有双电源的重要负荷的配出线，为了防止在检修时发生负荷侧反送电事故，在断路器的两侧都需装设隔离开关。目前，广泛使用的移开式和手车式高压开关柜以及矿用高压防爆配电箱均采用双隔离插销结构，与双隔离开关有相同作用。 在停、送电操作时，必须严格按照顺序操作，即断路器与隔离开关之间：送电时，先合隔离开关，后合断路器；停电时，先分断断路器，后分断隔离开关。否则，会在操作隔离开关时发生弧光短路，危及人身和设备安全。 两个隔离开关之间：送电时，先合母线侧隔离开关，后合线路侧隔离开关；停电时，先断开线路侧隔离开关，后断开母线侧隔离开关。防止发生隔离开关与断路器之间的误操作时。人为扩大事故范围。 二、矿井供电系统（第一章 第四节） 矿井供电系统由地面总变电所、井下中央变电所和采区变电所三级变电所构成，地面变电所的受电电压为6~110 kV，井下输配电高压为6 kV或10 kV，用电设备电压多为660V和1140V，大功率电动机采用6 kV或10 kV供电。 1．煤矿地面总变电所主结线与位置确定 1）煤矿地面总变电所主结线 图l-15为一典型的小型煤矿地面总变电所的主结线