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1、 燃料设备动力用电第一节 输煤配电系统输煤车间供电系统一般引自厂用电的公用段（6KV），由于输煤系统的设备分为甲、已（或A、B）两路，所以供电系统也应两路供电（有时还需增设一路备用电源以进一步提高其可靠性）。两路电源经380V变压器后供到输煤低压系统母线上，供各设备用电。根据不同的情况，输煤配电系统的电压等级和用途一般有：（1）交流6KV供电，用于高压电动机和输煤供电变压器。（2）交流380V供电，用于低压电动机和其他用电设备（除铁器、制动器、控制回路、检修电源盘）。（3）交流220V供电，用于照明系统及其他控制电路。（4）直流220V系统，用于大容量自动开关低压断路器、真空断路器、6KV小车
2、式断路器跳合闸控制等。例如某厂的输煤低压配电系统原理图如图3-2-1所示，下面介绍几种主要的供配电设备的使用要点。图3-2-1 输煤低压配电系统原理图 一、电力变压器1. 电力变压器的结构特点及使用要点图3-2-1中隔离开关1和隔离开关53上部的变压器分别是输煤380V段和段的供电电力变压器。电力变压器工作时处于高压、强电流和强电场中，其使用要点如下。由于静电感应作用在铁芯或其他金属结构上产生悬浮电位，可能造成对地放电而损坏零件，所以铁芯等金属构件都必须可靠接地，而且只允许一点接地，如果两点以上接地，在接地点之间会形成闭合回路，当变压器运行时其主磁通穿过此闭合回路时就会产生环流，将会造成铁芯局
3、部过热，烧损部件及绝缘。电力变压器的油枕（储油柜）的作用是调节油量，保证变压器油箱内经常充满油，以防露出铁芯和绕组时影响散热和绝缘；另外能减少油与空气的接触面，防止油被加速氧化和受潮，油枕里的油几乎不参加油箱内油的循环，其温度要比油箱内上层油温低得多。油在低温下氧化过程较慢，因此油枕对防止油的过速氧化是很有用的。油枕上的集泥器又叫集污器或沉淀器。用以收集油中沉积下来的脏东西（机械杂质或水分）。呼吸器又叫吸潮器，其内部装有变色硅胶用以吸潮，用油封挡住被吸入空气中的机械杂质。变压器的安全气道又叫防爆管，当变压器内部发生故障，压力增加到0.51个大气压时，安全膜（玻璃板）便爆破，气体喷出，内部压力降
4、低，不致使油箱破裂，保证设备安全，缩小故障范围。电网的电压是随运行方式和负载大小的变化而变化的，电压过高或过低都会直接影响变压器的正常运行和用电设备的出力及使用寿命，为了提高电压质量，保证变压器的输出电压，可通过改变一次绕组分接抽头的位置实现调压。联接及切除分接抽头位置的装置叫做变压器的分接开关。分接开关有两类：无载分接开关和有载分接开关。无载分接开关的主要特点是改变分头必须将变压器停电，且调压级次较少，往往满足不了用户的要求。有载分接开关的主要特点是改变分头不必将变压器停电，且调压级次较多，能较好的满足多种场合的要求。2. 电力变压器的运行与检查变压器运行中巡视检查的主要内容有：声音正常；油
5、位应正常，外壳清洁，无渗漏现象；油温应正常；气体继电器应充满油；防爆管玻璃应完整无裂缝，无存油；绝缘套管清洁无裂缝、无打火放电现象；引线接触良好无过热烧损现象；呼吸器畅通，硅胶不应吸潮饱和。两台变压器并列运行时必须符合下列三个条件：一次电压相等，二次电压也相等（即变比相同）；接线组别相同；阻抗电压的百分值相等。前两个条件不满足会有循环电流。第三个条件不满足，则造成变压器间负荷分配不合理，可能有的过载，有的欠载。油浸变压器的绝缘属于A级绝缘，当环境温度为40时变压器绕组的温升为65，上层油温不得经常超过85，最高时不得超过95，这是从防止变压器油劣化过速提出来的。影响变压器油温的因素有负荷的大小
6、、气温的高低、冷却的方式、油路的畅通、油量的多少、箱壁散热面积的大小等。二、供电线路的工作要点为了说明电力电路的联接特点，介绍以下几个概念。1. 电接触电接触一般有固定接触、可分接触和滑动（滚动）接触三种类型。固定接触是用紧固件如螺钉、铆钉等压紧的电接触，如母线与开关联接板的接触。可分接触是在工作过程中可以分开的电接触，如断路器中有一个静触头，一个动触头，可以合上，还可以拉开。滑动（滚动）接触是在工作过程中，触头间可以滑动或滚动，保持在接触状态不能分开，如断路器中间触头无论在开、合位置都保持接触状态，滑线、滑环等都属于这类接触。接触电阻的含义是将一导体切成两半，然后再合起来形成电阻，在导体内仍
7、通以电流I，这时再用电压表测量切线两端的电压降，就会比未切前同一段距离的压降大，用U和I之比求得电阻R，这个电阻R就称为接触电阻。接触电阻由两部分组成，即收缩电阻和表面电阻。电气接线头上都有接触电阻，接触不好时压降增大，加大了接头的发热氧化程度，甚至爆燃起火。影响接触电阻的主要因素有接触压力和接触表面状况。当接触电阻过大时会使设备的接触点发热，运行时间过长会缩短设备的使用寿命，严重时可引起火灾，造成经济损失。常用减少接触电阻的方法有磨光接触面，磨掉氧化层，扩大接触面；加大接触部分压力，保证可靠接触；涂抹导电膏，采用铜铝过渡线夹。电接触的主要使用要求是：（1）在长期工作中，要求电接触在长期通过额
8、定电流时，温升不超过一定数值，接触电阻要稳定。（2）在短时间通过短路电流时，要求电接触不发生熔焊或触头材料飞溅等。（3）在关合过程中，要求触头能关合短路电流不发生熔焊或严重损坏。（4）在开断过程中，要求触头在开断电路时磨损尽可能小。断路器触头为可分接触，其接触形式有三种：（1）面接触。是两平面相接触，从几何角度看，相接触的是两个面，有较大的平面或曲面的接触表面，平面接触的容量较大，但要求触头间加很大的压力才能得到较小的接触电阻。（2）线接触。一个圆柱面与一个平面相接触，从几何角度看，接触部分是一条线。严格说来，线触头的接触点是分布在一个很窄小的平面上的，因此触头的压力强度较大，在同一压力下，容
9、易使线触头得到与平面触头相同的实际接触点，而且一般采用还较多。与平面触头比较接触电阻小而且稳定，自净作用较强，接触面积也稳定。（3）点接触。一个球面与一个平面相接触，从几何角度看接触部分是一个点。点接触实际上是一个尺寸很小的平面上的接触，其特点是压强较大，接触点较稳定，触头的自净作用较强，接触电阻也较稳定。点接触面积小不宜散热，热稳定度较低。2. 电弧的性质电弧是一种气体放电现象，其主要特征是：（1）电弧是一种能量集中，温度很高，亮度很大的气体放电现象。（2）电弧由阴极区、阳极区、核柱区三个部分组成。在电弧的阴极和阳极上，温度常超过金属气化点。在电弧的孪生点，通常有明亮的极斑，弧柱就是阳极、阴
10、极之间明亮的光柱，温度达60007000甚至10000以上。弧柱直径很小，一般几毫米到几厘米，弧柱周围温度较低，亮度明显减弱的部分称为弧焰。电流几乎都在弧柱内流通。（3）电弧是一种自持放电现象，只要有很低的电压就能维持电弧稳定燃烧而不熄灭。（4）电弧是一束游离的气体，质量极轻容易变形。带负荷拉合隔离开关时由于分合电流很大及易产生电弧，引起烧伤或损坏设备，所以所有隔离开关和自动开关低压断路器的触点旁都必须装有灭弧罩。3. 母线制供电母线是从电力变压器二次线出来后供给各用电设备分支回路的动力总线，在某个供电单元内，一路母线可通过负荷隔离开关给多个用电系统供电。图3-2-1中两台变压器分别给380V
11、段和段母线供电。母联断路器是段和段母线之间的联络断路器（图3-2-1中的23和24开关）。母联断路器的作用是一台变压器的母线给另一台变压器的母线送电（即母线串带）。母线可通过母联断路器由两台以上变压器同时供电。在两条单电源母线中，通过母联断路器可以实现某一电源停电而母线不停电。母线串带负荷切换时要注意两台变压器电流的同期性。配电柜内母线一般用铝排或铜排制成，负荷电流通过母线时，随电流大小变化母线温度也在变化，这样母线会经常地伸缩。所以固定的孔眼要钻成椭圆形，以给母线留出伸缩余量，防止因伸缩而使母线及绝缘损坏。母线涂色漆的作用是一方面增加热辐射能力，另一方面可以区分交流电的相别（实际工作规定A相
12、为黄色，B相为绿色，C相为红色）。另外母线涂漆还能防止母线腐蚀，但母线上的以下地方不准涂漆：母线各联接处及距连接处10cm以内的地方；间隔内的硬母线要留出5070cm，便于停电时挂临时接地线用；涂有温度漆的地方。输煤配电系统中的母联断路器和负荷开关的常用类型主要是自动开关低压断路器和隔离开关。三、移动设备的供电给需要移动的设备供电，如斗轮机、调车机、门式抓斗、螺旋卸煤机、叶轮给煤机、翻车机的重调、空调及牵车台、卸船机、链斗卸车机和起重行车等，其供电装置有电缆卷筒、槽型内触式滑触线、外触式滑触线、吊架拖缆和钢丝绳拖缆等多种。应用时要根据设备性能、安装地点的不同，合理的采用不同的移动设备形式，如叶
13、轮给煤机安装在比较潮湿的负米以下，易发漏电和接触不良等故障，使用滑触线就不太合理。（1）钢丝绳拖缆最为简单，是比较传统的低功率设备常用的供电方式。拖拉距离不宜过长，电缆不宜过粗过重，否则中部下坠影响运行与美观，还容易损坏电缆，配用扁平电缆可防绳缆连挂。（2）吊架悬挂式拖缆在专用刚性滑道上有带轴承的吊架，配用扁平电缆可有效防止圆形电缆交错连挂的故障，整体结构牢固整齐，适用于动力电缆和多股控制电缆的供电设备。（3）外触式滑触线有钢芯铜质滑线和铝排线等几种型式，现已逐渐被安全可靠的槽型内触式铝滑触线所取代，槽型内触式滑触线沿线的外皮包有绝缘层。这种滑线沿线固定牢固，接触可靠，摆动小，不易脱槽，适合于
14、低压动力移动设备上控制电缆不多的情况下供电使用，如斗轮机和门抓等设备适合使用。（4）电缆卷筒供电方式是采用高度灵活的拖拽电缆和电缆盘通过滑环的接触进行输电的，为使电缆从两侧引出，通过带导向盘的中央进缆装置导出电缆端头。适用于高压（3KV或6KV）或低压（380V）的供电系统中。在采用高压供电电源时，能减少线路的电压降，以提高用电终端的电源质量，保证设备在各种条件下能正常启动和运行。电缆的中间转折处应在电缆外层加装防护套，以防电缆磨损接地。根据卷筒卷绕机构的不同，可分为以下三种：（1）弹簧式电力电缆卷筒。是以蜗卷弹簧为动力，自动卷取电力电缆的机械装置，采用机电滑环-双碳刷架结构传递电能，设置了可
15、逆转机构，转筒正反都可转动。（2）电动式电力电缆卷筒。当需卷取的电缆粗而长时，必须采用力矩电动机作为动力。电动式电缆卷筒的控制回路，并联在整个控制系统中，自动收放电缆，不增加操作负担，收放电缆的速度与运行设备同步，这是很关键的一个环节，必要适应安装力矩保护装置。（3）外力传动式电力电缆卷筒。外力传动式电力电缆卷筒本身不带动力，借助于用电设备的旋转运动带动卷筒工作，与用电设备同步收放电缆，节省安装面积，可卷放任意长度的电缆。第二节 三相异步电动机的使用电动机动力设备的电路组成包括动力回路（又称一次回路）和控制回路（又称二次回路）两部分，一次设备是直接控制执行机构的设备，是指直接生产、变换、传输和分配电能的设备，包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、低压开关、母线、电力电缆、电抗器、熔断器、电流互感器、电压互感器等；二次设备是对一次设备进行监视、测量、保护与控制的设备，当一次设备发生故障时，继电保护能将故障部分迅速切除，并发出信号，以保证一次设备安全、可靠、经济、合理地运行，二次设备一般是低电压、小电流的电器元件。低压配供电系统的主要电器有低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。这类电器的主要特点是：通过较强的动力电流，分断能力强、限流效果好、操作过电压低、动稳定和热稳定度高。电动机的控制和保护方式一般有以下两种：（1）使用隔离开关、负荷开关、组合开关、接触器或电磁启
