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矿山电工讲义

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矿山电工讲义

第一章矿山供电系统及设备

第一节概述

一、电力系统

电力是以电能作为动力的能源,由各种形式的发电厂生产。发明于19世纪70 年代,电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史18世纪以来,世界发生的三次科技革命之一,从此科技改变了人们的生活。

电力系统:由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。也可描述为:电力系统是由电源、电力网以及用户组成的整体。

电力系统还可描述为由一次系统和二次系统组成。

一次系统:在工程实际中,常把电力系统中的发电、输变电与供配电等环节叫做一次系统。

二次系统:包括继电保护、测量和调度等环节。继电保护主要是对系统中出现的各种故障,如短路、过电流、断相、接地等,进行切断电源或声响报警等动作;测量是对电力系统的运行参数进行在线测定和显示,如电压、电流、功率、功率因数等;调度主要包括负荷分配、功率平衡、电压调整、线路的投入与切除等工作。

电力系统示意图

1、构成

由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成。

1)发电

即电能生产。产生电力的方式:火力发电(煤)、太阳能发电、大容量风力发电技术、核能发电、氢能发电、水利发电、垃圾焚烧发电等,21世纪能源科学将为人类文明再创辉煌。燃料电池燃料电池是将氢、天然气、煤气、甲醇、肼等燃料的化学能直接转换成电能的一类化学电源。生物质能的高效和清洁利用技术生物质能是以生物质为载体的能量。

2)输电(electric power transmission)

即电能的传输。它和变电、配电、用电一起,构成电力系统的整体功能。通过输电,把相距甚远的(可达数千千米)发电厂和负荷中心联系起来,使电能的开发和利用超越地域的限制。和其他能源的传输(如输煤、输油等)相比,输电的损耗小、效益高、灵活方便、易于调控、环境污染少;输电还可以将不同地点的发电厂连接起来,实行峰谷调节。输电是电能利用优越性的重要体现,在现代化社会中,它是重要的能源动脉。

输电线路也称电力网,按结构形式可分为架空输电线路和地下输电线路。前者由线路杆塔、导线、绝缘子等构成,架设在地面上;后者主要用电缆,敷设在地下(或水下)。输电按所送电流性质可分为直流输电和交流输电。19世纪80年代首先成功地实现了直流输电,后因受电压提不高的限制(输电容量大体与输电电压的平方成比例)19世纪末为交流输电所取代。交流输电的成功,迎来了20世纪电气化时代。20世纪60年代以来,由于电力电子技术的发展,直流输电又有新发展,与交流输电相配合,形成交直流混合的电力系统。

输电电压的高低是输电技术发展水平的主要标志。到20世纪90年代,世界各国常用输电电压有220千伏及以下的高压输电330~765千伏的超高压输电,1000千伏及以上的特高压输电。

3)变电

电力系统中,发电厂将天然的一次能源转变成电能,向远方的电力用户送电,为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降,需要将电压升高;为了满足电力用户安全的需要,又要将电压降低,并分配给各个用户,这就需要能升高和降低电压,并能分配电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置,它是联系发电厂和电力用户的中间环节,同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来,变电所的作用是变换电压,传输和分配电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。

变压器是变电所的中心设备,它利用电磁感应原理。

配电装置是变电所中所有的开关电器、载流导体辅助设备连接在一起的装置。其作用是接受和分配电能。配电装置主要由母线、高压断路器开关、电抗器线圈、互感器、电力电容器、避雷器、高压熔断器、二次设备及必要的其他辅助设备所组成。

二次设备是指一次系统状态测量、控制、监察和保护的设备装置。由这些设备构成的回路叫二次回路,总称二次系统。

二次系统的设备包含测量装置、控制装置、继电保护装置、自动控制装置、直流系统及必要的附属设备。

4)配电

是从发电站把电能经高压电缆输送到一级变电站,再由一级变电站配送到各地电网中,各地的变电站再把电变为低压电,再经变压器变为我们生活用电、工业用电。也称供电。

配电系统:配电区域内的配电线及配电设施的总称叫配电系统。

配电装置:配电装置即分配电能的电气设备的总称。

低压配电装置大体包括八个部分:

1、线路(包括电力电缆、地埋线)及绝缘子;

2、控制设备(如隔离开关、刀闸)自动开关等;

3、配电室(箱),配电盘(屏)及母线、二次线;

4、测量与计量装置。如互感器、电流表、电压表、电度表;

5、保护装置。如避雷器、熔断器、漏电开关等;

6、自动装置。如电源或电容器的自切、自投装置;

7、无动补偿设备。如电力电容器;

8、接地装置、构架、建筑物等。

高压配电装置是指1kV以上的电气设备,是按一定接线方案,将有关一、二次设备组合起来。用于发电厂和变配电所中作控制发电机、电力变压器和电力线路之用,也可作为大型交流高压电动机的起动和保护用。

高压配电装置由高压线路、高压断路器、负荷开关、接触器、高压熔断器、隔离开关、接地开关、互感器和站用变压器,以及控制、测量、保护、调节装置,内部连接件、辅件、外壳和支持件等组成的成套配电装置,其内的空间以及空气或复合绝缘材料作为绝缘和灭弧介质,用作接受和分配电网的电能,或用作对高压用电设备的保护和控制。

高压配电装置按电气设备安装地点的不同,可分为室内和室外配电装置。

按其组装方式的不同,又可分为装配式和成套配电装置。电气设备在现场组装的称为装配式配电装置;在制造厂预先将开关电器、互感器等安装成套,这样的配电装置称为成套配电装置。

室内配电装置是将全部电气设备置于室内,大多适用于35kV及以下的电压等级。但如果周围环境存在对电气设备有危害性的气体和粉尘等物质时,110kV配电装置也应建造在室内。

室外配电装置是适合置于室外或露天的没备。通常用于35—220kV及以上电压等级。新型六氟化硫全封闭组合电器装置(包括sP6断路器和sF6负荷开关),体积小,占地少,可以装于室外,也可装于室内,是当前较先进的配电装置,适用于各种电压等级。

a.电力系统电压等级与变电站种类

电力系统电压等级有220/380V(0.4 kV),3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。随着电机制造工艺的提高,10 kV电动机已批量生产,所以3 kV、6 kV已较少使用,20 kV、66 kV也很少使用。供电系统以10 kV、35 kV为主。输配电系统以110 kV以上为主。发电厂发电机有6 kV与

10 kV两种,现在以10 kV为主,用户均为220/380V(0.4 kV)低压系统。

b.变配电站种类

电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换,电压升高为升压变压器(变电站为升压站),电压降低为降压变压器(变电站为降压站)。一种电压变为另一种电压的选用两个线圈(绕组)的双圈变压器,一种电压变为两种电压的选用三个线圈(绕组)的三圈变压器。

变电站除升压与降压之分外,还以规模大小分为枢纽站,区域站与终端站。枢

纽站电压等级一般为三个(三圈变压器),550kV /220kV /110kV。区域站一般也有三个电压等级(三圈变压器),220 kV /110kV /35kV或110kV /35kV /10kV。终端站一般直接接到用户,大多数为两个电压等级(两圈变压器)110kV /10 kV或35 kV /10 kV。用户本身的变电站一般只有两个电压等级(双圈变压器)110 kV /10kV、35kV /0.4kV、10kV /0.4kV,其中以10kV /0.4kV为最多。

二、电力系统的额定电压

(一)额定电压

指正常工作的电压。这时工况最好。所谓额定电压,就是发电机、变压器和电气设备等在正常运行时具有最大经济效益时的电压。国家规定了标准电压等级系列,有利于电器制造业的生产标准化和系列化,有利于设计的标准化和选型,有利于电器的互相连接和更换,有利于备件的生产和维修等,应选择最合适的额定电压等级。

(二)额定电压等级

我国最高交流电压等级是750KV(兰州---官亭线),其下有500、330、220、110、(60)、35、10KV,380/220V,国家电网公司正在实验1000KV特高压交流输电;

我国最高直流电压等级为正负500KV(葛洲坝---上海南桥线、天生桥---广州线、贵州---广东线、三峡---广东线),另有正负50KV(上海---嵊泗群岛线),100KV(宁波---舟山线),南方电网公司将建设正负800KV特高压直流输电线。

目前我国常用的电压等级:220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。通常将35kV及35kV以上的电压线路称为送电线路。10kV及其以下的电压线路称为配电线路。将额定1kV以上电压称为“高电压”,额定电压在1kV以下电压称为“低电压”。我国规定安全电压为36V、24V、12V三种。

随着电力电子技术的广泛应用与发展,供电系统中增加了大量的非线性负载,特别是静止变流器,从低压小容量家用电器到高压大容量用的工业交直流变换装置,由于静止变流器是以开关方式工作的,会引起电网电流、电压波形发生畸变,引起电网的谐波“污染”。另外,冲击性、波动性负荷,如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等运行中不仅会产生大量的高次谐波,而且使得电压波动、闪变、三相不平衡日趋

严重,这些对电网的不利影响不仅会导致供用电设备本身的安全性降低,而且会严重削弱和干扰电网的经济运行,造成对电网的“公害”,为此,国家技术监督局相继颁布了涉及电能质量五个方面的国家标准,即:供电电压允许偏差,供电电压允许波动和闪变,供电三相电压不允许平衡度,公用电网谐波,以及供电频率允许偏差等的指标限制。

1、电压允许偏差

用电设备的运行指标和额定寿命是对其额定电压而言的。当其端子上出现电压偏差时,其运行参数和寿命将受到影响,影响程度视偏差的大小、持续的时间和设备状况而异,电压偏差计算式如下:

电压偏差(%)=(实际电压-额定电压)/额定电压×100% (1)

《电能质量供电电压允许偏差》(GB12325-90)规定电力系统在正常运行条件下,用户受电端供电电压的允许偏差为:

(1)35kV及以上供电和对电压质量有特殊要求的用户为额定电压的+5%~-5%;

(2)10kV及以下高压供电和低压电力用户为额定电压的+7%~-7%;

(3)低压照明用户为额定电压的+5%~-10%。

为了保证用电设备的正常运行,在综合考虑了设备制造和电网建设的经济合理性后,对各类用户设备规定了如上的允许偏差值,此值为工业企业供配电系统设计提供了依据。

在工业企业中,改善电压偏差的主要措施有三:

(1)就地进行无功功率补偿,及时调整无功功率补偿量,无功负荷的变化在电网各级系统中均产生电压偏差,它是产生电压偏差的源,因此,就地进行无功功率补偿,及时调整无功功率补偿量,从源上解决问题,是最有效的措施。

(2)调整同步电动机的励磁电流,在铭牌规定植的范围内适当调整同步电动机的励磁电流,使其超前或滞后运行,就能产生超前或滞后的无功功率,从而达到改善网络负荷的功率因数和调整电压偏差的目的。

(3)采用有载调压变压器。从总体上考虑无功负荷只宜补偿到功率因数为0.90~0.95,仍然有一部分变化无功负荷要电网供给而产生电压偏差,这就需要分

区采用一些有效的办法来解决,采用有载调压变压器就是有效而经济的办法之一。

2、公用电网谐波

谐波(Harmonic)即对周期性的变流量进行傅里叶级数分解,得到频率为大于1的整数倍基波频率的分量,它是由电网中非线性负荷而产生的。

《电能质量公用电网谐波》(GB/T14529-93)中规定了各电压等级的总谐波畸变率,各单次奇次电压含有率和各单次偶次电压含有率的限制值,详见表1。

该标准还规定了电网公共连接点的谐波电流(2~25次)注入的允许值;而且同一公共连接点的每个用户向电网注入的谐波电流允许值按此用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配,以体现供配电的公正性。

3、电压波动和闪变

电压波动(Fluctuation)即电压方均根值一系列的变动或连续的改变,闪变(Flick)即灯光照度不稳定造成的视感,是由波动负荷,如电弧炉、轧机、电弧焊机等引起的。

《电能质量电压波动和闪变》(GB12326-2000)是在原来标准GB12326-90的基础上,参考了国际电工委员会(IEC)电磁兼容(EMC)标准IEC6100-3-7等而修订而成的,适用于由波动负荷引起的公共连接点电压的快速变动及由此可能人对灯闪明显感觉的场合,该标准规定了各级电压下的闪变限制值,见表2:

表2中的括号内的数值仅适用于公共连接点(PCC)点连接的所有用户为同电压等级的用户场合,Pst为短时间闪变值,即衡量短时间(若干分钟)内闪变强弱的一个统计量值;Plt为长时间闪变值,它由Pst推算出,反映出长时间(若干小时)内闪变强弱的一个统计量值。

4、三相电压不平衡

《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995)适用于交流额定频率为50Hz电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的PCC点连接点的电压不平衡,该标准规定:电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%,短时间不得超过4%。

而且该标准还解释:不平衡度允许值指的是在电力系统正常运行的最小方式下负荷所引起的电压不平衡度为最大的生产(运行)周期中的实测值,例如炼钢电弧炉应在熔化期测量等。在确定三相电压允许不平衡指标时,该标准规定用95%概率值作为衡量值。即正常运行方式下不平衡度允许值,对于波动性较小的场合,应和实际测量的五次接近数值的算术平均值对比;对于波动性较大的场合,应和实际测量的95%概率值对比;以判断是否合格。其短时允许值是指任何时刻均不能超过的限制值,以保证保护和自动装置的正确动作。

5、电网频率

《电能质量电力系统频率允许偏差》(GB/T 15945-1995)中规定:电力系统频率偏差允许值为0.2Hz,当系统容量较大时,偏差值可放宽到+0.5Hz~-0.5Hz,标准中并没有说明系统容量大小的界限,而在《全国供用电规则》中有规定:“供电局供电频率的允许偏差:电网容量在300万千瓦及以上者为0.2Hz;电网容量在300万千瓦以下者为0.5Hz。”实际运行中,我国各跨省电力系统频率都保持在+0.1Hz~-0.1Hz的范围内,这点在电网质量中最有保障

三、电力负荷分级及对供电的要求

所谓电力负荷是指发电厂或电力系统中,在某一时刻所承担的各类用电设备消费电功率的总和,叫电力负荷。单位:“KW”。虽然电力负荷的标准单位为“KW”,但在实际运行工作中我们经用电流来表征负荷。

电力负荷分类的方法比较多,主要有以下几种:

(1)、用电负荷:用户的用电设备在某一时刻实际取用的功率的总和。

通俗来讲就是用户在某一时刻对电力系统所要求的功率。从电力系统来讲,则是指该时刻为了满足用户用电所须具备的发电出力。

(2)、线路损失负荷:电能在输送过程中发生的功率和能量损失叫线路损失负荷。

(3)、供电负荷:用电负荷加上同一时刻的线路损失负荷称为供电负荷。

(4)、厂用负荷:发电厂厂用设备所消耗的功率称厂用负荷。

(5)、发电负荷:供电负荷加上同一时刻各发电厂的厂用负荷,构成电网的全部生产负荷,称为电网发电负荷。

按电力系统中负荷发生的时间对负荷分类

(1)高峰负荷:是指电网或用户在一天时间内所发生的最大负荷值。通常选一天24小时中最高的一个小时的平均负荷为最高负荷。

(2)最低负荷:是指电网或用户在一天24小时内发生的用电量最小的一点的小时平均电量。

(3)平均负荷:是指电网或用户在某一段确定时间阶段内的平均小时用电量。

根据突然中断供电所造成的损失程度分类

一级负荷:是指突然中断供电将会造成人身伤亡或会引起周围环境严重污染的;将会造成经济上的巨大损失的;将会造成社会秩序严重混乱或在政治上产生严重影响的。

二级负荷:是指突然中断供电会造成经济上较大损失的;将会造成社会秩序混乱或政治上产生较大影响的。

三级负荷:是指不属于上述一级和二级负荷的其他负荷。

用电负荷的这种分类方法,其主要目的是为确定供电工程设计和建设标准,保证使建成投入运行的供电工程的供电可靠性能满足生产或安全、社会安定的需要。

第二节矿山供电系统(第二次课)

从电源至企业受电点之间的电源线路及设备称为供电系统。有时也称配电系统。

对矿山供电系统有下列基本要求:

(1)安全性。符合有关技术规范的要求,能充分保证人身和设备的安全。

(2)可靠性。满足电力负荷特别是一、二级负荷对供电可靠性的要求。

(3)灵活性。能适应供电系统所需要的各种运行方式,便于切换和维修,且为负荷的发展留有余地。

(4)经济性。在满足安全、可靠、灵活的前提下,力求使主结线简单,投资少,运行费用低,减少有色金属消耗量。

一、供电系统结线方式

供电系统的结线是指由各种电气设备及其连接线构成的电路,其功能是汇集和分配电能。

供电系统结线方式,应按供电条件和用电容量等不同情况而区别对待。一般常用的做法有下列几种:

(1)当供电电压为6kV或l0kV时,一般设置两回路专用电源线路和单母分断的高压开关站;在负荷较小或供电条件限制时也可用一回路专用架空线供电。

(2)当企业用电量不大,但供电电压为35kV且企业无6kV用电设备时,35kV电源线路一般为非专用线路,为了简化结线,节省投资和电能损耗,可采用35kV/0.4kV 直变供电方式。

(3)当供电电压为35kV或1l0kV,企业用电量较大时,一般设置总降变电所,并尽可能做成终端变电所。

(4)当企业用电量大,外部电源容量不足需自建电厂时,情况比较复杂,电厂容量、发电机组的配备、电厂与外部电网的连络等因素对电源系统结线方式有密切的影响,因此,应结合建厂地区的具体条件与电力部门协商共同制定电源系统结线方案。

1、高压线路结线方式

工厂的高压线路有放射式、干线式(树干式)、环形等基本结线方式。

1)放射式结线

高压放射式结线如图3.19所示。这种供电方式适用于各路负荷离高压配电所的位置远近相当且负荷相互独立的情况。它的优点是线路之间互不影响,因此供电可靠性较高,可根据不同负荷的要求配置不同的高压开关设备;缺点是高压开关设备用得多,使投资增加,而且当线路发生故障或检修时,整条线路都要停电。因此这种供电方式只适用于三级负荷和个别二级负荷。

2)干线式(树干式)结线

高压干线式结线,这种供电方式适用于负荷相互邻近且负荷离电源较远的

情况。它的优点是一条干线到负荷中心,从而减少线路的有色金属消耗量,高压开关数量少,投资较省。缺点是供电可靠性较低,干线故障或检修停电要停一大片。这种供电方式只适用于三级负荷。为提高供电可靠性,可采用双干线供电或两端供电的结线方式。

3)环形结线

环形供电方式实质是两端供电的树干式。多数环形供电方式采用“开口”运行方式,即环形线路联络开关是断开的,两条干线分开运行,当任何一段线路有故障或检修时,只需经短时间的停电切换后即可恢复供电。环形供电方式适用于允许短时间停电的二、三级负荷。

工厂高压线路的结线应力求简单可靠,同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级。运行经验证明,供电线路如果结线复杂,层次过多,因误操作和设备故障而产生的事故也随之增多,同时处理事故和恢复供电的操作也比较麻烦,从而延长了停电时间。由于环节较多,继电保护装置相应复杂,动作的时限相应延长,灵敏度降低,对供电系统的继电保护十分不利。

2、低压线路的结线方式

工厂低压线路也有放射式、树干式和环形式等几种基本结线方式。

1)放射式结线

低压放射式结线。它的特点是:发生故障时互不影响,供电可靠性较高,但在一般情况下,其有色金属消耗量较多,采用的开关设备也较多。这种线路多用于供电可靠性要求较高的车间,特别适用于对大型设备供电。

2)树干式结线

低压树干式结线如图3.24所示。树干式的特点正好与放射式相反,供电系统灵活性好,采用开关设备少,一般情况下有色金属消耗量较少。缺点是干线有

故障时停电范围大,所以供电可靠性较低。低压树干式结线在工厂机械加工车间、机修车间和工具车间中应用相当普遍,因为它比较适用于供电容量小、且分布较均匀的用电设备组,见图3.24(a)所示。图3.24(b)为“变压器-干线式结线”,这种结线因省去了整套低压配电装置,使变电所的结构大为简化,也节省了投资。

图3.25是一种变形的树干式结线,即链式结线,它适用于用电设备距供电点较远而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备。链式相连的设备一般不宜超过5台,链式相连的配电箱不宜超过3台,且总容量不宜超过10kW。

3)环形结线

低压环形结线如图3.26所示。一个工厂内的相关车间变电所低压侧可以通过低压联络线相互连接成环形。

环形结线的可靠性高,任一段线路发生故障或检修时,都不致于供电中断或暂时中断供电,只要完成倒换电源的操作,就能恢复供电。环形供电可使电能损耗和电压损耗减少,既节约电能,又可保证电压质量。但它的保护装置及其整体配合相当复杂,如果配合不当,容易发生误动作,反而扩大故障停电范围。实际上,低压环形方式和高压环形方式一样,大多数采取“开口”运行。

在工厂的高压配电系统中,往往是几种结线方式的有机结合,图3.26 低压环形结线依具体情况而定。不过在正常环境的车间或建筑内,当大部分用电设备容量不大且无特殊要求时,采用树干式配电较放射式配电经济,且有成熟的运行经验。此外,高低压配电线路都应尽可能深入负荷中心,以减少线路电能损耗和电压损失,减少电力设备,节约有色金属。

二、供电系统

典型的矿井供电系统主要有深井、浅井和平硐三种。我们主要讲解深井供电系统。

1、矿井供电的类型

1)矿井供电方式的决定因素:井田范围、煤层开采深度、开采方法、机械化程度、年产量、井下涌水量、负荷大小等综合因素。

2)分类:深井、浅井和平硐(采区)三类。

2、深井供电系统

在图1-16的深井供电系统中,6(10)KV高压电能从地面变电所母线引出,经井筒敷设的铠装电缆输送到井下的中央变电所,再送到采区变电所或移动变电站降压,得到660V(380V)、1140V低压电能,再经采掘工作面配电点,向采掘机械等设备供电。

A、特点:设立中央变电所。

B、决定因素:煤层深,井下负荷大、涌水量大等。

C、组成:地面变电所、井下中央变电所和采区变电所。

D、供电负荷:一、二级负荷

E、供电回路数:两路或两路以上。

三、矿井各级变电所及配电点

1、矿井地面变电所

1)选址原则

A、靠近主要负荷和入井电缆井筒,以减少电缆长度,降低电能损耗。

B、架空线与变电所地址同时确定,以便给各级电压线路进出变电所留有走廊。

C、尽量不设在空气污秽的地区(否则应采取防污措施),或设在常年主导风向的上风侧,以避开污染源。

D、具有适宜的地形及地质条件,避开滑坡;避免压煤;避开采空区、塌陷区。

E、不设在采场爆破危险区和炸药库危险区;不设在稳定的排废(污)场内,并有一定的安全距离;距铁路的安全距离不小于40米。

F、交通便利,便于设备运输和维修。

G、应有扩展和扩容的余地。

2)地面变电所的布置

根据电压等级、各级电压配电装置的形式、母线种类、出线走廊的条件以及地形情况等因素因地制宜决定。

变电所布置包括主变压器、室内外配电装置和主控室等重要部分。

2、井下中央变电所

1)井下中央变电所的位置和硐室布置

(1)位置选择原则:负荷中心、通风、交通、运输、进出线、顶板、无淋水等。

(2)硐室要求:耐火材料、尺寸、大小、通道、20%余地。出口、栅栏门、防火门、外开门、标高等。

(3)设备布置(图1—19)

A、布置原则:安全、方便、留有余地。

B、布置方式:①高压、低压设备分开②留有检修间距③留有备用设备余地是总回路数量的20%。

2)井下中央变电所的结线图1-18

(1)单母线分段结线:

可靠性高,负荷大(独立双电源):对一二类负荷供电.独立电源:对二三类负荷供电.

(2)运行方式:母线采用分列运行。

(3)适用情况;可靠性高、负荷大(独立双电源)、对一二类负荷供电。

3、采区变电所

电工基础知识大全

电工基础知识大全 电工基础知识大全电工识图口诀巧记忆 一,通用部分 1,什麽叫电路? 电流所经过的路径叫电路。电路的组成一般由电源,负载和连接部分(导线,开关,熔断器)等组成。 2,什麽叫电源? 电源是一种将非电能转换成电能的装置。 3,什麽叫负载? 负载是取用电能的装置,也就是用电设备。 连接部分是用来连接电源与负载,构成电流通路的中间环节,是用来输送,分配和控制电能的。 4,电流的基本概念是什麽? 电荷有规则的定向流动,就形成电流,习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。电流方向不变的电路称为直流电路。 单位时间内通过导体任一横截面的电量叫电流(强度),用符号I 表示。 电流(强度)的单位是安培(A),大电流单位常用千安(KA)表示,小电流单位常用毫安(mA),微安(μA)表示。 1KA=1000A 1A=1000 mA 1 mA=1000μA

5,电压的基本性质? 1)两点间的电压具有惟一确定的数值。 2)两点间的电压只与这两点的位置有关,与电荷移动的路径无关。 3)电压有正,负之分,它与标志的参考电压方向有关。 4)沿电路中任一闭合回路行走一圈,各段电压的和恒为零。 电压的单位是伏特(V),根据不同的需要,也用千伏(KV),毫伏(mV)和微伏(μV)为单位。 1KV=1000V 1V=1000 mV 1mV=1000μV 6,电阻的概念是什麽? 导体对电流起阻碍作用的能力称为电阻,用符号R表示,当电压为1伏,电流为1安时,导体的电阻即为1欧姆(Ω),常用的单位千欧(KΩ),兆欧(MΩ)。 1MΩ=1000KΩ 1KΩ=1000Ω 7,什麽是部分电路的欧姆定律? 流过电路的电流与电路两端的电压成正比,而与该电路的电阻成反比,这个关系叫做欧姆定律。用公式表示为:I=U/R 式中:I——电流(A);U——电压(V);R——电阻(Ω)。 部分电路的欧姆定律反映了部分电路中电压,电流和电阻的相互关系,它是分析和计算部分电路的主要依据。 8,什麽是全电路的欧姆定律?

电工电子学课程设计

题目声光双音门铃电路班级 学号 姓名 时间 2012年11月

一、电路设计内容介绍 我要设计的是声光双音门铃电路。所谓“声光双音门铃”是将门铃声音控制 和闪光过程结合起来的门铃电路的扩展电路之一。门铃声响起的同时伴随闪光, 可避免门铃声与其他铃声或邻居的门铃声相混淆,。 “双音”是指按下门铃开关时,扬声器发出“叮”的声音,松开开关后,扬 声器发出“咚”的余音。“声光”即指在门铃声响起到消失的一段时间内,都伴 随有闪光。我所设计的闪光方式为两只LED灯以一定频率交替闪烁。 电路分为两部分:双音门铃电路、闪烁灯光电路,均由555定时器构成多谐 振荡器组成。555定时器是中规模集成时间基准电路, 可以方便地构成各种脉冲 电路。由于其使用灵活方便、外接元件少, 因而在波形的产生与变换、定时、 报警、家用电器等领域得到了广泛应用。双音门铃电路是利用定时器构成多谐 振荡器组成。 二、电路 ?

三、原理 (1)双音门铃部分: 电路原理图如图所示。未按门铃按AN钮时,UC3两端电压为零,555的R复位端有效、输出③脚为0,门铃不响。按下门铃AN, 二极管正向导通, 给电容C3充电, 使UC3两端电压接近+5V、R=1, 555芯片工作. 按门铃AN的同时D导通, +5V经过D、R1、R2向电容C1充电。当充电至UC1?2/3V CC时,555定时器置0,输出跳变为低电平;同时, 泄放开关导通, 电容C1--电阻R2-⑦脚--地开始放电。当电容放电至UC?1/3V CC时,555定时器置1,输出电位又跳变为高电平, 同时泄放开关VT截止, 电容C1重新开始充电,重复上述过程。如此周而复始, 电路产生振荡。松开门铃AN,二极管截止,C3通过R1产生放电回路。放电至1/3电源电压(即1.4V)时,555复位, 停止振荡。综上所述, 静态时门铃不响, 按下时按f1频率响,扬声器发出“叮”的声音。松开时按f2频率响, 扬声器发出“咚”的声音,“咚”声余音的长短可通过改变R3(图中为定值电阻R1)的数值来改变。 (2)灯光电路部分 如图右半部分,555、C、R5、R6共同组成第二个多谐振荡器,③脚输出的高低电平驱动LED1,LED2,使之轮流发光。R7、R8是保护电阻。 电路中最核心的部分就是两个多谐振荡器的4脚相连,通过UC3来控制两个芯片的工作,从而实现声光同步。 四、元件清单 注:蜂鸣器为5V。

电工基础知识复习资料题(带标准答案)

电工基础知识复习题(带答案) 电工基础知识是所有的电工类工种的基础,本文精选试题,是电工基础知识考点内容,也是各初、中级电工升级考试、岗位培训的重要内容。 一、选择题 1. 电荷的基本单位是( C )。 A.安秒 B. 安培 C. 库 仑 D. 千克 2. 1安培等于( B )微安。 A. 103 B. 106 C. 109 D. 102 3.将一根导线均匀拉长为原长度的3倍,则阻值为原来的( C )倍。 A. 3 B. 1/3 C. 9 D. 1/9 4.产生串联谐振的条件是( C )。 A. XL>Xc B. XL<Xc C. XL= Xc D. XL≥Xc E. XL≤Xc 5. 空载高压长线路的末端电压( B )始端电压。 A. 低于 B. 高于 C. 等 于 D. 低于或等于 6.三相对称负载的功率 ,其中是( B )之间的相位角。 A. 线电压与线电流 B. 相电压与线电 流

C. 线电压与相电流 D. 相电压与相电流 7. 当电源频率增加后,分别与灯泡串联的R、L、C3个回路并联,与( B )串联的灯泡亮度增加。 A. R B. L C. C D. R和L E. R和C 8.额定电压为220V的灯泡接在110V电源上,灯泡的功率是原来的( B )。 A. 2 B. 4 C. 1/2 D. 1/4 9. 两只额定电压相同的电阻串联接在电路中, 其阻值较大的电阻发热 ( B )。 A. 相同 B. 较大 C. 较 小 10. 用叠加原理计算复杂电路, 就是把一个复杂电路化为( A )电路进行计算的。 A. 单电源 B. 较大 C. 较 小 D. R、L 11.电路主要由负载、线路、电源、( B )组成。 A. 变压器 B. 开关 C. 发电 机 D. 仪表 12.电流是由电子的定向移动形成的,习惯上把( D )定向移动的方向作为电流的方向。 A. 左手定则 B. 右手定则 C. N-S D.正电荷 E. 负电荷 13、电流的大小用电流强度来表示,其数值等于单位时间内穿过导体横截面的( B )代数和。

矿山压力课程设计

矿山压力课程设计文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

中国矿业大学 矿业工程学院 矿山压力与岩层控制课程设计 姓名: 班级 学号: 指导老师:吴锋锋 目录

矿山压力与岩层控制课程设计 1 课程设计的目的 《矿山压力与岩层控制课程设计》是《矿山压力与岩层控制》采矿专业主干课程的一个重要实践环节。通过课程设计使学生了解和掌握矿山压力与岩层控制的研究方法,加深对课程知识的理解,为以后的毕业设计及矿压理论研究奠定基础,使学生具备运用该方法解决采矿工程实际问题的能力。 2 课程设计的内容 结合某一给定回采工作面的地质及生产技术条件,设计完成以下内容,并配有必要的图表。 2)依据覆岩岩性特征,采用力学分析计算直接顶初次垮落步距,老顶初次断裂步距,老顶周期来压步距; 3)结合三铰拱平衡理论,计算上覆岩层“三带”中垮落带高度; 4)依据液压支架选型原则及步骤,考虑大采高综采、综采放顶煤(采煤机割煤高度)开采2种条件,分别计算顶板压力大小,进行液压支架工作的合理选型,画出支架简图; 5)假定回采巷道选用锚网支护,理论计算确定锚杆的型号、间排距及支护方案简图。 3 课程设计资料

工作面地质条件 某综采工作面井下位置西为东四辅撤运输巷,北为正在掘进的另一工作面,南为另一工作面采空区,东为矿界,工作面之间留有60m的煤柱。所采煤层为3# 煤层,煤体黑色,条带状结构,中部夹厚泥岩,赋存稳定,变异系数为%,可采 指数为。煤的容重m3,煤质普氏硬度1~2,盖山厚度292~480m。煤层底板标高 488~624m,地面标高 780~1104m。工作面所采煤层厚度~,平均,煤层倾角为 1~14o,平均5°。工业储量,可采储量6246165t。 依据该工作面钻孔数据,煤层上方伪顶为黑色炭质泥岩,层厚为;直接顶为灰黑色层理发育的砂质泥岩,层厚;老顶为浅灰色的坚硬中粒砂岩,成份以石 英,长石为主,层厚;直接底为灰黑色砂质泥岩,中厚层状,有斜节理,含云母 碎片,中夹薄层细砂岩,层厚;老底为黑灰色泥岩,有节理,质不坚硬,局部夹 薄层状砂泥岩、粉砂岩,层厚。工作面上覆岩层及其物理力学参数如表1所示。 表1 覆岩岩层其物理力学参数 岩层序号岩性厚度/m弹性模量/Mpa抗压强度/Mpa抗拉强度/Mpa体积力(N/m3)C30砂质泥岩27280 C29细粒砂岩27640 C28砂质泥岩27280 C27砂岩层27630 C26砂质泥岩27280 C25细粒砂岩127640 C24泥岩1827420 C23砂质泥岩27280 C22细粒砂岩27640 C21泥岩1827420 C20砂质泥岩27280 C19细粒砂岩27640 C18泥质砂岩327280 C17细粒砂岩27640

电工基础知识图文【最新版】

电工基础知识图文 一、通用部分 1、什麽叫电路? 电流所经过的路径叫电路。电路的组成一般由电源,负载和连接部分(导线,开关,熔断器)等组成。 2、什麽叫电源? 电源是一种将非电能转换成电能的装置。 3、什麽叫负载? 负载是取用电能的装置,也就是用电设备。 连接部分是用来连接电源与负载,构成电流通路的中间环节,是用来输送,分配和控制电能的。 4、电流的基本概念是什麽?

电荷有规则的定向流动,就形成电流,习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。电流方向不变的电路称为直流电路。 单位时间内通过导体任一横截面的电量叫电流(强度),用符号I表示。 电流(强度)的单位是安培(A),大电流单位常用千安(KA)表示,小电流单位常用毫安(mA),微安(μA)表示。 1KA=1000A 1A=1000mA 1mA=1000μA 5、电压的基本性质? 1)两点间的电压具有惟一确定的数值。 2)两点间的电压只与这两点的位置有关,与电荷移动的路径无关。

3)电压有正,负之分,它与标志的参考电压方向有关。 4)沿电路中任一闭合回路行走一圈,各段电压的和恒为零。 电压的单位是伏特(V),根据不同的需要,也用千伏(KV),毫伏(mV)和微伏(μV)为单位。 1KV=1000V;1V=1000mV;1mV=1000μV。 6、电阻的概念是什麽? 导体对电流起阻碍作用的能力称为电阻,用符号R表示,当电压为1伏,电流为1安时,导体的电阻即为1欧姆(Ω),常用的单位千欧(KΩ),兆欧(MΩ)。 1MΩ=1000KΩ;1KΩ=1000Ω。 7、什麽是部分电路的欧姆定律? 流过电路的电流与电路两端的电压成正比,而与该电路的电阻成反比,这个关系叫做欧姆定律。用公式表示为:I=U/R

矿山电工学模拟考试题

《矿山电工学》monikaoshiti 一、单项选择 1.凡因突然中断供电,将造成生命危害;导致重大设备破坏且难以恢复;打乱复杂的生 产过程并使大量产品报废,给国民经济造成重大损失者,属于()。 A 一级负荷 B 二级负荷 C 三级负荷 D 四级负荷 2.凡因突然中断供电,将造成大量减产,产生大量废品,大量原材料报废,使工业企业 内部交通停顿的,属于() A 一级负荷 B 二级负荷 C 三级负荷 D 四级负荷 3.电源线路较长(线路故障概率较大)的变电所,适合()结线。 A内桥B外桥C全桥D空桥 4.一般认为距离电气设备接地极()米以外的地方土壤电位为零,称为电气上的“地”。 A 10 B 20 C 30 D 40 5.在我国,现行规定在有高度危险的条件下允许安全电压值为()。 A 65V B 36 V C 12 V D 5V 6.为了提高用户的功率因数,应在线路上装设。() A并联电抗器B并联电容器 C 串联电抗器D串联电容器 7.煤矿井下煤电钻使用的电压为()。 A 660 B 380 C 1140 D 127 8.接触器可用来进行() A、电动机主回路的接触或切断 B、主电路的短路保护 C、主电路的过负载保护 9. 交流接触器的短路环有何作用()。 A 动作迅速B提高灵敏度C提高可靠性D减小振动和噪声。 10.如下设备不需要进行动稳定校验的是()。 A 断路器 B 负荷开关 C 隔离开关D电压互感器 11.本质安全电路的工作特点为() A电路永远可以保证安全工作B只是在满足一定条件时才能保证其能安全工作 C 12.如右图电路,合闸操作顺序是( A QS1,QS2,QF B QS2,QS1,QF C QF,QS1,QS2 D QF,QS2,QS1 13电力电容器的补偿方式中三种补偿方式补偿区的大小关系是()。 A 高压集中补偿> 低压成组补偿> 分散就地补偿 B高压集中补偿< 低压成组补偿< 分散就地补偿 C高压集中补偿= 低压成组补偿= 分散就地补偿 D高压集中补偿> 低压成组补偿< 分散就地补偿 14.电力设备的经济运行是使()最小而获得最佳经济效益的运行方式 A有功损耗 B 无功损耗C 有功负荷 D 无功负荷 15. 光源在单位时间内向周围空间辐射出的,使人眼睛产生光感觉的能量称为() A 光通量 B 发光强度 C 照度 D 色温 断路器中灭弧介质SF6气体的作用是() A、绝缘 B、灭弧 C、绝缘及灭弧 17.矿山供电系统中有两条进线电源线,两台变压器,中间有母联开关的结线称为()结线

实验讲义电工电子学(三)

实验一直流电路 一、实验目的 1.验证叠加原理和戴维南定理的内容,加深理解其内涵。 2.学习使用稳压电源。 3.掌握用数字万用表测量直流电量的方法。 二、相关知识 叠加原理是线性电路中的普遍性原理,它是指当有几个电源同时作用于线性电路时,电路中所产生的电压和电流等于这些电源分别单独作用时在该处所产生的电压和电流的代数和。在分析一个复杂的线性网络时,可以利用叠加原理分别考虑各个电源的影响,从而使问题简化,本实验通过测量各电源的作用来验证该原理。 戴维南定理是指在线性电路中,任何一个有源二端网络总可以看做一个等效电源,等效电源的电动势就等于该网络的开路电压U O,等效电源的内阻R O等于该网络中所有电源置零(电压源短路,电流源开路)后所得无源网络的等效电阻。如图1—1所示有源二端网络图(a)可以由图(b)等效代替。利用戴维南定理可以把复杂电路化简为简单电路,从而使计算简化。 (a)(b) 图1—1 有源二端网络及其等效电路 有源二端网络等效内阻R O的三种测量方法: 1.开路短路法。若图(a)的AB端允许短路,可以测量其短路电流I S,再测AB端的开路电压U O,则等效电阻R O=U O/I S。 2.外特性法。在AB之间接一负载电阻R L如图(a)所示,测绘有源二端网

络的外特性曲线U= f(I),该曲线与坐标轴的交点为U O和I S,则R O=U O/I S。 3.直接测量法。使有源二端网络中的电源置零(电压源短路,电流源开路),用万用表电阻挡直接测量AB端的阻值R O。 三、预习要求 1.复习教材中有关叠加定理和戴维南定理的内容,掌握其基本要点,注意其使用条件。 2.阅读实验指导中有关仪器的使用方法: 3.预习本次实验内容,作好准备工作。 (1)熟悉实验线路和实验步骤。 (2)对数据表格进行简单的计算。 (3)确定仪表量程。 四、实验线路原理图 图1—2 叠加定理实验线路图 图1—3 戴维南定理实验原理图图1—4 戴维南等效电路 五、实验设备

矿山电工学

1.什么叫电力系统和电力网? 由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。 2.什么叫电气设备的额定电压?电力系统为什么要采用各种电压等级? 能保证电气设备正常运行,且具有最佳技术指标和经济指标的电压,称为额定电压。采用高的电压等级,就是为了减小流过输电线路的电流,从而减小输电过程中的电能损耗。另一方面,采用高的电压等级就意味着要增加投资,因此,从经济方面考虑,根据不同的输电距离,选择不同的电压等级, 3.电力用户为什么要分级?怎样分级?煤矿电力负荷是怎样分类的? 电力用户为什么要分级:因为供电中断电发生的危害不同。 怎样分类:点一类用户要求用电绝对可靠,第二类用户,如果停电将会造成重大的经济损失,第三类用户停电对生产无直接影响。 4.简述放射式与干线式供电系统的优缺点,分别举出在矿井供电系统中应用的实例 单回路放射式属无备用系统的结线,实际上就是以电源或变电所母线为中心,向各负荷点分别引出独立输电线的供电方式。单回路放射式的主要优点是供电线路独立,出故障时互不影响,停电机会少,继电保护简单,动作时间短,便于实现自动化等占‘其缺点是电源出线回数较多,所需开关设备也多,因而投资较大。另外,供电可靠性较低,使其应用受到很大限制。这种供电系统适用于容量较大的分散性三级负荷和较次要的二级负荷。 单回路干线式供电系统 这种供电系统也属无备用系统,有直联型和串联型两种形式。直联型干线式线路,就是从干线上直接接出分支线引入各负荷点的供电方式,如图1-1所示。它的优点是电源出线少,能节省高、低压开关设备,使投资减少;线路总长度短,造价较低,由于各负荷点的高峰用电期一般不同时,因而线路电压波动和电能损失都比较低。其缺点是由于前段线路公用,增加了故障停电机会,因而供电可靠性低,为了有选择地切除线路故障,继电保护的动作时间也就逐级增加,从而延长了故障存在的时间。这种系统一般只适用于一定数量的若干个成直线分布的三级负荷。 串联型干线式线路采用的联接方法是:干线经隔离开关联于负荷1的母线上,再由负荷1的母线经隔离开关引出,再经隔离开关联于负荷2的母线上……,余类推,如图1-2所示。这种线路实际上是直联式的改进型式。这样改进后可以缩小故障停电的范围,提高供电系统的可靠性。故障检修时可利用隔离开关的操作使故障点前的各负荷点不至于长时间停电。它的缺点是增加了开关设备,而且故障不易寻找,其应用范围基本上同直联型。 5.什么是桥式结线?试述桥式结线的特点及其应用范围。 对于具有两回电源进线,两台降压变压器的矿井终端总降压变电所可采用桥式结线。它实质上是用一座由一台断路器和俩台隔离开关横联跨接的“桥”,来联接俩个35~110KV“线路——变压器组”的高亚侧,从而用较少的断路器组成一个可靠性较高的,操作灵活的双回路变,配电系统。 桥式结构根据跨接横联位置的不同,可分为内桥,外侨和全桥三种。 1.内桥结线 这种接线的跨接桥靠近变压器侧,桥断路器装在线路断路器之内,变压器回路仅装隔离开关,由三台断路器构成“”形,故称为内桥。内桥结线提高了变电所供电的可靠性,倒换线路操作方便,设备投资与占地面积较少,缺点是倒换变压器和扩建成全桥不如外桥方便,故适用于进线距离长,线路故障多,变压器切换少,高压侧无穿越功率的终端变电所。

电工基础讲义

家电维修培训资料师宗县疾人家电维修培训班 二零一六年四月

第一部分 《电工基本知识》 直流电路 电路——电流流通的路径。 直流电路——直流电源供电的电路。 §1-1 电路及基本物理量 一、电路的组成及作用 1.电路的组成 电源——为电路提供电能的设备。 负载——又称用电器,其作用是将电能转变为其他形式的能。 导线——起连接电路和输送电能的作用。 控制装置——主要作用是控制电路的通断。 2.电路的作用 一是进行电能的传输和转换;二是进行信息的传输和处理。 3.电路的三种状态 通路——电路构成闭合回路,有电流流过。 开路——电路断开,无电流通过,也称断路。 短路——电源未经负载而直接由导体构成闭合回路。 二、电流 1.电流的形成 电荷的定向移动形成电流。 2.电流的大小 单位时间内通过导体横截面的电荷量,即: t Q I

3.电流的方向 习惯上把正电荷移动的方向规定为电流的方向,自由电子和负离子移动的方向与电流方向相反。 直流——大小和方向都不随时间变化。 交流——大小和方向都随时间作相应变化。 电流的基本单位:安培,简称安(A)。 电流的常用单位:毫安(mA),微安(μA); 1A=103 mA =106μA 三、电压、电位和电动势 1.电压 电压——电场力将单位正电荷从a点移到b点所做的功,称为a、b两点间的电压,用U ab表示。单位为伏特(V)。 电压的基本单位:伏特(V)。 电压的常用单位:千伏(KV),毫伏(mV),微伏(μV)。 1V=103 mV =106μV=10-3KV 2.电位 电位——电路中某一点与参考点之间的电压。单位为伏特(V)。 电压——电路中任意两点之间的电位差,又称电位差。 3.电动势 电动势——表示电源将正电荷从电源负极经电源内部移向正极的能力,符号为E,单位为伏特(V)。 4.电压的测量 (1)对交、直流电压应分别采用交流电压表和直流电压表测量。 (2)电压表必须并联在被测电路的两端。

矿山电工习题及答案

《矿山电工》习题集 项目一矿山供电系统 第一部分知识题 一、填空题 1、矿山企业供电的基本要求是、、和。 2、电网的结线方式根据负荷对供电要求不同,可分为电网、电网和电网。 3、桥式结线分、和三种形式。 4、在三相供电系统中,电网中性点运行方式有、以及三种形式。 5、井下变电所应注意的三防指:、和。 二、选择题 1、指出下列负荷为一类负荷的是()。 A主井提升 B付井提升 C通风机房 D生活区用电 2、对一级负荷如何供电()。 A两个独立电源 B专用线路 C单一回路 D、ABC都对。 3、一般工作场所的照明灯和电动机允许电压偏移范围为额定电压的()。 A、±2%; B、±3%; C、±5%; D、±10%。 4、在中性点不接地系统中,规定单相接地运行时间不超过()小时。 A、0.5 B、1 C、1.5 D、2 5、目前向综采工作面的供电电压一般是()伏。 A 、220 B 、380 C、660 D、1140 三、判断题 1、向井下供电的变压器,其中性点严禁接地。() 2、对于地面380/220伏动力与照明电网,其供电的变压器,其中性点禁止接地。() 3、平煤集团的煤矿变电所广泛采用单母线分段结线方式。() 4、平煤集团的煤矿变电所广泛采用两路电源进线和两台变压器的桥式结线。() 5、平煤集团的煤矿供电系统是采用浅井供电系统。() 6、对于井下中央变压所,母线采用并列运行方式。() 四、名词解释 1:一级负荷: 2、电力系统: 3、电力网: 项目一矿山供电系统 习题参考答案 第一部分知识题 一、填空题 1、安全、可靠、优质、经济。 2、放射式、干线式、环式 3、全桥、内桥、外桥 4、中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地 5、防水、防火、防通风 二、选择题 1、3 2、A 3、C 4、D 5、D 三、判断题 1、× 2、× 3、√ 4、√ 5、× 6、√ 四、名词解释 1、一级负荷:凡因突然中断供电造成人身伤亡事故或重大设备损坏,给国民经济造成重大损失在政治上产生不良影响的负荷。

矿山压力课程设计

矿山压力课程设计 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

中国矿业大学 矿业工程学院 矿山压力与岩层控制课程设计 姓名: 班级 学号: 指导老师:吴锋锋 目录

矿山压力与岩层控制课程设计 1 课程设计的目的 《矿山压力与岩层控制课程设计》是《矿山压力与岩层控制》采矿专业主干课程的一个重要实践环节。通过课程设计使学生了解和掌握矿山压力与岩层控制的研究方法,加深对课程知识的理解,为以后的毕业设计及矿压理论研究奠定基础,使学生具备运用该方法解决采矿工程实际问题的能力。 2 课程设计的内容 结合某一给定回采工作面的地质及生产技术条件,设计完成以下内容,并配有必要的图表。 2)依据覆岩岩性特征,采用力学分析计算直接顶初次垮落步距,老顶初次断裂步距,老顶周期来压步距; 3)结合三铰拱平衡理论,计算上覆岩层“三带”中垮落带高度; 4)依据液压支架选型原则及步骤,考虑大采高综采、综采放顶煤(采煤机割煤高度)开采2种条件,分别计算顶板压力大小,进行液压支架工作的合理选型,画出支架简图; 5)假定回采巷道选用锚网支护,理论计算确定锚杆的型号、间排距及支护方案简图。 3 课程设计资料

工作面地质条件 某综采工作面井下位置西为东四辅撤运输巷,北为正在掘进的另一工作面,南为另一工作面采空区,东为矿界,工作面之间留有60m的煤柱。所采煤层为3#煤层,煤体黑色,条带状结构,中部夹厚泥岩,赋存稳定,变异系数为%,可采指数为。煤的容重m3,煤质普氏硬度1~2,盖山厚度292~480m。煤层底板标高 488~624m,地面标高780~1104m。工作面所采煤层厚度~,平均,煤层倾角为1~14o,平均5°。工业储量,可采储量6246165t。 依据该工作面钻孔数据,煤层上方伪顶为黑色炭质泥岩,层厚为;直接顶为灰黑色层理发育的砂质泥岩,层厚;老顶为浅灰色的坚硬中粒砂岩,成份以石英,长石为主,层厚;直接底为灰黑色砂质泥岩,中厚层状,有斜节理,含云母碎片,中夹薄层细砂岩,层厚;老底为黑灰色泥岩,有节理,质不坚硬,局部夹薄层状砂泥岩、粉砂岩,层厚。工作面上覆岩层及其物理力学参数如表1所示。 表1 覆岩岩层其物理力学参数 岩层序号岩性厚度/m 弹性模量/Mpa 抗压强度/Mpa 抗拉强度/Mpa 体积力(N/m3)C30 砂质泥岩27280 C29 细粒砂岩27640 C28 砂质泥岩27280 C27 砂岩层27630 C26 砂质泥岩27280 C25 细粒砂岩 1 27640 C24 泥岩18 27420 C23 砂质泥岩27280 C22 细粒砂岩27640 C21 泥岩18 27420 C20 砂质泥岩27280 C19 细粒砂岩27640 C18 泥质砂岩 3 27280 C17 细粒砂岩27640 C16 泥岩18 27420 C15 砂质泥岩27280 C14 细粒砂岩27640

电工学实验教材

《电工学实验指导书》 康小麓盛智勇 北方工业大学 2011年9月

目录 实验课纪律 (2) 实验预习报告要求 (3) 实验一迭加定理和戴维南定理 (5) 实验二串联电路的谐振 (9) 实验三一阶电路的过渡过程 (12) 实验四常用仪器仪表的使用 (16) 实验五运算放大器线性应用设计 (20) 实验六基本组合逻辑门电路及应用设计 (23) 实验七数字组合逻辑与时序电路 (25)

实验课纪律 1. 实验课必须严肃认真,不得无故缺席、迟到,不得做与 实验无关的事,不得喧哗、打闹。 2. 每一人为一实验小组,到指定实验台进行实验。不得擅 自取用、操作其余与本次实验无关的仪器设备。 3. 严格按安全操作规程操作,强电实验,严禁带电触摸带 电体。同组人员互相配合,通电时要提醒在场人员,防止触电事故。 4. 实验过程中出现异常情况,首先迅速切断电源,保护现 场,及时汇报。 5. 要认真听讲,有问题及时请教指导老师。正确使用仪器 仪表,接线后要先自行检查,经教师检查后方可通电实验。认真记录实验现象、数据。 6. 实验结束后,先请指导教师检查实验结果,再拆线,整 理现场,经教师批准才可离开。 7. 严重违反纪律、不听劝阻者,取消实验资格,因违反纪 律而造成事故或损失的,要追究责任。 电工学实验室

实验预习报告要求 实验前必须认真阅读实验讲义,理解实验内容,写出实验预习报告。实验完成后写出实验报告,报告书写要清楚,字迹要端正,电路图中所画的元件、符号要符合国家标准,元件参数应符合系列化标准,曲线要画工整。 预习报告内容: ①实验名称 ②实验目的 ③实验电路及使用设备 ④实验注意事项 ⑤实验讲义中“理论值”的计算结果。 实验报告内容: 1. 在预习报告的基础上,认真整理和处理测试数据,列出表格或画出曲线,并回答讲义中的思考题。 2. 对测试结果进行理论分析,找出误差原因及改进措施。 3. 对本次实验的心得体会和意见,以及改进实验的建议。 4. 实验过程中遇到哪些故障或问题,进行故障分析,说明排除故障的过程和方法。

矿山压力课程设计

中国矿业大学 矿业工程学院 矿山压力与岩层控制课程设计 姓名: 班级 学号: 指导老师:吴锋锋

2015.6.22 目录 矿山压力与岩层控制课程设计 (3) 1 课程设计的目的 (3) 2 课程设计的内容 (3) 3 课程设计资料 (3) 3.1 工作面地质条件 (3) 3.2 工作面生产技术条件 (5) 3.3 其它参数 (5) 一.依据岩层控制的关键层理论,确定主、亚关键层位置; (6) 二.计算直接顶初次跨落步距,老顶初次断裂步距,老顶周期来压步距 (11) 2.1直接顶初次跨落步距: (11) 2.2老顶初次断裂步距如下: (12) 2.3老顶初次断裂步距如下: (14) 三:结合三铰拱平衡理论,计算上覆岩层“三带”中垮落带高度; (15) (15) 1:什么是三铰拱平衡理论? 四:依据液压支架选型原则及步骤,考虑大采高综采、综采放顶煤(采煤机割煤高度2.5m)开采2种条件,分别计算顶板压力大小,进行液压支架工作的合理选型,画出支架简图; (16) 1 液压支架的基本形式 (16) 2.1 顶底板性质 (16) 2.2 煤层条件 (18) 2.3 经济成本 (19) 五:假定回采巷道选用锚网支护,理论计算确定锚杆的型号、间排距及支护方案简图。 (22)

矿山压力与岩层控制课程设计 1 课程设计的目的 《矿山压力与岩层控制课程设计》是《矿山压力与岩层控制》采矿专业主干课程的一个重要实践环节。通过课程设计使学生了解和掌握矿山压力与岩层控制的研究方法,加深对课程知识的理解,为以后的毕业设计及矿压理论研究奠定基础,使学生具备运用该方法解决采矿工程实际问题的能力。 2 课程设计的内容 结合某一给定回采工作面的地质及生产技术条件,设计完成以下内容,并配有必要的图表。 2)依据覆岩岩性特征,采用力学分析计算直接顶初次垮落步距,老顶初次断裂步距,老顶周期来压步距; 3)结合三铰拱平衡理论,计算上覆岩层“三带”中垮落带高度; 4)依据液压支架选型原则及步骤,考虑大采高综采、综采放顶煤(采煤机割煤高度2.5m)开采2种条件,分别计算顶板压力大小,进行液压支架工作的合理选型,画出支架简图; 5)假定回采巷道选用锚网支护,理论计算确定锚杆的型号、间排距及支护方案简图。 3 课程设计资料 3.1 工作面地质条件 某综采工作面井下位置西为东四辅撤运输巷,北为正在掘进的另一工作面,

电工学电子技术实验讲义

电工与电子技术实验讲义

实验一 晶体管共射极单管放大电路 一、实验目的 (1)熟悉电子电路实验中常用的示波器、函数信号发生器的主要技术指标、性能及使用方法。 (2)掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 (3)学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 (4)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻* 、输出电阻* 的测试方法。 二、实验原理 图2-1为电阻分压式工作点稳定的共射极单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R F 和R E ,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号i u 后,在放大器的输出端便可得到一个与i u 相位相反、幅值被放大了的输出信号0u ,从而实现了电压放大。 图2-1 共射极单管放大器实验电路 在图2-1电路中,当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管V 的基极电流IB 时(一般5-10倍), 则其静态工作点可用下式估算 )(E F C C CC CE F E BE B E R R R I U U R R U U I ++-=+-= 电压放大倍数 //(1)C L u be F R R A r R β β=-++ 输入电阻 be B B i r R R R ////21= 输出电阻 C R R ≈0 由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。 在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据;在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质的放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。

最基本的电工基础知识

简答题(共48分) 1.同一根导线的交流电阻和直流电阻为什么不一样? (3分) 答案:当交流电通过导线时,导线截面内的电流分布密度是不相同的,越接近导体中心,电流密度越小,在导体表面附近电流密度则越大,这种现象叫作集肤效应。频率越高,这种现象表现得越突出。由于这种集肤效应的结果,使导线有效截面减小,电阻增大。当直流电流流过导线时,却没有这种现象。所以,同一根导线的交流电阻大于直流电阻。 2.什么是有功功率、无功功率和视在功率?(3分) 答案:有功电流和电压产生的功率称为有功功率,用P表示。 无功电流和电压产生的功率称为无功功率,用Q表示。 电压U和电流I的乘积UI虽有功率的量纲,但不是电路实际消耗的功率,所以称为视在功率,用字母S表示。 3.何谓正序电压、负序电压和零序电压? (3分) 答案:正序电压是一组对称的电压相量,其频率相同,大小相等,相位互差120°,一般用 A 1、B 1 、C 1 表示。其相序是顺时针方向旋转的A 1 -B 1 -C 1 。 负序电压是一组对称的电压相量,其频率相同,大小相等,相位互差120°,一般用 A 2、B 2 、C 2 表示。其相序是逆时针方向旋转的A 2 -B 2 -C 2 。 零序电压是一组电压相量,其频率相同,大小相等,相位一致,一般用A 、B 、C 表示。 4.电动势与电压有什么区别?它们的方向是怎么规定的?(3分) 答案:电动势是将外力克服电场力所做的功,而电压则是电场力所做的功;电动势的正方向为电位升的方向,电压的方向为电位降的方向。 5.什么是变压器的空载损耗? (3分) 答案:变压器的空载损耗指变压器二次绕组开路,一次绕组加上额定频率的额定电压时产生的有功功率损耗。也称为铁损。 6.什么是相序?(3分) 答案:三相交流电依次达到正最大值(或相应零值)的顺序称为相序,顺时针按A-B-C 的次序循环的相序称为顺序或正序,按A-C-B的次序循环的相序称为逆序或负序,相序是由发电机转子的旋转方向决定的。三相发电机在并网发电时或用三相电驱动三相交流电动机时,必须考虑相序的问题,否则会引起重大事故,为了防止接线错误,低压配电线路中规定用颜色区分各相,黄色表示A相,绿色表示B相,红色表示C相。 7.什么叫三相四线制?(3分) 答案:三相四线制是带电导体配电系统的型式之一。三相指U、V、W(即A、B、C)三相,四线指通过正常工作电流的三根相线和一根N线(中性线),不包括不通过正常工作电流的PE线(保护接地线)。 8.分别简述幅值、频率和初相位的基本概念。(3分) 答案:幅值、频率和初相位是确定正弦量的三要素,它们反映了正弦量的特点,其中幅值决定正弦量变化的范围,频率决定正弦量变化的快慢,一般用每秒钟内电流方向改变的次数来表示。初相位决定正弦初始状态,即t=0时的相位角。 9.什么是并联谐振?其特点是什么? (3分) 答案:在电阻、电感、电容的并联电路中,出现电路端电压和总电流同相位的现象,叫并联谐振。 它的特点是:并联谐振是一种完全的补偿,电源无需提供无功功率,只提供电阻所需的有功功率;谐振时,电路的总电流最小,而支路的电流往往大于电路的总电流,因此,并联谐振也称电流谐振。 发生并联谐振时,在电感和电容元件中会流过很大的电流,因此会造成电路的熔丝熔断或烧毁电气设备等事故。 10.什么是功率因数?(3分) 答案:在交流电路中,电压与电流之间的相位差(φ)的余弦叫做功率因数,用符号cos φ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值。即:cosφ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感性或电容性负载的电路功率因数都小于1。

(完整版)电工学基础知识大全

电工基础知识点 1. 电路的状态:通路;断路;短路。 2. 电流:电荷的定向移动形成电流。习惯上规定:正电荷定向移动的方向是电流的正方向, 实际的电流方向与规定的相反。 公式:q I t = (,,A C s ) 36110,110mA A uA A --== 直流电:电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。 交流电:大小和方向都随时间做周期性变化,并且在一个周期内平均值为零的电流。 3. 电阻:表示物体对自由电子定向移动的阻碍作用的物理量。 公式:l R S ρ= (2,,,m m m ΩΩ*) 导体的电阻是由本身决定的,由它本身的电阻率和尺寸大小决定,还与温度有关。对温度而言,存在正温度系数和负温度系数变化。 4. 部分电路的欧姆定律:导体中的电流与两端的电压成正比,与它的电阻成反比。 公式:U I U RI R ==或(导体的电阻是恒定的,变化的是电流和电压) 5. 电阻的福安特性曲线:如果以电压为横坐标,电流为纵坐标,可画出电阻的U-I 关系曲 线。 电阻元件的福安特性曲线是过原点的直线时,叫做线性电阻。如果不是直线,则叫做非线性电阻。(图:P8) 6. 电能:W UIt = (,,,J V A s ) 实际中常以110001kW h W h *=*,简称度。 7. 电功率:在一段时间内,电路产生或消耗的电能与时间的比值,用P 表示。 公式:2 2W U I R t R P =P =或=UI=(适用于纯电阻电路) 可见,一段电路上的电功率,跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。用电器上通常标明它的电功率和电压,叫做用电器的额定功率和额定电压。 8. 焦耳定律(电流热效应的规律):电流通过导体产生的热量,跟电流的平方,导体的电 阻和通电的时间成正比。 公式:2 Q RI t = (,,,J A s Ω) 阅读P12,13页的‘阅读与应用’的三和四 9. 电动势:表征电源做工能力的物理量,用E 表示。电源的电动势等于电源没有接入电路 时两极间的电压。它是一个标量,但规定自负极通过电源内部到正极的方向为电动势的方向。 10. 闭合电路的欧姆定律:闭合电路内的电流,跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电 阻成反比。

煤矿供电课程设计指导书

煤矿供电 课程设计指导书 编制:XXX 徐州机电工程高等职业学校采矿工程系 二O一一年

第一节课程设计的目的、要求 一、课程设计的目的 课程设计的主要目的在于:通过设计使学生能综合运用所学知识,分析和解决采区供电设计方面的技术问题;巩固和扩展学生的知识领域,培养学生严肃认真的科学态度,提高学生独立工作的能力。通过设计使学生掌握供电设计的方法;熟悉国家有关技术经济方面的方针政策和安全方面的规程和措施;训练学生使用各种规程、设计手册和技术资料的能力;培养学生编写技术文件、绘制图纸的能力;完成电气技术人员供电设计能力的基本训练。 二、对设计的要求 (1)设计必须符合国家各项技术经济政策和有关规程的各项规定。 (2)设计应尽量采用国家定型的成套设备和系列产品,尽量采用新技术、新产品和国产先进设备,以确保技术的先进性。 (3)设计应在保证供电可靠性、安全性和供电质量的基础上尽量节约投资,减少有色金属消耗量,降低电能损耗和年运行费用。做到既经济合理又安全适用。 (4)设计应从生产实际出发;选择设备时应考虑备品配件的来源和本企业的施工、维护和检修条件。. (5)设计要严肃认真,提倡既有科学严谨的态度又有大胆创新的精神。 三、对设计说明书的要求 (1)设计说明书要反映出基本的设计思想、设计步骤、设计计算结果、方案比较情况、设备选择结果及其技术特征。说明书的前面应有目录,后面应有主要参考资料和必要的附录等。说明书中还应编入收集到的原始资料和工矿企业概况的简要说明等内容。 (2)说明书的文字叙述要层次分明、条理清楚、简明扼要,书写格式要规范统一。说明书的插图应整洁美观,图形及文字符号要符合新的国家标准。 (3)说明书的计算部分应写出公式、代入数据、求出结果、注明单位,避免出现数学运算的中间步骤。对公式中各物理量的含义应予以说明,必要时还应注明公式的来源。公式中的文字符号要前后统一并符合国家标准,公式中物理量的单位应采用法定计量单位。 (4)对设计中的计算和设备选择结果应以表格形式出现。,对方案选择比较也应列表分析,并对方案选择结果加以说明。对相同的计算和设备选择内容,为了避免重复,可选一例计算和选择,其余结果可通过表格反映出来。 四、对设计图纸的要求 1.对设计图纸的要求 (1)图纸的幅面、边框尺寸、图纸的比例及采用的图形符号均应符合国家标准的规定:图中采用的文字符号、编号应与说明书相符合。 (2)图纸绘制应线条清晰、整洁美观,图线的形式和宽度应符合国家标准 的规定。图中的文字应用长仿宋字书写,标题栏、明细表等规格应统一。

电工基础知识试题(答案)

电工基础知识试题 电工基础知识是所有的电工类工种的基础,本文精选试题,是电工基础知识考点内容,也是各初、中级电工升级考试、岗位培训的重要内容。熟悉和掌握电工基础知识,可以让你进一步探索电工奥秘或对付各种考试得心应手,游刃有余,轻松愉快的完成各项工作。 一、选择题 1. 电荷的基本单位是(C )。 A.安秒 B. 安培 C. 库仑 D. 千克 2.1安培等于(B )微安。 A. 103 B. 106 C. 109 D. 102 3.将一根导线均匀拉长为原长度的3倍,则阻值为原来的( C )倍。 A. 3 B. 1/3 C. 9 D. 1/9 5. 空载高压长线路的末端电压( B )始端电压。 A. 低于 B. 高于 C. 等于 D. 低于或等于 6.三相对称负载的功率,其中是( B )之间的相位角。 A. 线电压与线电流 B. 相电压与线电流 C. 线电压与相电流 D. 相电压与相电流 8.额定电压为220V的灯泡接在110V电源上,灯泡的功率是原来的( D )。 A. 2 B. 4 C. 1/2 D. 1/4 9. 两只额定电压相同的电阻串联接在电路中, 其阻值较大的电阻发热( B )。 A. 相同 B. 较大 C. 较小 11.电路主要由负载、线路、电源、( B )组成。 A. 变压器 B. 开关 C. 发电机 D. 仪表 12.电流是由电子的定向移动形成的,习惯上把( D )定向移动的方向作为电流的方向。 A. 左手定则 B. 右手定则 C. N-S D.正电荷 E. 负电荷 13、电流的大小用电流强度来表示,其数值等于单位时间内穿过导体横截面的( B )代数和。 A. 电流 B. 电量(电荷) C. 电流强度 D. 功率 14.导体的电阻不但与导体的长度、截面有关,而且还与导体的( D )有关。 A. 温度 B. 湿度 C. 距离 D. 材质 15.交流电的三要素是指最大值、频率、( C )。 A. 相位 B. 角度 C. 初相角 D. 电压 16.正弦交流电的有效值等核最大值的( D )。 A.1/3 B. 1/2 C. 2 D. 0.7 17.阻值不随外加电压或电流的大小而改变的电阻叫( C )。 A. 固定电阻 B. 可变电阻 C. 线性电阻 D. 非线性电阻 18.阻值随外加电压或电流的大小而改变的电阻叫( D )。 A. 固定电阻 B. 可变电阻 C. 线性电阻 D. 非线性电阻 19. 两根平行导线通过同向电流时,导体之间相互( D )。 A. 排斥 B. 产生磁场 C. 产生涡流 D. 吸引

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