提高煤矿高压电网运行的可靠性与经济性研究

论文摘要

随着对供电可靠性的要求日益提高,采用双电源、双主变压器、全桥接线、6~10kV单母线分段供电方案的煤矿35kV变电所已基本普及。需要解决的问题是接线方式和运行方式的优化、继电保护和无功补偿的优化配置,使该供电方案在提高煤矿电网的供电可靠性方面发挥重要作用。另外,在电力市场的大环境下,供电可靠性已不是衡量企业高压电网主接线优劣的唯一标准,经济性也同样重要,故还必须对设计方案进行技术经济比较,加以优化。这对降低工程造价、节约投资、投运后系统安全可靠、降低运行费用等,具有重要意义。本课题针对上述提到的一系列问题开展研究工作。在接线方式、主变压器运行方式的优化方面用马尔可夫过程进行了定量可靠性分析;在电网的保护的优化方面主要从防止过流引发的越级跳闸、漏电保护和井下隔爆开关的欠电压保护三个领域进行研究;针对煤矿电网中的无功损耗严重等情况,提出一种新的综合无功补偿设置方案,即分别在高压配电侧、高低压配电侧和远距离大功率负载侧进行补偿,以此来提高线路电压,降低网损,提高功率因数;并对提出的三级无功补偿方案进行了仿真,仿真结果表明该方案无功补偿性能良好。最后,提出其他一些措施来进一步提高供电可靠性,主要有设备更新、电网改造和技术管理等措施。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状和发展
• 1.3 课题研究内容
• 1.3.1 课题研究内容
• 1.3.2 特色和创新之处
• 1.4 小结
• 2 可靠性与经济性评估、分析的基本原理和方法
• 2.1 可靠性评价、分析方法
• 2.1.1 可靠性的基本定义
• 2.1.2 可靠性的特征量
• 2.1.3 系统的寿命分布
• 2.1.4 可修复系统的可靠性模型及分析
• 2.2 经济性评价、分析方法
• 2.2.1 资金的时间价值
• 2.2.2 经济分析中常用的比较方法
• 2.3 常用的可靠性与经济性协调分析方法
• 2.4 小结
• 3 提高煤矿高压电网可靠性与经济性的措施与技术方案
• 3.1 煤矿高压供电系统的结构特点
• 3.2 接线方式与运行方式优化及可靠性分析
• 3.2.1 矿山35kV 变电所的接线方式
• 3.2.2 运行方式的优化
• 3.2.3 主变压器运行方式的可靠性定量分析
• 3.3 电网保护优化方案
• 3.3.1 防止短路引发的越级跳闸方案
• 3.3.2 完善漏电保护系统的技术方案
• 3.3.3 欠电压保护的技术改造
• 3.4 新型三级无功补偿技术方案
• 3.4.1 无功补偿原理及意义
• 3.4.2 无功补偿方式分类及补偿区分析
• 3.4.3 无功补偿容量的计算
• 3.4.4 新型无功补偿技术方案
• 3.5 其它改进措施
• 3.5.1 设备更新
• 3.5.2 电网改造
• 3.5.3 技术管理措施
• 3.6 小结
• 4 新型无功补偿技术方案的仿真分析
• 4.1 系统仿真软件简介
• 4.2 本文仿真内容
• 4.3 仿真模型的建立
• 4.4 仿真结果
• 4.5 本章小结
• 5 结论
• 5.1 结论
• 5.2 不足之处
• 参考文献
• 附录
• 致谢