矿井供电三大保护PPT课件

•
IZ≤Ie
⑸
• 式中：IZ、Ie的含义同公式⑶。
• 2）按第1条规定选择出来的整定值，还应用两相短路电流值进 行校验，应符合公式⑹的要求：
• •
式中：
I
(2) /IZ ≥1.5
⑹
d----被保护电缆干线或支线距变压器最远点
•
的两相短路电流值，A。
• Iz----过流保护装置的电流整定值，A。
• 1.5-• 式中：Iz ----电子保护器的过流整定值，取电机额定电 流近似值，A。
• Ie ----电动机的额定电流，A。
• 当运行中电流超过Iz值时，即视为过载，电子保护器延 时动作；当运行中电流达到Iz值的8倍及以上时，即视 为短路，电子保护器瞬时动作。
第一节 过电流保护
• ②对保护电缆支线的装置按公式⑽选择：
• ①对保护电缆干线的装置，按公式⑼选择：
• •
I 式中：
RIR1.-8-I~-Q-C2熔.5 体 I额e 定电流，⑼A。
•
IQC、∑Ie----含义同公式⑶。
•
1.8～2.5----当容量最大的电动机起动时，保证熔体不
熔化系数。对不经常启动和轻载起动的可取2.5;对于频繁起动和
带负载起动的则可取 1.8～2。
线直接短接形成回路。这时电流很大，可达额 定电流的几倍、几十倍，甚至更大，其危害是 能够在极短的时间内烧毁电气设备，引起火灾 或引起瓦斯、煤尘爆炸事故。短路电流还会产 生很大的电动力，使电气设备遭到机械损坏， 也会引起电网电压急剧下降，影响电网中的其 他用电设备的正常工作。造成短路的主要原因 是绝缘受到破坏，因而应加强对电气设备和电 缆绝缘的维护和检查，并设置短路保护装置。
第一节 过电流保护
• （二）、电缆线路的短路保护
• 1、电磁式过流继电器的整定
• 1）1200V及以下馈电开关过流继电器的整定值，按下列 规定选择。
• ①对保护电缆干线的装置按公式⑶选择：
• •
I
式中：IZZ
-I-Q-C-过 K流X保护I e装置的．电．流．整．定．值．，⑶A。
• IQC ----容量最大的电动机的额定起动电流，A。
•
I
QC
I R 1.8 ~ 2.5
．．．．．．．．⑽
• 式中 ：IQC 、IR 、1.8～2.5----含义同公式⑼。
• ③对保护照明负荷的装置，按公式(11)选择：
•
IR≈Ie ．．．．．．(11)
• 式中：Ie ----照明负荷的额定电流，A。
• 选择熔体的额定电流应接近于计算值。
• 2）选用的熔体，应按公式(12)进行校验：
• ∑Ie----其余电动机的额定电流之和，A。
• KX ----需用系数，取0.5～1。
第一节 过电流保护
• （二）、电缆线路的短路保护
• 1、电磁式过流继电器的整定
• 1）1200V及以下馈电开关过流继电器的整定值，按下 列规定选择。
• ①对保护电缆干线的装置按公式⑶选择：
• •
式中：IIZZ --I-Q-C过 K流X保护I e装置的．电．流．整．定．值．，⑶A。
．．．．．．(16)
• 式中：Iz ----含义同前。
•
K ----可靠系数，取1.05。
•
Kf ----返回系数，一般为0.85。
•
Ieb ----变压器额定电流。
• 3、照明、信号综合保护装置和煤电钻综合保护装置中变压器由下式校验：
• •
I K I (2) ( 3
) ≥4～7
d
bR
• 式中： ----变压器低压侧两相短路电流，A。
• IQC ----容量最大的电动机的额定起动电流，A。
• ∑Ie----其余电动机的额定电流之和，A。
• KX ----需用系数，取0.5～1。
第一节 过电流保护
• ②保护电缆支线的装置按公式⑷选择：
•
IZ≥IQC ．．．．．．⑷
• 式中：IZ、IQC的含义同公式⑶。
• 目前某些隔爆磁力起动器装有限流热继电器，其热元件按公式⑸ 整定：
第一节 过电流保护
• 2、短路保护装置 • 1）馈出线的电源端均需加装短路保护装置。
低压电动机应具备短路、过负荷、单相断线的 保护装置。 • 2）当干线上的开关不能同时保护分支线路时， 则应在靠近分支点处另行加装短路保护装置。 • 3）各类短路保护装置均应按本细则进行计算、 整定、校验，保证灵敏可靠，不准甩掉不用， 并禁止使用不合格的短路保护装置。
• R、 X ----短路回路内一相电阻，电抗值总和，Ω。
•
Xx ----根据三相短路容量计算的系统电抗值, Ω。
•
R1、X1 ----高压电缆的电阻、电抗值，Ω。
•
Kb ----矿用变压器变比。
•
Rb、Xb ----矿用变压器的电阻、电抗值，Ω。
•
R2、X2 ----低压电缆的电阻、电抗值，Ω。
• （一）、一般规定
• 1、短路电流的计算方法
• 1）选择短路保护装置的整定电流时，需要计算两相短路电流值，可按 公式（1）计算：
•
I = (2)
UN2
d
2 R2 X 2
（1）
X X xX1
K X X 2
b
b
2
R R1
K R R 2
b
b
2
I 式中：
(2) d
----两相短路电流，A。
第一节 过电流保护
• 2、电子保护器的电流整定
• 1）馈电开关中，电子保护器的短路保护整定原则，按 公式⑶进行计算、选择、整定，按公式⑹进行校验，其 整定范围为(3～10) Ie；其过载长延时保护电流整定值 按实际负载电流值整定，其整定范围为(0.4～1) Ie。 Ie为馈电开关的额定电流。
• 2）电磁起动器中，电子保护器的过流整定值，按公式 ⑺选择：
第一节 过电流保护
• 3.断相 • 断相是指三相交流电动机的一相供电线
路或一相绕组断线。 • 造成断相原因有：熔断器有一相熔断；
电缆与电动机或开关的接线端子连接不 牢而松动脱落；电缆芯线一相断线；电 动机定子绕组与接线端子连接不牢而脱 落等。
第一节 过电流保护
• 二、煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则
•
Kb----变压比。
•
----Y/△接线变压器二次侧两相短路电流折算到一次侧的系数，当为
△/△接线时此系数取1。
第一节 过电流保护
• （四）管理制度
• 1、生产矿井(或采区)应有专人负责低压电气设备和高 压配电装置过流保护装置的整定和管理工作，矿机电部 门应加强对此项工作的检查和指导。
• 2、新投产的采区，在作采区供电设计时，应对保护装 置的整定值进行计算、校验，机电安装人员应按设计要 求进行安装整定、调整。
• 6、检修后的高、低压开关，必须对其保护装置进行校 验，使之符合要求，以便在井下使用时，可以根据其刻 度正确地调整。
第一节 过电流保护
• 2、动力变压器的过负荷保护反映变压器正常运行时的过载情况，通常为三相 对称，一般经一定延时作用于信号。高压配电装置中保护整定原则如下：
• ①电子式过流反时限继电保护装置，按变压器额定电流整定。
• ②电磁式动作时间为10～15s，起动电流按躲过变压器额定电流来整定：
•
Iz=kIeb/Kf
•
I (2) d
I
≥4～7．．．．．．(12)
R
• 式中： ----含义公式⑹。
• 4～7----为保证熔体及时熔断的系数，当电压1140V、660V、 380V，熔体额定电流为100A及以下时，系数取7；电流为 125A时，系数取6.4；电流为160A时，系数取5；电流为 200A时，系数取4；当电压为127V时，系数一律取4。
第一节 过电流保护
• （三）变压器的保护
• 1、动力变压器在低压侧发生两相短路时，采用高压配
电装置中的过流保护装置来保护，对于电磁式保护装置， 其一次电流整定值Iz按公式(13)选择：
• •
Iz≥ 式中：
K1.2Kb~1b-.4--I-QC变 K压X I器e 变压比
．．．．．．(13)
• 1.2～1.4----可靠系数
煤矿井下供电系统的“三大保护”
煤矿井下供电系统的过流保护、漏电保护、 接地保护统称为煤矿井下的三大保护。
第一节 过电流保护 一、过电流故障的危害及原因 过电流是指流过电气设备和电缆的电流超 过额定值。其故障有短路、过负荷和断相。
第一节 过电流保护
• 1.短路 • 短路是指电流不流经负载，而是两根或三根导
第一节 过电流保护
• 3）按公式⑺计算选择出的整定值，也应以两相短路电流值进行 校验，应符合公式⑻的要求：
•
≥1.2
⑻
• 式中：8IIz(d2-)-8--I电z 子保护短路保护动作值。
•
1.2----保护装置的可靠动作系数。
• 3、熔断器熔体额定电流的选择
• 1）1200V及以下的电网中，熔体额定电流可按下列规定选择。
第一节 过电流保护
• 2.过负荷
• 过负荷是指流过电气设备和电路的实际电流超过其额定 电流和允许过负荷时间。其危害是电气设备和电缆出现 过负荷后，温度将超过所用绝缘材料的最高允许温度， 损坏绝缘，如不及时切断电源，将会发展成漏电和短路 事故。过负荷是井下烧毁中、小型电动机的主要原因之 一。
• 引起电气设备和电缆过负荷的原因主要有以下几方面： 一是电气设备和电缆容量选择过小，致使正常工作时负 荷电流超过了额定电流；二是对生产机械的误操作，例 如在刮板输送机机尾压煤的情况下，连续点动起动，就 会在起动电流的连续冲击下引起电动机过热，甚至烧毁。 此外，电源电压过低或电动机机械性堵转都会引起电动 机过负荷。
•
UN2 ----变压器二次侧额定电压，V。
第一节 过电流保护
• 利用公式⑴计算两相短路电流时，不考虑短路电流周期分量的衰 减，短路回路的接触电阻和电弧电阻值也忽略不计。
• 若需计算三相短路电流值，可按公式⑵计算：
•
．．．．．．⑵
• 式中： --I-(d3-) 三1.1相5 I (d短2) 路电流，A。
第一节 过电流保护
• 对Y/Y接线的变压器，按公式(13)计算出的
整定值，按公式(15a)检验：
I 3K I (2)
•d
bZ
≥1.5
．．．．．．(15a)
• 对的I于 整(d2)Y定K/值△b I，接Z 按线公的式变(压1器5b，)校按验公：式(13)计算出
• ≥1.5
．．．．．．(15b)
• 式中： ----Y/△接线变压器的二次两相短路 电流折算到一次侧的系数。
• 对于电子式高压综合保护器，按电流互感器二次额定电
流值(5A)的1、2、3、4、5、6、7、8、9倍分级整定，
其整定值按公式(14)选择：
•
n≥ I QC K X I e
K Ib ge
．．．．．(14)
• 式中： n----互感器二次额定电流(5A)的倍数。
•
Ige----高压配电装置额定电流，A。
第一节 过电流保护
• 4、生产矿井(或采区)应备有实际的供电系统图(或计算 机辅助管理系统)，其上注明电气设备型号、容量、电 缆线路规格、长度、短路电流值和保护装置的整定值。 此图由生产矿井(或采区)机电队和机电技术人员负责管 理并随时修改补充。供电系统图每季报矿机电部门一次。
• 5、为了便于检查，设备应挂标志牌，牌上注明设备的 编号、型号、整定值、两相短路电流值、整定日期、供 电范围等情况。
• 2）两相短I (d3)路电流亦可利用计算图(或表)查出。
• 2、短路保护装置
• 1）馈出线的电源端均需加装短路保护装置。低压电动机应具备 短路、过负荷、单相断线的保护装置。
• 2）当干线上的开关不能同时保护分支线路时，则应在靠近分支 点处另行加装短路保护装置。
• 3）各类短路保护装置均应按本细则进行计算、整定、校验，保 证灵敏可靠，不准甩掉不用，并禁止使用不合格的短路保护装置。
第一节 过电流保护
• 若线路上串联两台及以上开关时(其间无分支线路)，则 上一级开关的整定值，也应按下一级开关保护范围最远 点的两相短路电流来校验，校验的可靠动作系数应满足 1.2～1.5的要求，以保证双重保护的可靠性。
• 若经校验，两相短路电流不能满足公式⑹时，可采取以 下措施：
• ①加大干线或支线电缆截面。 • ②设法减少低压电缆长度。 • ③采用相敏保护器或软起动等新技术提高可靠动作系数。 • ④换用大容量变压器或采取变压器并联。 • ⑤增设分段保护开关。 • ⑥采用移动变电站或移动变压器。
• 当电气设备涉及的电网及负荷状况发生变化时，矿井机 电技术人员应及时进行计算，经机电副井长（机电副矿 长）审批后，由专职的电气维修工负责调整。
• 3、运行中的电气设备的保护装置，由电气维修工负责 定期检查，如发现有误动作或整定值选择有差错时，应 查明原因，由机电技术人员或机电副井长(机电副矿长) 根据实际情况作必要的改动，其他人员不得任意变更。