煤矿供电三大保护word
煤矿井下供电系统的“三大保护”
• 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。
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煤矿井下供电系统的“三大保护”
•
Iz≤Ie
⑺
• 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。
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煤矿井下供电系统的“三大保护”
• 式中： Kb----变压器变压比
• 1.2～1.4----可靠系数
• 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≥
．．．．．(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
• 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：
•
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：
(完整word版)煤矿井下供电三大保护整定细则(word文档良心出品)
煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则第一章一般规定第一节短路电流的计算方法第1条选择短路保护装置的整定电流时，需计算两相短路电流值，可按公式(1)计算：利用公式(1)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也忽略不计。
若需计算三相短路电流值，可按公式(2)计算：第2条两相短路电流还可以利用计算图(表)查出。
此时可根据变压器的容量、短路点至变压器的电缆换算长度及系统电抗、高压电缆的折算长度，从表中查出。
电缆的换算长度可根据电缆的截面、实际长度，可以用公式(3)计算得出。
电缆的换算长度，是根据阻抗相等的原则将不同截面和长度的高、低压电缆换算到标准截面的长度，在380 V、660 v、1 140 V系统中，以50 mm2为标准截面；在l27 V系统中，以4mm2为标准截面。
电缆的芯线电阻值选用芯线允许温度65℃时的电阻值；电缆芯线的电抗值按0．081Ω／km计算；线路的接触电阻和电弧电阻均忽略不计。
第二节短路保护装置第3条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。
第4条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。
第5条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。
第二章电缆线路的短路保护第一节电磁式过电流继电器的整定第6条 1 200V及以下馈电开关过电流继电器的电流整定值，按下列规定选择。
1．对保护电缆干线的装置按公式(4)选择：2．对保护电缆支线的装置按公式(5)选择：目前某些爆磁力起动器装有限流热继电器，其电磁元件按上述原则整定，其热元件按公式(7)整定。
煤矿井下常用电动机的额定起动电流和额定电流可以从电动机的铭牌或技术资料中查出，并计算出电动机的额定起动电流近似值。
对鼠笼式电动机，其近似值可用额定电流值乘以6；对于绕线型电动机，其近似值可用额定电流值乘以1．5；当选择起动电阻不精确时，起动电流可能大于计算值，在此情况下，整定值也要相应增大，但不能超过额定电流的2．5倍。
煤矿供电三大保护
第一章煤矿井下低压电网可能造成的危害及预防办法由于煤矿井下环境条件恶劣和属于易燃易爆场所,故井下的负荷特征、电气设备及供电系统都与地面有较大的差异,对安全供电与保护也提出了更高的要求。
第一节井下电气设备的工作条件1、煤矿井下的空气中含有瓦斯及煤尘,在其含量达到一定量时,如果遇到电气设备或电缆电线产生的火花、电弧和局部高温时,就会烧或爆炸。
2、井下硐室、巷道、采掘工作面等需要安装电气设备的地方,空间都比较狭窄,因此电气设备的体积受到一定的限制,且使人体接触电气设备。
电缆的机会较多,容易发生触电事故。
3、井下由于岩石和煤尘都存在着压力,常会发生冒顶和片帮事故,使电气设备很容易受到砸、碰、挤、压而损坏。
4、井下空气比较潮湿,湿度一般在95%以上。
并且机电硐室和巷道常有滴水和淋水,使电气设备很容易受潮。
5、井下有些机电硐室和巷道的温度较高,而井下设备的散热条件较差,电气设备容易过热损坏。
6、采掘工作面的设备移动频繁,且经常启动,使用电气设备的负荷变化较大,有时会产生短时过载。
7、由于井下地质条件发生变化或在雨季期间,井下有发生突然出水事故的可能,其出水量往往为正常井下涌水量几倍或几十倍,要求排水设备迅速开动,以保证矿井安全。
8、井下如发生全部停电事故,超过一定时间后,可能发生采区或全井被淹的重大事故。
同时井下停电停风后,还会造成瓦斯积聚,再次送电时,可能造成瓦斯或煤尘爆炸的危险。
第二节煤矿井下低压电网可能造成的危害及预防方法煤矿井下工作条件恶劣,给井下低压安全供电带来了许多困难。
煤矿井下低压电网可能造成的危害主要表现在以下几方面:1、采区低压电缆的漏电,使电气设备进一步损坏,形成短路,还可导致人身触电和瓦斯煤尘的爆炸。
2、电气设备发生一相碰壳事故时,易发生触电事故。
3、电气设备的匝间短路及电缆的绝缘化均会引起两相或三相短路,如不及时排除,将导致电气设备的的严重损坏,甚至引起矿井火灾或造成瓦斯、煤尘爆炸的重大事故。
煤矿供电三大保护
煤矿井下供电三大保护（一）矿井低压电的电流保护一、常见过电流故障的类型低压电网运行中，常见的过电流故障有短路、过负荷（过载）和单相断线三种情况。
什么是短路电流？我们首先通过一个简单的实例来说明这一问题：在正常情况下流过导线、灯的电流为：I=V/R=220/（R1+R2+R3）=220/50.48=4.36A如果在灯头处两根导线相互碰头等于灯泡电阻没有接入，此时流过导线的电流则为：I=V/R=220/（R2+R3）=220/2.08=105.5A1、短路是指供电线路的相与相之间经导线直接逢接成回路。
短路时，流过供电线路的电流称为短路电流。
在井下中性点不接地的供电系统中，短路分为三相、两相两种，而单相接地不属于短路，但可发展为短路。
⑴短路故障发生的原因①线路与电气设备绝缘破坏。
例如，绝缘老化、绝缘受潮，接线（头）工艺不合格，设备内部的电气缺陷和电缆质量低及大气过电压等。
②受机械性破坏。
例如，受到运输机械的撞击，片帮、冒顶物的砸伤，炮崩，电缆敷设半径过小等。
③误接线、误码操作。
例如，相序不同线路的并联，带电进行封装接地线与带封装接地线送电，局部检修送电等。
④严重隐患点。
例如，“鸡爪子”、“羊尾巴”处。
⑤带电检修电气设备。
⑥带电移挪电气设备。
⑵短路故障的危害短路事故是煤矿常见的恶性事故之一，它产生的电流很大，在短路点电弧的中心温度一般在2500℃~4000℃，可在极短的时间内烧毁线路或电气设备，甚至引起火灾。
在遇瓦斯、煤尘时，可以引起燃烧或爆炸.短路可使电网电压急剧下降，影响电气设备的正常工作。
2、过负荷过负荷也称为过载，是指实际流过电气设备的电流超过其额电流，又超过了允许的过流时间。
从过流和时间两个量来说，都是相对量，必须具备过流和超时这两个条件，才称为过负荷。
过负荷常烧坏井下电气设备，造成过负荷的原因有：电源电压过低；重载起动；机械性堵转和单相断相。
其共同表现是：电气设备超允许时间的过电流，设备的温升超过其允许温升，有时会引起线路着火，甚至扩大为火灾或重大事故。
井下供电三大保护
井下三大保护井下过电流保护、保护接地和漏电保护是保证煤矿井下安全供电的三大保护。
它们相辅相成，缺一不可。
第一节漏电保护煤矿井下供电电网发生漏电，不仅会引起人身触电，而且还可能导致瓦斯，煤尘爆炸，甚至使电气雷管提前引爆。
此外，大量的漏电电流，还可能使绝缘材料发热着火，造成火灾及其它更为严重的事故。
因此，研究漏电的发生，掌握人身触电电流的计算方法，采取切实可行的漏电保护措施，对于井下安全供电具有重要意义。
一、漏电与触电的机理1．漏电故障的发生原因、种类和危害1)漏电故障的基本概念在供电系统中，当带电体对大地的绝缘阻抗降低到一定程度，使经该阻抗流入大地的电流增大到一定程度，该供电系统就发生了漏电故障．流入大地的电流，叫做漏电电流。
室外架空线路由于其离地面很高，线路是通过空气与大地绝缘的，其绝缘电阻较高，但沿线对地存在分布电容，所以正常时带电的架空导线上也有微小的泄漏电流经空气入地，只是其值很小，一般可以忽略不计，这种现象不能称做漏电故障。
电缆线路和各种电气设备与架空线路一样，正常运行时也有微小的泄漏电流入地，同样不算是发生了漏电故障。
当入地电流由于某种原因增大至数十毫安、数安培甚至数十安培时，线路或电气设备就已发生了漏电故障。
当入地电流增大至数百安培及以上时，它又超出了漏电故障的范围，进入了短路故障的范围。
漏电电流与正常的泄漏电流之间没有严格的界限，这种界限还与电网的结构、电压等级、电网中性点接地方式等因素有关。
漏电保护装置的动作值是这种界限的标志；同样，漏电电流与短路电流之间也没有严格的界限，而过流保护装置的动作值是这种界限的标志．对于目前国内井下广泛采用的变压器中性点绝缘(不接地)的低压供电系统，漏电故障的明确定义为；在中性点绝缘的低压供电系统中，发生单相接地(包括直接接地和经过过渡阻抗接地)或两相、三相对地的总绝缘阻抗下降到危险值的电气故障就叫做漏电故障，简称漏电．显然，在这种供电系统中，人身触及一相带电导体的情况，属于单相经过渡阻抗接地，对人来说是发生了触电，对整个供电系统来说就是发生了漏电。
第三讲矿井供电系统保护
3、JDB系列电动机综合保护器 （JDB—120型）
用于交流50Hz、电压至660V、电流从30A— 120A的各种工作制的异步电动机中。
具有短路、过载、断相、漏电闭锁和短路闭 锁保护。
四、触电的预防方法：
1、防止人身接触或接近带电导体； 2、采取保护措施； 3、尽量降低使用电压； 4、严格遵守各项安全用电作业制度。
一般装在用于控制、启动电动机的真 空启动器中。如QCZ83系列磁力启动器、 JDB系列电动机综合保护器。
（1）什么是漏电闭锁 是指在开关合闸之前，首先对所控制的
设备及电缆进行绝缘监测，如果有漏电， 开关不能合闸送电，起闭锁作用。 （2）特点： a、可防止向故障支路送电。 b、可缩短寻找故障时间。
漏电跳闸与漏电闭锁保护的区别：
漏电跳闸保护是在电网运行中起保护作 用，而漏电闭锁保护是在电网运行前起绝 缘检测作用的。因此，还没有完全解决动 作的选择性问题。
3、选择性漏电保护
是指当某一条支路发生漏电时，只使该支路 的开关跳闸停电，而未发生漏电支路仍然可以正 常工作。 其特点： a、某采面漏电,不会影响其他采面的正常工作。 b、快速寻找故障。
（三）漏电的危害：
1、人身触电。 2、引起瓦斯、煤尘爆炸。 3、使电雷管超前引爆。 4、长期漏电可能发展成短路， 造成电气火灾，烧毁电气设备。
（四）漏电保护：
漏电保护按保护方式可 分为三种： 1、漏电跳闸。 2、漏电闭锁。 3、选择性漏电保护。
目前，使用的漏电保护装置种类很多，但总体 上可分为两大类：一类是安装在各种开关中的具有 漏电跳闸、漏电闭锁和选择性漏电保护功能的电子 插件、微电脑综合控制保护器和漏电继电器。另一 类是具有独立隔爆外壳必须与馈电开关配合使用的 检漏继电器。
煤矿井下电网的三大保护
煤矿井下电网的三大保护煤矿井下巷道狭窄，空气潮湿，工作条件恶劣，容易发生各种电气事故，因此需要采取必要的安全措施，设置可靠的保护装置，才能保证矿井生产的安全供电。
井下作业恶劣，很容易发生电气设备及电缆相间短路、漏电而引起电火灾、瓦斯和煤尘爆炸、触电等事故，为了保证煤矿井下供电的安全性，煤矿井下设置三大保护即过流保护，漏电保护和保护接地。
标签：过流；漏电；接地1 过流保护过电流是指实际通过电气设备或电缆的工作电流超过了额定电流值。
引起过流的主要原因有短路、过载和电动机单相运转等，因此过流保护通常包括短路保护、过负荷保护、断相保护等。
目前，煤矿井下低压电网使用的过流保护装置主要有熔断器、过流继电器、热继电器及综合保护装置等。
过流保护装置在保护中应满足四个要求：（1）选择性，只切除故障部分，而其余非故障部分则继续运行。
（2）可靠性，不拒动，不误动。
（3）动作迅速，在故障情况下保护装置迅速动作并切断其供电电源，以免事故进一步扩大。
（4）动作灵敏，保护装置应满足灵敏度的要求。
短路保护、过载保护和断相保护都属于过流保护，但是有本质的区别。
短路保护的动作时间要短，其动作值设定较大，过载保护和断相保护按反时限延时动作，动作时间与过载电流的大小有关，其动作值设定小于短路保护的动作值。
煤矿目前使用的过流保护装置中熔断器只能做电机短路保护，各种继电器必须与接触器或脱扣器配合实现过流保护，其中热继电器只适用于做过载保护和断相保护，而电子继电器具有功能完善、保护齐全、灵敏可靠等优点，特别是计算机技术的发展，用单片机集成电路取代分立电子元件电路使其优点更为突出，在矿井供电控制中得到广泛运用。
2 漏电保护煤矿井下巷道中空气潮湿，在此条件下运行的电气设备，虽然对其绝缘有一些特殊的要求，但漏电故障仍时有发生，特别是采区的低压电缆，还时常被脱落的岩石或煤块砸坏，更会发生漏电事故。
漏电事故不仅会使电气设备进一步损坏，形成短路，而且还可以导致人身触电和瓦斯煤尘爆炸危险，因此，井下设备必须装设作用于开关跳闸的漏电保护装置。
煤矿井下供电三大保护
“三大保护 三大保护 ”
7）综合保护。电动机综保和照明综保等。 综合保护。电动机综保和照明综保等。 其中短路保护 保护接地和漏电保护是保证煤矿井下安全供电的三大保护 短路保护、 是保证煤矿井下安全供电的三大保护， 其中短路保护、保护接地和漏电保护是保证煤矿井下安全供电的三大保护， 它们是缺一不可的。 它们是缺一不可的。 为了避免井下电网所造成的各种危害， 煤矿安全规程》 为了避免井下电网所造成的各种危害，《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井 设计规范》对井下用电气设备、电压等级及管理方面等都做了具体规定， 设计规范》对井下用电气设备、电压等级及管理方面等都做了具体规定，在煤矿 井下供电系统中主要采取使用三大保护装置的措施。 井下供电系统中主要采取使用三大保护装置的措施。
井下电气保护
井下电气保护的类型
1）过流保护。包括短路保护、过载（过负荷）保护、断相。 过流保护。包括短路保护、过载（过负荷）保护、断相。 2）漏电保护。包括选择性和非选择性漏电保护、漏电闭锁。 漏电保护。包括选择性和非选择性漏电保护、漏电闭锁。 3）接地保护。包括局部接地保护、保护接地系统。 接地保护。包括局部接地保护、保护接地系统。 4）电压保护。包括欠电压保护、过电压保护。 电压保护。包括欠电压保护、过电压保护。 5）单相断线（断相）保护。 单相断线（断相）保护。 6）风电闭锁、瓦斯电闭锁。 风电闭锁、瓦斯电闭锁。
漏电保护
是多方面的，主要有如下几点： 漏电保护的作用是多方面的，主要有如下几点： • • • • 能够防止人身触电。 能够防止人身触电。 能够不间断地监视井下采区低压电网的绝缘状态， 能够不间断地监视井下采区低压电网的绝缘状态，以便及时采 取措施，防止其绝缘进一步恶化。 取措施，防止其绝缘进一步恶化。 减少漏电电流引起矿井瓦斯、煤尘爆炸的危险。 减少漏电电流引起矿井瓦斯、煤尘爆炸的危险。 防止短路电流所产生的电弧烧穿隔爆型电气设备的金属外壳， 防止短路电流所产生的电弧烧穿隔爆型电气设备的金属外壳， 或其外壳的温度升高，超过危险值，引起瓦斯、煤尘爆炸， 或其外壳的温度升高，超过危险值，引起瓦斯、煤尘爆炸，从 而提高了电气设备的防爆性能。 而提高了电气设备的防爆性能。 预防电缆和电气设备因漏电而引起的相同短路故障。 预防电缆和电气设备因漏电而引起的相同短路故障。特别是在 使用屏蔽电缆的情况下，相间短路必然先从接地漏电开始， 使用屏蔽电缆的情况下，相间短路必然先从接地漏电开始，致 使漏电保护装置首先动作，将故障排除， 使漏电保护装置首先动作，将故障排除，因而可防止短路事故 的发生。 的发生。
三大保护
保护接地、漏电保护、过流保护，通常称为煤矿井下电气网络的三大保护。
1．保护接地保护接地就是用导体电气设备中所有正常不带电部分的外露金属部分和埋在地下的接地电极连接起来，是预防人身触电的一项极其重要的措施。
它的作用是当设备外壳带电后，电流从接地装置导人地下。
如果电气设备接地良好，则接地电阻会比人体电阻小得多，当人体接触带电外壳时，通过人体的电流就会大大减少，从而减少触电危险性。
电压在36 V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，恺装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。
保护接地主要有：保护接地网、主接地极、局部接地极、接地母线、连接导线与接地导线。
2.漏电保护为了防止电网触电及由此造成的危害，以及人触及带电体时造成的触电事故，应装设漏电动作保护器。
它可以在设备或线路漏电时，通过保护装置的检测机构获得异常信号，经中间机构转换和传递，然后促使执行机构动作，自动切断电源而起到保护作用。
漏电保护的主要作用是：防止人身触电；不间断地监视井下采区低压电网的绝缘状态，以便及时采取措施，防止其绝缘进一步恶化；减少漏电电流引起瓦斯、煤尘爆炸的危险，防止因漏电电流引爆电雷管；防止短路电流所产生的电弧烧穿隔爆型电气设备的外壳．或使其外壳的温度升高超过危险值，引起瓦斯、煤尘爆炸；预防电缆和电气设备因漏电引起的相间短路故障；选择性漏电保护装置的使用，将会缩短漏电的停电范围，并便于寻找漏电故障，及时排除，从而缩短了漏电停电时间。
3.过流保护过流是指电气设备或线路的电流超过规定值。
要使过电流保护装置起到应有的保护作用，应合理选择熔丝的额定电流，选择并调整继电器的动作值。
所有的电气设备和供电线路都必须有可靠的过流保护。
过流保护包括短路保护、过负荷保护（过载保护）和断相保护等。
矿山供电学3井下电网三大保护
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二、对继电保护装置的基本要求
四性：可靠性、灵敏性、快速性、选择性 可靠性： 1）要求保护装置本身应具有较高的可靠性，不出问 题，随时处于可靠的准备动作状态； 2）要求保护性能可靠，即当本保护范围内发生过流 故障时，它一定动作（不拒动）；当保护范围以外 发生过流故障时，它一定不动作（不误动）。 快速性：指在故障电流没有造成危害之前，将过流故障 切除。 选择性：保护装置只切除故障设备或线路的电源，使事 故停电的范围最小，有利于生产与安全。
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第二节 井下电网过流保护
（1） 高压电动机保护 ①利用瞬时过电流继电器的保护。动作电流按躲过电动 机额定启动电流来整定，即
I op .qb 1 .2 ~ 1 .4 Ki I st
式中 Iop.qb——瞬时过流继电器动作电流，A（速断）； Ist——电动机的额定启动电流，A。 1.2~1.4——可靠性系数； Ki——电流互感器变流比；
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三、继电保护工作原理
系统出现故障或不正常运行时，会引起电压、电流 的幅值和相位变化等异常。利用故障时这些参数与正常 参数的差异，可以组成不同形式的继电保护装置。 如： 过流保护：利用过流故障时电流增大特征 低电压保护：某些故障发生时电压降低 瓦斯保护：变压器油箱内部故障，产生瓦斯分解 零序保护：不对称故障时出现零序电压/电流
矿山电工学
主讲：董海波
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第三章
煤矿井下电网三大保护
煤矿井下电网的三大保护 过流保护 漏电保护 保护接地
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第一节
继电保护基础
一、继电保护：为避免故障和不正常运行造成的严重后果， 保证供电安全可靠，在电力系统中必须设置继电保护装置。 1）故障：相间短路、中性点直接接地系统的单相接地短路、 变压器和电动机、电力电容器等可能发生的匝间或层间短路。 危害：产生很大的短路电流，产生很大的热量和电动力， 造成设备损坏，影响其它设备的正常运行，甚至造成系统解 列。 2）不正常运行：过负荷、一相断线、小电流接地系统中的 单相接地等。长时间过负荷会加速设备绝缘老化，甚至损 坏设备，发展成为故障。一相断线会造成电机过负荷。小电 流接地系统的单相接地会造成非故障相电压升高，威胁绝缘， 井下发生容易造成人身触电及瓦斯煤尘爆炸事故。
煤矿井下供电的三大保护细则
煤矿井下供电的三大保护细则 第一章 一般规定第一节 短路电流的计算方法 最小两相短路电流I d （2）=22)()(2X R Ue∑+∑∑R=R 1/K b 2+R b +R 2 ∑X=X x +X 1/K b 2+X b +X 2∑R 、∑X ——短路回路内一相电阻、电抗的总和X x ——根据三相短路容量计算的系统电抗值 R 1、X 1——高压电缆的电阻、电抗值K b ——变压比若一次电压为1200V ，二次电压为400V 、690V 、1200V 时变比为15、8.7、5 R b 、X b ——变压器的电阻、电抗值R 2、R b ——低压电缆的电阻、电抗值 Ue ——变压器二次侧的额定电压380V 以400V 计算、660V 以690V 计算、1140V 以1200V 计算、127V 以133V 计算利用此公式计算短路电流时不考虑电流周期分量的衰减，短路回路的接触电阻、电弧电阻也忽略不计I d （3）=1.15 I d （2） I d （3）——三相短路电流 第3条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。
第4条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。
第5条 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。
第二章 电缆线路的短路保护 第一节 电磁式过电流继电器的整定 第6条1200V 及以下馈电开关过电流继电器的整定值，按下列规定选择。
1.对保护电缆干线的装置公式：I z ≥I Qe +k x ∑I eI z ——过流保护装置的电流整定值I Qe ——容量最大电动机的额定起动电流，多台电机同时起动时应合计算∑I e ——其余电机的额定电流之和 ，k x ——需用系数（0.5-1） 2.对保护电缆支线的装置公式：I z ≥I Qe电机额定起动电流近似等于6倍的额定电流（鼠笼电机）、1.5倍的额定电流（绕线式电机）。
矿井供电三大保护
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5I(d短2) 路电流，A。
• 2）两相短I (d3)路电流亦可利用计算图(或表)查出。
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。
• 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
KX
Ie
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
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
• 2）电磁起动器中，电子保护器的过流整定值，按公式 ⑺选择：
井下电气三大保护
第一章井下电器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电器的三大保护。
井下电器系统的三大保护是保证井下供电、用电平安的可靠措施。
第一节漏电保护当电气设备或导线的绝缘损坏或人体触与一相带电体时，电源和大地形成回路，有电流流过的现象，称为漏电。
井下常见的漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电两类。
集中性漏电是指漏电发生在电网的某一处或某一点，其余局部的对地绝缘水平仍保持正常。
分散性漏电是指某条电缆或整个网络对地绝缘水平均匀下降或低于允许绝缘水平。
一、漏电的危害与原因１．漏电的危害漏电会给人身、设备以致矿井造成很大威胁，其危害主要有四个方面：〔１〕人接触到漏电设备或电缆时会造成触电伤亡事故。
〔２〕漏电回路中碰地碰壳的地方可能产生电火花，有可能引起瓦斯煤尘爆炸。
〔３〕漏电回路上各点存在电位差，假设电雷管引线两端接触不同电位的两点，可能使雷管爆炸。
〔４〕电气设备漏电时不与时切断电源会扩大为短路故障，烧毁设备，造成火灾。
２．漏电的原因DOC〔１〕电缆和电气设备长期过负荷运行，使绝缘老化而造成漏电。
〔２〕运行中的电气设备受潮或进水，造成对地绝缘电阻下降而漏电。
〔３〕电缆与设备连接时，接头不牢，运行或移动时接头松脱，某相碰壳而造成漏电。
〔４〕电气设备内部随意增加电气元件，使外壳与带电局部之间电气间隙小于规定值，造成某一相对外壳放电而发生接地漏电。
〔５〕橡套电缆受车辆或其它器械的挤压、碰砸等，造成相线和地线破皮或护套破坏，芯线裸露而发生漏电。
〔６〕铠装电缆受到机械损伤或过度弯曲而产生裂口或缝隙，长期受潮或遭水淋使绝缘损坏而发生漏电。
〔７〕电气设备内部遗留导电物体，造成某一相碰壳而发生漏电。
〔８〕设备接线错误，误将一相火线接地或接头毛刺太长而碰壳，造成漏电。
〔９〕移动频繁的电气设备的电缆反复弯曲使芯线局部折断，刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电。
〔１０〕操作电气设备时，产生弧光放电造成一相接地而漏电。
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煤矿井下供电三大保护（一）矿井低压电的电流保护一、常见过电流故障的类型低压电网运行中，常见的过电流故障有短路、过负荷（过载）和单相断线三种情况。
什么是短路电流？我们首先通过一个简单的实例来说明这一问题：在正常情况下流过导线、灯的电流为：I=V/R=220/（R1+R2+R3）=220/50.48=4.36 A如果在灯头处两根导线相互碰头等于灯泡电阻没有接入，此时流过导线的电流则为：I=V/R=220/（R2+R3）=220/2.08=105.5A1、短路是指供电线路的相与相之间经导线直接逢接成回路。
短路时，流过供电线路的电流称为短路电流。
在井下中性点不接地的供电系统中，短路分为三相、两相两种，而单相接地不属于短路，但可发展为短路。
⑴短路故障发生的原因①线路与电气设备绝缘破坏。
例如，绝缘老化、绝缘受潮，接线（头）工艺不合格，设备内部的电气缺陷和电缆质量低及大气过电压等。
②受机械性破坏。
例如，受到运输机械的撞击，片帮、冒顶物的砸伤，炮崩，电缆敷设半径过小等。
③误接线、误码操作。
例如，相序不同线路的并联，带电进行封装接地线与带封装接地线送电，局部检修送电等。
④严重隐患点。
例如，“鸡爪子”、“羊尾巴”处。
⑤带电检修电气设备。
⑥带电移挪电气设备。
⑵短路故障的危害短路事故是煤矿常见的恶性事故之一，它产生的电流很大，在短路点电弧的中心温度一般在 2500℃~ 4000℃，可在极短的时间内烧毁线路或电气设备，甚至引起火灾。
在遇瓦斯、煤尘时，可以引起燃烧或爆炸.短路可使电网电压急剧下降，影响电气设备的正常工作。
2、过负荷过负荷也称为过载，是指实际流过电气设备的电流超过其额电流，又超过了允许的过流时间。
从过流和时间两个量来说，都是相对量，必须具备过流和超时这两个条件，才称为过负荷。
过负荷常烧坏井下电气设备，造成过负荷的原因有：电源电压过低；重载起动；机械性堵转和单相断相。
其共同表现是：电气设备超允许时间的过电流，设备的温升超过其允许温升，有时会引起线路着火，甚至扩大为火灾或重大事故。
3、断相供电线路或用电设备一相断开时称为断相。
电动机的此种运转状态叫单相运行。
断相时产生于供电线路，有时产生于设备内部，其断相的原因有：电缆与电缆的连接、电缆与用电设备的连接不牢，松动脱落或一相虚接而烧断；熔断器有一相熔断；电缆芯线受外力作用而断开。
其危害主要表同为过负荷，即电动机电流增加，转矩下降，温度升高，甚至烧毁电动机。
二、低压电网短路电流的计算低压电网短路电流计算的目的，其一是接最大短路电流选择开关设备，使开关的遮断电流大于所保护电网发生的最大三相短路电流；其二是接保护线路最末端的两相短路电流校验其保护装置的灵敏度，从而达到保护装置的要求。
短路电流的计算，应根据井下低压电网的实际情况，力求计算过程简单，并设定一些条件。
㈠计算低压电网短路电流的设定条件⑴低压共电系统的容量为无穷大时,变压器二次空载电压维持不变。
⑵计算线路阻抗时，电缆的电阻值若小于其电抗值的三分之一，可忽略电缆的电阻。
⑶计算低压电网短路电流可不计算高压电网阻抗。
忽略开关的接触电阻和弧光电阻。
㈡低压电网短路电流的计算短路电流的计算，有公式法和图表法两种。
图表法使用简单，但不如公式法准确。
1、公式计算法1)利用公式计算短路电流(1)两相短路电流的计算公式：(2)I d =2(∑U P2 2R ) + ( ∑X )ΣR—短路回路内一相电阻值的总和，ΩΣX—短路回路内一相电抗值的总和，ΩΣR=R1/Kb2+Rb+R2ΣX=Xx+X1/Kb2+Xb+X2Xx—根据三相短路容量计算的系统电抗值，ΩR1、X1—高压电缆的电阻、电抗值，ΩKb—矿用变压器的变比，若一次电压为 6000 伏，二次电压为 400 伏、690 伏、1200 伏时，变比依次为 15 、8.7、5Rb、Xb—变压器的电阻、电抗值，ΩR2、X2—低压电缆的电阻、电抗值，Ω⑵用公式法计算两相短路电流的准备工作：①原始资料的搜集。
包括低压供电图；电网电压等级；所用变压器型号；分段电缆的型号、规格、长度；开关型号。
②保护范围内两相短路点的选定。
③对查表找（见《电工手册》变压器数据表）或计算变压器和每段电缆的电阻、电抗值；求出短路回路内一相电阻值、电抗值的总和，便于利用公式计算。
以上前两项内容可标注在低压供电系统图上。
2）三相短路电流的计算2、用图表法计算两相短路电流用图表法计算两相短路电流虽比不上公式法计算得准确，但也能满足要求。
其步骤如下：⑴搜集原始资料.同公式法步骤.⑵确定每台开关的范围.⑶将实际使用电缆的截面长度换算为标准电缆截面为 50mm2 的电缆长度.换算方法是：实际电缆长度乘以换算系数。
常用换算表格如下：⑷计算短路点至变压器⑸查表求出该点的两相短路电流值。
查表求 Id（2）时应注意：①变压器的型号、容量和运行方式要相符。
②实际电压要与表中电压等级相符。
⑹根据 Id（2）与 Id（3）的关系，算出三相短路电流。
2、短路电流的计算实例如下图所示：解：⑴L1 的换算电缆长度为 L1h=600m（属于标准截面电缆）。
L2 的换算长度为： L2h=150×1.91=286.5m⑵d1 点至变压器之间的电缆换算长度之和为: L1h+ L2h=600+286.5=886.5m⑶查表可知d1 点的两相短路电流为:Id1(2)=681A ⑷该点的三相短路电流为:Id1(3)=1.15 Id1(2)=783A三、低压电网过流保护装置的整定过流保护装置是煤矿井下电气设备使用最普遍的保护装置之一。
《煤矿安全规程》规定：井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备应具有短路、过负荷、接地和欠压保护功能；井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置；低压电动机的控制设备应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。
另外，通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷装置。
由此可见看出过流保护装置在使用中的重要性，所以井下电气工作人员必须学会过流保护。
低压电动机的控制设备应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。
另外，通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷装置。
由此可见看出过流保护装置在使用中的重要性，所以井下电气工作人员必须学会过流保护的整定和校验，确保供电安全。
⑴根据被保护设备的正常负荷和起动电流大小来选择。
考虑合适的倍数，一般熔体额定电流应为被保设备额定电流的 1.8~2.6 倍。
⑵根据供电电路中，上下级之间保护整定值的配合要求选择防止越级保作。
⑶根据设备起动时重载还是轻载来择。
⑷根据被保护设备的重要性、数量及起动特点来选择。
2、熔体的选择⑴作为电力干线保护时，熔体的选择：I R ≈I Q e+ ∑I1.8 -2.5e式中：IR—熔体额定电流，AIQe—容量最大的电动机的额定起动电流，对于有数台电动机同时起动的工作机械，若其总功率大于单台起动的容量最大的电动机功率时，IQe 则为这几台同时起动的电动机之和，A ΣIe—其余电动机的额定电流之和，A1.8~2.5——当容量最大的电动机起动时，保证熔体不熔化系数，对于不经常起动和轻载起动的可取 2.5；对于频繁起动和带负载起动的可取 1.8~2.5。
如果电动机起动时电压损失较大，则起动电流比额定起动电流小得多，其所取的不熔化系数比上述数值可略大一些，但不能将熔体的额定电流取得太小，以免在正常工作中由于起动电流过大烧坏熔体，导致单相运转。
伏，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 127 伏时，不论熔体额定电流大小，系数一律取 4。
3、电磁式过电流继电器的整定低压电网中使用的电磁式过电流继电器是一种直接动作的一次式过电流继电器，多数装在矿用馈电子表开关中，作为变压器二次侧馈出线的总保护。
另一种是装在矿用磁力开关中的限流热继电器的电磁元件，主要用于支线和电动机的保护。
它们都是电磁式的，如果作为短路保护使用时，无选择性。
低压电网中电磁式过流继电器动作电流的整定应满足如下两个基本要求：一是被保护设备通过正常最大工作电流时，保护不应动作；二是被保护设备发生最小两相路时，保护应能可靠动作。
⑴用于保护电缆干线的电磁过流保护的整定：低压馈电开关中的这保护和部分隔爆磁力起动器的限流电磁元件接下式选择：IZ≥IQe+KxΣLe式中：IZ——过流保护装置的整定值，AKx——需用系数，取 0.5~1IQe、ΣLe 同熔体选择中含义.⑵用于保护电动机或电缆支线的装置接下式选择:IZ≥IQe另外,对于过负荷所使用的热继电器接照Iz≤Ie 选择,其可靠性按电子保护器的校验方法进行校验.煤矿井下常驻机构用电动机的额定起动电流的选值：对于绕线型电机,其近似值可用1.5 乘以额定电流;对于鼠笼式电动机,其近似值可用额定电流乘以 6；对于某些大容量电动机，其 IQe 最好用实际起动电流进行计算。
当线路上串联两台及两台以上开关时（其间设有分支线路），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拓路电流来校验，其灵敏度过应满足 1.2~1.5 的要求，以保证双重保护的可靠性。
若经上式校验，不能满足要求时，可采取调整 Id（2）的措施：①虽大干线或支线电缆截面。
②采用移动变电站或移动变压器，减少低压电缆的长度。
③采用变压器并联或更换大容量变压器。
④采用相敏保护器或软起动技术。
⑤增设开关，进行分段保护。
4、电子保护器的电流整定电子保护器同时具有过负荷延时保护、短路瞬时动作等性能，是煤矿井下电气保护的发展方向。
⑴馈电开关中电子保护器的短路保护整定原则、计算方法和校验与电磁式过流保护相同。
整定保护范围大，为3~10 倍的馈电开关额定电流；其过载长延时保护电流整定值按实际负荷电流整定，其整定范围为 0.4~1 倍的馈电开关额定电流。
⑵磁力起动器中电子保护器的过流整定。
其整定公式为：Iz≤Ie式中：Iz——电子保护器的过流整定值，为电动机额定电流的近似值，AIe——电动机的额定电流，A当电动机的运转电流大于整定值时，电动机即出现过载，电子保护器将延时动作；当运行中电流达到整定电流的 8 倍及其以上时，即躲过了起动电流，电子保护实现短路瞬时动作。
磁力起动器中电子保护器过流整定值的校验，应满足下式要求。
即（二）漏电保护一、井下漏电故障的类型及原因和危害：1、漏电和漏电故障漏电是指在电网对地电压的作用下，电流沿电网对地的绝缘电阻和分布电容流入大地，这一电流称为电网对地的漏电电流，简称漏电。
在变压器中性点不接地的供电系统中，当电网中的任何一相，不论什么原因，使其绝缘遭到破坏，出现漏电时，它对电网的平衡影响很小，不会影响电动机正常运转。