煤矿机电知识之井下供电三大保护演示文稿
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。
井下供电三大保护ppt课件
局部接地极
埋设在巷道水沟或潮湿地方的局部接地极,可采用面积
不小于0.6m2,厚度不小于3mm的钢板。
埋设在其他地点的局部接地极,可采用镀锌铁管。铁管 直径不得小于35mm,长度不得小于1.5m,管子上至少要钻 20个直径不小于5mm的透眼。铁管必须垂直埋设于潮湿的 地方。如系干燥的接地坑,铁管的周围应用砂子、木炭和食 盐的混合物填满。
在瓦斯检查员的配合下,每月对检漏器进行一次远方人 工漏电试验,对其可靠性进行检查。由于多年来坚持了以上 制度,所以没有因检漏继电器失灵而发生的人身触电事故。
煤矿井下保护接地装置
在煤矿井下人身触及一相带电导体的事故中,以人身触
及已发生一相漏电且带电的设备金属外壳为常见。为了限制 此时流过人身的触电电流,设V 电阻/Ω 最低绝缘电阻
rmin
整定值(采计用算值)Rd
127
4300
1430 1100
380
19000
6350 3500
660
35000 11700 11000
1140 3300
6300
21000 60000 20000 1200000
00
检漏继电器维修工作坚持每月对检漏继电器进行一次隔 爆性能、完好状况、补偿效果和是否灵敏可靠等方面的详细 检查。
Rj为35000Ω,人身电阻Rr为1000Ω,当没有设置保护接地
装置时,流过人身的触电电流为:
Ir=(3*660/√3)/(3*1000+35000)=30mA
当设置了保护接地装置时,若Rd为2Ω,流过人身的触
电电流按下式进行计算:
Ir`=3*660/√3*2/(3*2+35000)*1000=0.07 mA
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、用电安全的可靠措施。
第一节漏电保护当电气设备或导线的绝缘损坏或人体触及一相带电体时,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,其余部分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、漏电的危害及原因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,若电雷管引线两端接触不同电位的两点,可能使雷管爆炸。
(4)电气设备漏电时不及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(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,使外壳与带电部分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部分折断,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。
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。
煤矿井下三大保护
煤矿井下低压电网三大保护是:过流、漏 电、接地保护。 第一章、低压检漏保护装置(P2) 第二章、过流(P20) 第三章、接地(P33)
第一章 低压检漏保护装置
前提、作用 第一节 一般规定 第二节 安装、运行、维护和检修 第三节 故障的判断与寻找
漏电:分集中漏电和分散性漏电。集中漏电指在 漏电:分集中漏电和分散性漏电。集中漏电指在 变压器中性点不接地的电网中,由于电网某处的 绝缘损伤而发生的漏电。分散性漏电指由于整条 绝缘损伤而发生的漏电。分散性漏电指由于整条 线路或整个电网的绝缘水平低,而沿整条线路或 整个电网发生的漏电。 我们知道任何一个供电系统都有漏泄电流,其大 小由系统的绝缘电阻及对地电容决定。在中性点 绝缘系统中,当人触及一相导线时,通过人身的 电流为当时系统的漏泄电流。当系统的绝缘电阻 降低时,系统的漏泄电流增大,不但增大了触电 的危险性,同时还可能造成外露电火花引起瓦斯 爆炸。
6)在操作电气设备时,产生弧光发电。 )在操作电气设备时,产生弧光发电。 7)电气设备或电缆过负荷运行损坏或直接 烧毁绝缘。 8)电缆与电缆的冷补、热补接头,由于芯 )电缆与电缆的冷补、热补接头,由于芯 线连接不牢、密封不严、绝缘包扎不良, 运行中产生接头松动或受潮进水而造成漏 电或绝缘破损。
2. 根据漏电性质分为集中性漏电和分散性 漏电 1)集中性漏电 又分为长期集中性漏电、 间歇的集中性漏电和瞬间的集中性漏电三 种。 2)分散性漏电 一般是由于某几条线路及 设备的绝缘水平降低或整个电网的绝缘水 平降低所致。
b)分散性漏电的寻找方法与处理 b)分散性漏电的寻找方法与处理 若电网绝缘水平降低,在尚未发生一相 接地时,继电器动作跳闸,可以采取拉开 全部分路开关,再将各分路开关分别逐个 合闸的办法,并观察检漏继电器的欧姆表 指针变化情况,确定是哪一条线路的绝缘 水平最低,然后用摇表。检查到某设备或 电缆绝缘水平太低时,则应更换。 (第一章完)
煤矿井下供电系统三大保护PPT
• 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
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)的低压供电系统的明确定义为:在
• 1)选择性 • 2)快速性
• 供电系统发生故障时,要求保护装置只将故障部分切除,保证无故障部分继续运行。
• 系统中发生短路故障时,必须快速切除故障,以减轻故障的危害程度。
• 3)灵敏性
• 继电保护的灵敏性,是指对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反映能力。在继电 保护装置的保护范围内,不论发生故障的性质和位置如何,保护装置均应反应敏锐并保证 可靠动作。保护装置反应的灵敏性可用灵敏系数Kr来衡量。 • 在《电力装置继电保护和自动装置设计规范》中,对各种保护装置的最小灵敏系数都有具 体的规定。通常主保护的灵敏系数要求不小于1.5~2,后备保护的灵敏系数要求不小于1.2。 在设计和选择继电保护装置时,必须严格遵守此规定。 • 4)可靠性 • 可靠性是指当保护范围内发生故障和不正常运行状态时,保护装置能可靠动作,不应拒动 或误动。继电保护装置的拒动和误动,都会造成很大损害。为保证保护装置动作的可靠性 应注意以下几点: • ⑴ 选用质量好、结构简单、工作可靠的继电器组成保护装置; • ⑵ 保护装置的接线应力求简单,使用最少的继电器和触点; • ⑶ 正确调整保护装置的整定值; • ⑷ 注意安装工作的质量,加强对继电保护装置的维护工作。
矿井三大保护的讲解
矿井三大保护的讲解矿井三大保护是指中国矿山企业对井下高压供电、井下主排水、矿井提升运输系统的简称。
是保证矿山安全生产的重要措施。
一、高压供电保护1. 保护名称:井下变压器中性点接地保护。
2. 保护作用:当变压器绝缘击穿时,保护装置应可靠动作,将故障点短接,避免单相接地或相间短路,避免人身触电和设备的进一步损坏。
3. 整定原则:按照《煤矿安全规程》的规定,井下变压器中性点接地电阻值应不大于4Ω,单台移动变压器中性点接地电阻值应不大于10Ω。
在上述规定值下,考虑到电网对地电容电流的大小和继电保护动作的配合,一般将接地保护整定为10-20ms的延时。
4. 实现方式:一般采用零序电流保护实现。
即通过采集变压器中性点电流信号,计算出零序电流,当零序电流超过整定值时,保护装置动作,发跳闸指令,断开机房配电馈电开关,并闭锁重合闸。
二、主排水系统保护1. 保护名称:井下主排水泵无压自动启动保护。
2. 保护作用:当井下主排水泵因故障或其他原因不能自动运行时,保护装置应可靠动作,将故障点短接,启动备用泵,保证矿井排水系统的正常运行,避免水患的发生。
3. 整定原则:按照《煤矿安全规程》的规定,井下主排水泵应能自动切换到备用泵运行,保证在发生水患时能够及时排水。
考虑到主排水泵的启动时间和运行稳定性,一般将无压自动启动保护整定为10-15s的延时。
4. 实现方式:一般采用压力传感器和水位传感器实现。
即通过在主排水泵房设置压力传感器和水位传感器,当水位达到一定高度且压力低于正常值时,保护装置动作,发跳闸指令,断开机房配电馈电开关,并闭锁重合闸。
同时启动备用泵。
三、提升运输系统保护1. 保护名称:提升机电气制动保护。
2. 保护作用:当提升机在运行过程中出现电气故障或其他原因导致停机时,保护装置应可靠动作,将故障点短接,启动备用电机或备用制动装置,保证提升机的安全运行,避免发生事故。
3. 整定原则:按照《煤矿安全规程》的规定,提升机应具备可靠的电气制动和机械制动装置,并能在停机后自动投入使用。
井下供电三大保护
contents
目录
• 井下供电系统概述 • 过流保护 • 漏电保护 • 保护接地 • 三大保护之间的关系与配合 • 井下供电安全管理与措施
01 井下供电系统概述
井下供电系统组成
高压供电系统
包括地面变电所、井下中央变电所、采 区变电所、工作面配电点等,负责将高 压电能传输到井下各个用电设备。
加强井下供电安全宣传教育, 提高员工的安全意识和操作技 能水平。
加强井下供电设备维护和检修工作
定期对井下供电设备进行全面的维护 和检修,确保设备处于良好状态。
加强设备维护和检修人员的培训和管 理,提高其专业技能和责任意识。
建立设备维护档案,记录设备的维护 情况和检修结果,为设备的后续维护 提供参考。
制定完善的井下供电系统应急预案,明确应急处理流 程和措施。
定期组织应急演练和培训,提高员工的应急处理能力 和自救互救能力。
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定期对保护接地装置 进行检查和维护,确 保其完好有效。
对于不合格的接地装 置,应及时进行检修 和调试,直至符合要 求。
05 三大保护之间的关系与配 合
过流保护与漏电保护的关系
过流保护主要针对电气设备或电 缆的短路故障,当电流超过设定 值时,保护装置会迅速动作切断
电源。
漏电保护则针对人身触电或设备 漏电故障,当检测到漏电电流超 过设定值时,保护装置同样会切
02
保护接地能够降低设备漏电时外 壳的对地电压,减轻漏电设备对 人员的伤害程度。
保护接地装置
接地极
埋入地中并直接与大地接触的金 属导体,分为自然接地极和人工 接地极。
接地线
连接电气设备应接地部分与接地 极的导体,一般采用扁钢或圆钢 。
矿井安全供电及三大保护
煤矿供电电压等级选择的基本原则:
根据供电负荷的功率大小、供电距离和用电安全 确定。煤矿井下常使用127V作为照明、控制电源, 电压相对比较低,有利于人身安全;而660V、 1140V的电压比380V高,有利于远距离传送大的 电能,减少电能损耗。
电机正常运行时的电流往往小于其额定电流,原 因是设备选型时配备的电机容量往往大于机械设 备实际需要的功率,俗称“大马拉小车”不经济 但工作可靠性高。
各级变电所组成及作用:
地面变电所:主要由高压线路、高压开关柜(配 电、隔离、联络)、计量及PT保护柜、补偿柜、 变压器组成。担负矿井地面和井下变、配、供电 任务。功能是把公网来的35kV(110kV)电压降压 为6kV或10kV入井,同时根据需要,供地面生产 (通压排提运调)、生活用电。
井下主变电所:是全矿井井下配电中心。将地面 来的高压电分配给井下的主排水泵等高压设备、 采区变电所,同时通过变压器降压为660V为井底 车场副井生产及照明系统等供电。主要有隔爆型 高压真空配电开关、高压启动器、干式变压器、 低压馈电开关、照明综保开关等组成。
四、煤矿井上下常用的电压等级及用途:
交流: 36V -- 设备控制 127V – 井下照明、信号以及煤电钻等手持式设备 380V – 地面低压设备、小型矿井井下低压设备 660V – 井下绝大多数设备 1140V – 综采、综掘等大型设备 3300V – 大型综采、综掘设备 6000V、10000V – 井上下高压供电及高压设备 35kV 、110kV – 矿井地面配电 直流: 250(550)V – 井下架线电机车
矿井供电方式
深井供电一般分为三级:地面变电所、井下主变 电所、采区变电所(6kV或10kV入井,井下各变电 所、移动变电站间主电源电压6kV或10kV)。
第三章井下电网三大保护PPT课件
I1
N1
图 电流互感器 1-铁心 2- 一次绕 组 3-二次绕组
上页
目录
1、电流互感器的接线方式
下页
三相星形接线和两相星形接线
上页
目录
2、电流互感器的使用注意事项
下页
(1) 电流互感器在工作时其二次侧不得开路
(2) 电流互感器的二次侧有一端必须接地
(3) 电流互感器在连接时,要注意其端子的极性
(4) 电流互感器套管应清洁,没有碎裂、闪络痕迹, 内部没有放电和其它噪声。
❖基本任务:
1)当被保护线路或设备发生故障时,继电保护装置能自 动迅速准确有选择地通过断路器将故障元件断开,保证系 统其他部分正常运行。
2)当被保护线路或设备出现不正常运行时,保护装置能 发出信号,提醒工作人员采取有效措施,消除不正常运行 状态。
3)继电保护装置能够与系统其他自动化装置配合,缩短 事故停电时间,提高系统运行可靠性。
3-二次绕组
上页
目录
电压互感器运行中应注意事项
下页
1.一个单相电压互感器的接线 这种接线方式在三相线
路上,只能测量某两相之间的线电压,用于连接电压表、
频率表及电压继电器等。
上页
目录
电压互感器运行中应注意事项
Hale Waihona Puke 下页2.两个单相电压互感器的V/V形接线这种接线方式又
称不完全星形接线,可以用来测量三个线电压,供仪表、
继电器接于三相三线制电路的各个线电压。
上页
目录
电压互感器运行中应注意事项
下页
3.三个单相电压互感器Y。/Y。形接线 这种接线方式
能满足仪表和继电保护装置选用相电压和线电压的要求。
在一次绕组中点接地情况下,也可装用绝缘监察电压
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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
煤矿安全网
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=105.5 A
1、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
利用公式计算短路电流,其实质是欧姆定律的应用。
ΣR—短路回路内一相电阻值的总和,Ω
ΣX—短路回路内一相电抗值的总和,Ω
ΣR=R1/Kb2+Rb+R2
ΣX=Xx+X1/Kb2+Xb+X2
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、5
Rb、Xb—变压器的电阻、电抗值,Ω
R2、X2—低压电缆的电阻、电抗值,Ω
⑵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。
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。
3、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=286.5m
⑵d1点至变压器之间的电缆换算长度之和为:
L1h+ L2h=600+286.5=886.5m
⑶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:
式中:IR—熔体额定电流,A
IQe—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,A
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,A Kx——需用系数,取0.5~1
IQe、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.。