《煤矿供电三大保护word》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿供电三大保护word（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、煤矿供电三大保护煤矿供电三大保护 wordword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=105.5A 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
2、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。短路故障发生的原因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。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。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。严重隐患点。例如， “鸡爪子” 、 “羊尾巴”处。带电检修电气设备。带电移挪电气设备。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
3、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
4、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。计算低压电网短路电流的设定
5、条件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。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。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。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。 11111、公式计算法 11111)利用公式计算短路电流 (1)两相短路电流的计算公式： 2(RU ) + (X) I =22(2)dPR短路回路内一相电阻值的总和， X短路回路内一相电抗值的总和， R=R1/Kb2+Rb+R2 X=Xx+X1/Kb2+Xb+X2 Xx根据三相短路容量计算的系统电
6、抗值， R1、X1高压电缆的电阻、电抗值， 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， R2、X2低压电缆的电阻、电抗值，用公式法计算两相短路电流的准备工作：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。保护范围内两相短路点的选定。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。 22222）三相短
7、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：搜集原始资料.同公式法步骤.确定每台开关的范围.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：计算短路点至变压器查表求出该点的两相短路电流值。查表求 Id（2）时应注意：变压器的型号、容量和运行方式要相符。实际电压要与表中电压等级相符。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： L1 的换算电缆长度为 L1h=600m（属于标准截面电缆） 。L2
8、的换算长度为： L2h=1501.91=286.5m d1 点至变压器之间的电缆换算长度之和为: L1h+ L2h=600+286.5=886.5m查表可知 d1 点的两相短路电流为: Id1(2)=681A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
9、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。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 1.82.6 倍。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。根据设备起动时重
10、载还是轻载来择。根据被保护设备的重要性、数量及起动特点来选择。 22222、熔体的选择作为电力干线保护时，熔体的选择： IIR Qe+Ie1.8 -2.5 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 Ie其余电动机的额定电流之和，A 1.82.5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 1.82.5。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
11、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。 33333、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
12、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。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： IZIQe+KxLe式中：IZ过流保护装置的整定值，A Kx需用系数，取 0.51 IQe、Le 同熔体选择中含义.用于保护电动机或电缆支线的装置接下式选择: IZIQe另外,对于过负荷所使用的热继电器接照 IzIe 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
13、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 1.21.5 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：虽大干线或支线电缆截面。采用移动变电站或移动变压器，减少低压电缆的长度。采用变压器并联或更换大容量变压器。采用相敏保护器或软起动技术。增设开关，进行分段保护。4、
14、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。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 310 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 0.41 倍的馈电开关额定电流。磁力起动器中电子保护器的过流整定。其整定公式为： IzIe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，A Ie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
15、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： 11111、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。这种漏电隐患在供电中长期存在下去的现象，称为漏电故障。 2、漏电故障的类型漏电故障是低压供电系统工程中的常见故障。若供电系统中某一处或某一点的绝缘受到时破坏，其绝缘阻值低
16、于规定值，而供电系统中其余部分的对地绝缘仍保持正常时，叫做集中性漏电；若供电系统网络或某条线路的对地绝缘阻值均匀下降到规定值以下时，称为分散性漏电故障。在井下供电中遇到的大多数漏电故障是集中性漏电故障类型，分散性漏电故障类型极为少见。 3、常见漏电故障的致因井下工作环境较差，供电系统对地绝缘极容易受到破坏，常导致漏电故障的发生。归纳起来主要有如下几方面的原因。电缆和设备长期过负荷运行，促绝缘老化；电缆芯线接头松动后碰到金属设备外壳；运行中的电缆和电气设备受潮或进水，使供电系统绝缘性能降低.在电气设备内部随意增设电气元件，使元器件间的电气间隙小于规定值，导致放电而接地；导线芯线与地线错接；电缆和电气设备受到机械性冲击或炮崩电缆；人身直接触及一相导电芯线。 4、漏电故障的危害漏电故障会给人身和矿井的安全带来很大的威胁，因而必须进行严格的管理。当漏电电流的电火花能量达到瓦斯
