煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原理

1、礦井機(jī)電運(yùn)輸技術(shù)礦井機(jī)電運(yùn)輸技術(shù) 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 礦山機(jī)電安全管理重要性礦山機(jī)電安全管理重要性 機(jī)電管理存在問題機(jī)電管理存在問題 礦山機(jī)電分類礦山機(jī)電分類 礦山供電礦山供電 井下用電安全井下用電安全 井下電氣保護(hù)井下電氣保護(hù) 礦山機(jī)電安全管理方法（標(biāo)準(zhǔn)）礦山機(jī)電安全管理方法（標(biāo)準(zhǔn)） 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 礦山機(jī)電安全管理重要性礦山機(jī)電安全管理重要性 對(duì)于礦井安全生產(chǎn)影響重大 （1）電氣火花、失爆是導(dǎo)致瓦斯事故的重 要因素之一 電器設(shè)備電失爆及火花 電氣火源類型：帶電作業(yè)、電纜火花、 噴燈、信號(hào)照明通訊系統(tǒng)、防爆設(shè)備失爆、

2、 放炮母線短路、非防爆電氣設(shè)備、電機(jī)車 火花、開關(guān)冒火、摩擦、靜電。 （典型案例：吉林省八寶煤礦2013”3.29” 特大瓦斯爆炸事故） 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 （2）安全事故中，機(jī)電運(yùn)輸事故所占比例較 大。 據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，煤礦事故中，機(jī)電運(yùn)輸 事故所占比例高達(dá)47%左右。 （神華集團(tuán)大柳塔煤礦機(jī)電事故案例） （3）隨著煤礦的現(xiàn)代化建設(shè)，礦山機(jī)械化程 度不斷提高，由此引發(fā)的事故也隨之增加。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 常見機(jī)電系統(tǒng)存在安全隱患常見機(jī)電系統(tǒng)存在安全隱患 供電系統(tǒng)不完善 單電源、單回路供電 中性點(diǎn)接地的變壓器向井下供電 井下供電線路未使用檢漏繼電器 井下電纜敷

3、設(shè)、懸掛不合理 井下電器設(shè)備外殼保護(hù)接地裝置不規(guī)范 埋深不夠 接地線截面過小 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 運(yùn)輸系統(tǒng)問題及隱患 井下軌道鋪設(shè)質(zhì)量差 井下掘進(jìn)斜井未設(shè)置“一坡三擋”裝置 井下機(jī)電運(yùn)輸機(jī)車未按要求配備安全裝備、司 機(jī)操作不規(guī)范 皮帶輸送機(jī)未進(jìn)行阻燃試驗(yàn) 井下刮板輸送機(jī)未設(shè)置停止和啟動(dòng)信號(hào)裝置 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 信號(hào)系統(tǒng)缺陷 井下、井口提升系統(tǒng)信號(hào)不全（如缺發(fā)光信號(hào)） 井口井底安全門未與提升信號(hào)實(shí)現(xiàn)電氣閉鎖 井口信號(hào)房設(shè)置不合理 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 礦山機(jī)電分類礦山機(jī)電分類 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 一、煤礦企業(yè)對(duì)供電的基本要

4、求一、煤礦企業(yè)對(duì)供電的基本要求: : 供電可靠供電可靠 供電安全供電安全 有良好的供電質(zhì)量有良好的供電質(zhì)量 末端電壓、末端電壓、 頻率、三相頻率、三相 電壓平衡、電壓平衡、 波形等波形等 礦山供電礦山供電 v有足夠的供電能力有足夠的供電能力 v供電經(jīng)濟(jì)供電經(jīng)濟(jì) 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 電力系統(tǒng) 電力系統(tǒng)的概念：是指進(jìn)行生產(chǎn)、傳輸、 分配、消 費(fèi)電能的各個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成的一個(gè)整體。 圖1.一個(gè)簡(jiǎn)單的電力系統(tǒng) 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 典型電力系統(tǒng)圖 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié) 1.發(fā)電廠 發(fā)電廠是把其他形式的

5、能量(熱能 水能 風(fēng)能 核能)轉(zhuǎn) 換成電能的場(chǎng)所. 發(fā)電廠分類:使用熱能作動(dòng)力的火力發(fā)電廠;使用水的 位能作為動(dòng)力的水力發(fā)電廠;使用風(fēng)流的動(dòng)能作為動(dòng)力的風(fēng) 力發(fā)電廠;使用核做動(dòng)力的核電站等.近年來,為合理開發(fā)和 利用能源,我國在煤炭資源集中地地區(qū)興建大型火力發(fā)電廠 (坑口電站),實(shí)行煤電綜合開發(fā),以減少煤的運(yùn)輸. 發(fā)電廠中由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能電壓較低,它除了供附近 用戶直接使用外,一般要經(jīng)廠內(nèi)的升壓變電站轉(zhuǎn)換成高壓, 通過高壓電力網(wǎng)輸送至遠(yuǎn)方,再經(jīng)降壓變電站降壓后供用戶 使用. 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 2.變電所 變電所是匯集電能. 變換電壓的中間環(huán)節(jié),它由各種 電力變壓器和配電設(shè)

6、備組成.不含電力變壓器的變電 所稱為配電所. 變電所按供電范圍分為區(qū)域變電所(一次變電所)和 地區(qū)變電所(二次變電所). 按用途分： 升（降）壓變電所、聯(lián)絡(luò)變電所、工礦企業(yè)變電 所、農(nóng)村變電所、整流變電所等 按地位分： 樞紐變電所、穿越變電所、終端變電所 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 礦山供配電系統(tǒng)中的礦 區(qū)變電所屬于地區(qū)變電 所,它接受樞紐或區(qū)域變 電所降壓后的110kv電能, 經(jīng)降壓至35kv后送至礦 山地區(qū)變電所,礦山地區(qū) 變電所屬于終端或穿越 變電所,它將電壓降至 610kv后,向額定電壓為 10kv及以下的用電設(shè)備 供電. 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 3 電力網(wǎng)：將

7、輸送、變換、分配電能的各 種變電所和各電壓等級(jí)的電力線路構(gòu)成的 網(wǎng)絡(luò)稱為電力網(wǎng)。 根據(jù)電壓等級(jí)的不同，電力網(wǎng)可分為： 低壓電網(wǎng)：1kV及以下 高壓電網(wǎng)：3kV330kV 超高壓電網(wǎng)：330kV1000kV 特高壓電網(wǎng)：1000kV以上 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 電力系統(tǒng)的額定電壓 1.額定電壓：能使各種電氣設(shè)備、電器等正 常工作的電壓，此時(shí)其技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效 果最好。 2.額定電壓等級(jí)：由國家規(guī)定的各種標(biāo)準(zhǔn)額 定電壓。 作用：便于各種電力設(shè)備生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)化 和系列化。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 表1-2 3KV以下電氣設(shè)備與系統(tǒng)額定電壓等級(jí)（V） 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系

8、統(tǒng)的基本原 理 3.電氣設(shè)備額定電壓的確定 我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:一般供電設(shè)備的額定 電壓應(yīng)高出系統(tǒng)和用電設(shè)備的額定電壓的5 ，用以補(bǔ)償正常負(fù)荷時(shí)線路上的電壓損 失，使設(shè)備獲得近似額定的電壓受電設(shè) 備的額定電壓與系統(tǒng)額定電壓相對(duì)應(yīng) 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 4. 煤礦常用電壓等級(jí)及應(yīng)用范圍 36V及以下：井下電氣設(shè)備控制及局部照明 127V：井下照明及手持式電鉆 220V：礦井地面照明 250V(DC)：電機(jī)車 380V：小型礦井井下使用 500V(DC)：井下電機(jī)車 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 660V：井下低壓動(dòng)力 750V(DC)：露天煤礦工業(yè)電機(jī)車 1140V：井下綜

9、采動(dòng)力 1500V(DC)：露天煤礦工業(yè)電機(jī)車 6kV：井上、下高壓電機(jī)及配電 電壓 10kV：特大型礦井井上、下高壓 電機(jī)及配電電壓 35、60、110kV：礦區(qū)受電電壓或配電電壓 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 5.電力負(fù)荷對(duì)供電的基本要求 1）保證供電的安全可靠性； 系統(tǒng)運(yùn)行可靠，設(shè)備工作可靠。 2）保證電能的良好質(zhì)量； 電壓偏差（5%)、頻率偏移(1%)、 諧波畸變率(5%)。 3）保證供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。 建設(shè)成本低、運(yùn)行效益好 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 1 1、第一類負(fù)荷、第一類負(fù)荷 （一級(jí)、（一級(jí)、類）類） 2 2、第二類負(fù)荷、第二類負(fù)荷 （二級(jí)、（二級(jí)、類）類）

10、 3 3、第三類負(fù)荷、第三類負(fù)荷 （三級(jí)、（三級(jí)、類）類） 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 1)一級(jí)負(fù)荷 凡是因?yàn)橥蝗粩嚯妼⒃斐缮：?導(dǎo)致重大設(shè)備損 害且難以修復(fù),打亂復(fù)雜的生產(chǎn)過程并使大量產(chǎn)品報(bào)廢, 造成重大的損失者均屬一級(jí)負(fù)荷.對(duì)屬于一級(jí)負(fù)荷的設(shè) 備,為使其可靠運(yùn)行,采用兩個(gè)獨(dú)立電源供電. 獨(dú)立電源:指若干電源中的任一個(gè)在突然發(fā)生停止供電 時(shí)，不會(huì)影響其他電源的供電。 例 如;分段母線的電源來自不同發(fā)電機(jī)，且其輸變 配各環(huán)節(jié)為分列運(yùn)行的。 或母線之間有聯(lián)系，但當(dāng)其中一個(gè)故障時(shí)其聯(lián)系 會(huì)自動(dòng)斷開，不影響其他供電的 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 2)二級(jí)負(fù)荷 凡是因?yàn)橥蝗粩嚯?/p>

11、將造成大量減產(chǎn),產(chǎn)生大量廢品,大量 原材料報(bào)廢,是工業(yè)企業(yè)內(nèi)部交通停頓的,屬于二級(jí)負(fù)荷. 如礦井的地面空壓機(jī)、提運(yùn)設(shè)備、井底車場(chǎng)的整流設(shè)備 等。 屬于二級(jí)負(fù)荷的設(shè)備,應(yīng)由兩回路線路供電,取得兩回路 線路困難時(shí),可由一回路專用回路供電. 3)三級(jí)負(fù)荷 不屬于一. 二級(jí)負(fù)荷的均為三級(jí)負(fù)荷. 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 電壓電壓/ kV應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 35 礦井地面變電所受電電壓礦井地面變電所受電電壓 10 井上、下高壓電機(jī)及配電電壓井上、下高壓電機(jī)及配電電壓 6井上、下高壓電機(jī)及配電電壓井上、下高壓電機(jī)及配電電壓 3.3井下綜合機(jī)械化采區(qū)動(dòng)力井下綜合機(jī)械化采區(qū)動(dòng)力 1.14井下綜合機(jī)械

12、化采區(qū)動(dòng)力井下綜合機(jī)械化采區(qū)動(dòng)力 0.66井下低壓動(dòng)力井下低壓動(dòng)力 0.38地面和小型礦井井下低壓動(dòng)力地面和小型礦井井下低壓動(dòng)力 O.22 地面照明地面照明 0.127 井下照明及手持式煤電鉆井下照明及手持式煤電鉆 0.036井下設(shè)備控制及局部照明井下設(shè)備控制及局部照明 0.25直流架線電機(jī)車直流架線電機(jī)車 0.55直流架線電機(jī)車直流架線電機(jī)車 煤礦安全規(guī)程第四百四十八條煤礦安全規(guī)程第四百四十八條 井下各級(jí)配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定電壓等 級(jí)，應(yīng)符合下列要求： (一)高壓，不超過1000010000V。 (二)低壓，不超過11401140V。 (三)照明、信號(hào)、電話和手持式電氣設(shè)備的供電 額

13、定電壓，不超過127127V。 (四)遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓，不超過3636V。 采區(qū)電氣設(shè)備使用3300V供電時(shí)，必須制定專門 的安全措施。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 四、煤礦供電系統(tǒng)四、煤礦供電系統(tǒng) ( (一）礦井供電系統(tǒng)一）礦井供電系統(tǒng) No Image 1、深井供電系統(tǒng)、深井供電系統(tǒng) 地面變電所地面變電所 井下中央變電所井下中央變電所 采區(qū)變電所采區(qū)變電所 工作面配電點(diǎn)工作面配電點(diǎn) 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 采區(qū)距地采區(qū)距地 表表 100200m 2、淺井供電系統(tǒng)、淺井供電系統(tǒng) 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 煤礦安全規(guī)程第四百四十一條煤礦安全規(guī)程第四百

14、四十一條 礦井應(yīng)有兩回路電源線路。當(dāng)任一回路發(fā)生故障停止礦井應(yīng)有兩回路電源線路。當(dāng)任一回路發(fā)生故障停止 供電時(shí)，另一回路應(yīng)能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。年產(chǎn)供電時(shí)，另一回路應(yīng)能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。年產(chǎn)60000t60000t以以 下的礦井采用單回路供電時(shí)，下的礦井采用單回路供電時(shí)，必須有備用電源；備用電源必須有備用電源；備用電源 的容量必須滿足通風(fēng)、排水、提升等的要求。的容量必須滿足通風(fēng)、排水、提升等的要求。 礦井的兩回路電源線路上都不得分接任何負(fù)荷。礦井的兩回路電源線路上都不得分接任何負(fù)荷。 正常情況下，礦井電源應(yīng)采用分列運(yùn)行方式，一回路正常情況下，礦井電源應(yīng)采用分列運(yùn)行方式，一回路 運(yùn)行時(shí)另一回路必須

15、帶電備用，以保證供電的連續(xù)性。運(yùn)行時(shí)另一回路必須帶電備用，以保證供電的連續(xù)性。 10kV10kV及其以下的礦井架空電源線路不得及其以下的礦井架空電源線路不得共桿架設(shè)。共桿架設(shè)。 礦井電源線路上嚴(yán)禁裝設(shè)負(fù)荷定量器。礦井電源線路上嚴(yán)禁裝設(shè)負(fù)荷定量器。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 煤礦安全規(guī)程第煤礦安全規(guī)程第四百四十二條四百四十二條 對(duì)井下各水平中央變（配）電所、主排水泵房和對(duì)井下各水平中央變（配）電所、主排水泵房和 下山開采的采區(qū)排水泵房供電的線路，不得少于兩回下山開采的采區(qū)排水泵房供電的線路，不得少于兩回 路。當(dāng)任一回路停止供電時(shí)，其余回路應(yīng)能擔(dān)負(fù)全部路。當(dāng)任一回路停止供電時(shí)，其余回路

16、應(yīng)能擔(dān)負(fù)全部 負(fù)荷。負(fù)荷。 主要通風(fēng)機(jī)、提升人員的立井絞車、抽放瓦斯泵主要通風(fēng)機(jī)、提升人員的立井絞車、抽放瓦斯泵 等主要設(shè)備房，應(yīng)各有兩回路直接由變（配）電所饋等主要設(shè)備房，應(yīng)各有兩回路直接由變（配）電所饋 出的供電線路；受條件限制時(shí)，其中的一回路可引自出的供電線路；受條件限制時(shí)，其中的一回路可引自 上述同種設(shè)備房的配電裝置。上述同種設(shè)備房的配電裝置。 本條上述供電線路應(yīng)來自各自的變壓器和母線段，本條上述供電線路應(yīng)來自各自的變壓器和母線段， 線路上不應(yīng)分接任何負(fù)荷。線路上不應(yīng)分接任何負(fù)荷。 本條上述設(shè)備的控制回路和輔助設(shè)備，必須有與本條上述設(shè)備的控制回路和輔助設(shè)備，必須有與 主要設(shè)備同等可靠的

17、備用電源。主要設(shè)備同等可靠的備用電源。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 煤礦安全規(guī)程第四百五十條煤礦安全規(guī)程第四百五十條 礦井必須備有井上、下配電系統(tǒng)圖，井下電氣礦井必須備有井上、下配電系統(tǒng)圖，井下電氣 設(shè)備布置示意圖和電力、電話、信號(hào)、電機(jī)車等線路設(shè)備布置示意圖和電力、電話、信號(hào)、電機(jī)車等線路 平面輻射示意圖，并隨著情況變化定期填繪。圖中應(yīng)平面輻射示意圖，并隨著情況變化定期填繪。圖中應(yīng) 注明：注明： （一）電動(dòng)機(jī)、變壓器、配電設(shè)備、信號(hào)裝置、（一）電動(dòng)機(jī)、變壓器、配電設(shè)備、信號(hào)裝置、 通信裝置等裝設(shè)地點(diǎn)。通信裝置等裝設(shè)地點(diǎn)。 （二）每一設(shè)備的型號(hào)、容量、電壓、電流種類（二）每一設(shè)備的型

18、號(hào)、容量、電壓、電流種類 及其他技術(shù)性能。及其他技術(shù)性能。 （三）饋出線的短路、過負(fù)荷保護(hù)的整定值，熔（三）饋出線的短路、過負(fù)荷保護(hù)的整定值，熔 斷器熔體的額定電流值以及被保護(hù)干線和支線最遠(yuǎn)點(diǎn)斷器熔體的額定電流值以及被保護(hù)干線和支線最遠(yuǎn)點(diǎn) 兩相短路電流值。兩相短路電流值。 （四）線路電纜的用途、型號(hào)、電壓、截面和長(zhǎng)（四）線路電纜的用途、型號(hào)、電壓、截面和長(zhǎng) 度。度。 （五）保護(hù)接地裝置的安設(shè)地點(diǎn)。（五）保護(hù)接地裝置的安設(shè)地點(diǎn)。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 （二）采區(qū)供電系統(tǒng)（二）采區(qū)供電系統(tǒng) 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 采區(qū)變電所高、低

19、壓接線方式采區(qū)變電所高、低壓接線方式 圖22 單電源進(jìn)線接線方式（） 圖23單電源進(jìn)線接線方式（二） 圖24雙電源進(jìn)線接線方式（一） 圖25雙電源進(jìn)線接線方式（二） 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 圖2 典型低壓供電系統(tǒng)圖 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 圖2 用移動(dòng)電站供電的接線方式 綜合機(jī)械化采掘工作面的供電綜合機(jī)械化采掘工作面的供電 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 掘進(jìn)工作面供電的特殊要求掘進(jìn)工作面供電的特殊要求 “三三 專?！保簩Ｓ米儔浩?、專用開關(guān)、專用線路：專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路 “兩閉鎖兩閉鎖”：風(fēng)電閉鎖與瓦斯電閉鎖：風(fēng)電閉鎖與瓦斯電閉鎖 (a)面兩臺(tái)局部

20、通風(fēng)機(jī) (b)兩面各一臺(tái)局部通風(fēng)機(jī) 圖28“三專”供電系統(tǒng)示意圖 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 一、觸電的的危險(xiǎn)性及預(yù)防一、觸電的的危險(xiǎn)性及預(yù)防 （一）、觸電的危險(xiǎn)性（一）、觸電的危險(xiǎn)性 1 1）電擊）電擊 2 2）電傷）電傷 井下用電安全井下用電安全 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 （二）、造成人觸電危險(xiǎn)的主要因數(shù)（二）、造成人觸電危險(xiǎn)的主要因數(shù) 1 1）流過人體的電流的大?。┝鬟^人體的電流的大小 2 2）觸電時(shí)間的長(zhǎng)短）觸電時(shí)間的長(zhǎng)短 3 3）觸電電壓的高低）觸電電壓的高低 4 4）人體電阻）人體電阻 5 5）電流頻率）電流頻率 極限安全電流：極限安全電流：30 mA.s30

21、 mA.s 井下人體電阻：井下人體電阻：10001000 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 （三）、觸電的一般預(yù)防方法（三）、觸電的一般預(yù)防方法 1 1、供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及保護(hù)要合理、供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及保護(hù)要合理 井下配電變壓器及向井下供電的變壓井下配電變壓器及向井下供電的變壓 器或發(fā)電機(jī)，器或發(fā)電機(jī)，中性點(diǎn)禁止直接接地。中性點(diǎn)禁止直接接地。 井下電氣設(shè)備必須有保護(hù)接地。井下電氣設(shè)備必須有保護(hù)接地。 井下變電所的高壓饋電線及井下低壓井下變電所的高壓饋電線及井下低壓 饋電線，應(yīng)裝設(shè)漏電保護(hù)裝置。饋電線，應(yīng)裝設(shè)漏電保護(hù)裝置。 供電系統(tǒng)應(yīng)有完善的過電流保護(hù)裝置。供電系統(tǒng)應(yīng)有完善的過電流保護(hù)裝置。 煤礦機(jī)

22、電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 2 2、防止人身接觸或接近帶電導(dǎo)體、防止人身接觸或接近帶電導(dǎo)體 將電氣設(shè)備的裸露帶電部分安裝在一定高度，或圍將電氣設(shè)備的裸露帶電部分安裝在一定高度，或圍 以遮攔。如電機(jī)車架空導(dǎo)線的高度從軌道平面算起，井下以遮攔。如電機(jī)車架空導(dǎo)線的高度從軌道平面算起，井下 不得低于不得低于2 2米，井底車場(chǎng)不得低于米，井底車場(chǎng)不得低于2 22 2米。米。 井下各種電氣設(shè)備的導(dǎo)電部分都必須封閉在堅(jiān)固的井下各種電氣設(shè)備的導(dǎo)電部分都必須封閉在堅(jiān)固的 外殼中，并在操作手柄和蓋子之間設(shè)置機(jī)械閉鎖裝置，保外殼中，并在操作手柄和蓋子之間設(shè)置機(jī)械閉鎖裝置，保 證電氣設(shè)備接通電源后不能打開蓋子，蓋

23、子打開后，不能證電氣設(shè)備接通電源后不能打開蓋子，蓋子打開后，不能 接通電源。井下電纜敷設(shè)應(yīng)符合規(guī)程規(guī)定，電纜破損接通電源。井下電纜敷設(shè)應(yīng)符合規(guī)程規(guī)定，電纜破損 必須及時(shí)更換或進(jìn)行冷、熱補(bǔ)。電纜連接須經(jīng)隔爆接線盒，必須及時(shí)更換或進(jìn)行冷、熱補(bǔ)。電纜連接須經(jīng)隔爆接線盒， 堅(jiān)決消滅堅(jiān)決消滅“雞爪子雞爪子”、“羊尾巴羊尾巴”、明接頭。、明接頭。 各變（配）電所的入口或門口都懸掛各變（配）電所的入口或門口都懸掛“非工作人員，非工作人員， 禁止入內(nèi)禁止入內(nèi)”警示牌；無人值班的變（配）電所，必須關(guān)門警示牌；無人值班的變（配）電所，必須關(guān)門 加鎖，井下硐室內(nèi)有高壓電氣設(shè)備時(shí)，入口處和室內(nèi)都應(yīng)加鎖，井下硐室內(nèi)有高

24、壓電氣設(shè)備時(shí)，入口處和室內(nèi)都應(yīng) 在明顯地點(diǎn)加掛在明顯地點(diǎn)加掛“高壓危險(xiǎn)高壓危險(xiǎn)”警示牌。警示牌。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 3 3、降低使用電壓、降低使用電壓 對(duì)人員經(jīng)常接觸的電氣設(shè)備，采用降低的工作對(duì)人員經(jīng)常接觸的電氣設(shè)備，采用降低的工作 電壓。例如井下照明、手持式電氣設(shè)備的額定電壓和電壓。例如井下照明、手持式電氣設(shè)備的額定電壓和 電話、信號(hào)裝置的額定供電電壓，都不應(yīng)超過電話、信號(hào)裝置的額定供電電壓，都不應(yīng)超過127V127V， 控制回路電壓不應(yīng)超過控制回路電壓不應(yīng)超過36V36V等。等。 4 4、嚴(yán)格遵守各項(xiàng)安全用電作業(yè)制度、嚴(yán)格遵守各項(xiàng)安全用電作業(yè)制度 井下不得帶電檢修、搬遷

25、電氣設(shè)備。檢修或井下不得帶電檢修、搬遷電氣設(shè)備。檢修或 搬遷前，必須切斷電源，并用同電源電壓相適應(yīng)的驗(yàn)搬遷前，必須切斷電源，并用同電源電壓相適應(yīng)的驗(yàn) 電筆檢驗(yàn)；檢驗(yàn)無電并對(duì)地放電后，才允許檢修或搬電筆檢驗(yàn)；檢驗(yàn)無電并對(duì)地放電后，才允許檢修或搬 遷。放電前必須先檢查周圍環(huán)境的瓦斯，只有當(dāng)其巷遷。放電前必須先檢查周圍環(huán)境的瓦斯，只有當(dāng)其巷 道風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛仍诘里L(fēng)流中的瓦斯?jié)舛仍? 1以下時(shí)，方可將導(dǎo)體對(duì)地完以下時(shí)，方可將導(dǎo)體對(duì)地完 全放電。全放電。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 在切斷電源后，應(yīng)將開關(guān)操作手柄閉鎖，并懸掛在切斷電源后，應(yīng)將開關(guān)操作手柄閉鎖，并懸掛 “有人工作，不準(zhǔn)送電有人

26、工作，不準(zhǔn)送電”的警示牌。只有執(zhí)行這項(xiàng)停電操的警示牌。只有執(zhí)行這項(xiàng)停電操 作的工作人員，才有權(quán)取下此牌并送電。即在進(jìn)行停送電作的工作人員，才有權(quán)取下此牌并送電。即在進(jìn)行停送電 操作時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行誰停電就由誰送電的停送電制度，操作時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行誰停電就由誰送電的停送電制度， 中間不得換人。嚴(yán)禁采用約時(shí)停送電。中間不得換人。嚴(yán)禁采用約時(shí)停送電。 非專職或值班電氣人員，不得擅自操作電氣設(shè)備；非專職或值班電氣人員，不得擅自操作電氣設(shè)備； 操作高壓電氣設(shè)備主回路時(shí)、操作人員必須戴絕緣手套，操作高壓電氣設(shè)備主回路時(shí)、操作人員必須戴絕緣手套， 穿電工絕緣靴或站在絕緣臺(tái)上；操作千伏級(jí)電氣設(shè)備主回穿電工絕緣

27、靴或站在絕緣臺(tái)上；操作千伏級(jí)電氣設(shè)備主回 路時(shí)，操作人員必須戴絕緣手套或穿電工絕緣靴。路時(shí)，操作人員必須戴絕緣手套或穿電工絕緣靴。 127V127V手持式電氣設(shè)備的操作手柄和工作人員必手持式電氣設(shè)備的操作手柄和工作人員必 須接觸的部分，應(yīng)有良好絕緣。須接觸的部分，應(yīng)有良好絕緣。 電工必須經(jīng)過培訓(xùn)，電工必須經(jīng)過培訓(xùn)，持證上崗。嚴(yán)禁非電氣作業(yè)持證上崗。嚴(yán)禁非電氣作業(yè) 人員操作或擺弄電氣設(shè)備。嚴(yán)禁醉酒上崗，疲勞上崗人員操作或擺弄電氣設(shè)備。嚴(yán)禁醉酒上崗，疲勞上崗。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 1、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)存在的問題、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)存在的問題 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理

28、 2、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) 煤礦安全規(guī)程第四百四十三條煤礦安全規(guī)程第四百四十三條 嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地。嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地。 嚴(yán)禁由地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器嚴(yán)禁由地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器 或發(fā)電機(jī)直接向井下供電?；虬l(fā)電機(jī)直接向井下供電。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 3、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)存在的問題、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)存在的問題 地面低壓供電地面低壓供電 系統(tǒng)為什么要系統(tǒng)為什么要 采用中性點(diǎn)直采用中性點(diǎn)直 接接地系統(tǒng)？接接地系統(tǒng)？ 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 短路故障的危害及其預(yù)防短路故障的危害及其預(yù)防 過負(fù)荷故障的危害及其預(yù)防過負(fù)荷故

29、障的危害及其預(yù)防 斷相故障的危害及其預(yù)防斷相故障的危害及其預(yù)防 三、電氣火災(zāi)及其預(yù)防三、電氣火災(zāi)及其預(yù)防 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 一、電氣保護(hù)裝置的任務(wù)一、電氣保護(hù)裝置的任務(wù) 二、井下電氣保護(hù)的類型二、井下電氣保護(hù)的類型 1 1）過電流保護(hù)。包括短路保護(hù)、過流（過負(fù)荷）保護(hù)。）過電流保護(hù)。包括短路保護(hù)、過流（過負(fù)荷）保護(hù)。 2 2）漏電保護(hù)。包括選擇性和非選擇性漏電保護(hù)、漏電閉鎖。）漏電保護(hù)。包括選擇性和非選擇性漏電保護(hù)、漏電閉鎖。 3 3）接地保護(hù)。包括局部接地保護(hù)、保護(hù)接地系統(tǒng)。）接地保護(hù)。包括局部接地保護(hù)、保護(hù)接地系統(tǒng)。 4 4）電壓保護(hù)。包括欠電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)。）電壓

30、保護(hù)。包括欠電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)。 5 5）單相斷線（斷相）保護(hù)。）單相斷線（斷相）保護(hù)。 6 6）風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖。）風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖。 7 7）綜合保護(hù)。電動(dòng)機(jī)綜保和煤電鉆（照明）綜保等。）綜合保護(hù)。電動(dòng)機(jī)綜保和煤電鉆（照明）綜保等。 “三大保護(hù)三大保護(hù) ” 井下電氣保護(hù)井下電氣保護(hù) 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 三、對(duì)電氣保護(hù)裝置的要求三、對(duì)電氣保護(hù)裝置的要求 1 1、選擇性、選擇性 2 2、快速性、快速性 3 3、靈敏性、靈敏性 4 4、動(dòng)作可靠性、動(dòng)作可靠性 DZ (2) min m I I K d 保護(hù)范圍末端最小兩相短路電流保護(hù)范圍末端最小兩相短路電流 短路保護(hù)裝

31、置一次動(dòng)作電流值短路保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流值 對(duì)于主保護(hù)對(duì)于主保護(hù)Kr1.5；對(duì)于后備保護(hù)；對(duì)于后備保護(hù)Kr1.2；對(duì)于熔斷器保護(hù)；對(duì)于熔斷器保護(hù)Kr1.5； 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 四、礦井低壓電網(wǎng)電流保護(hù)四、礦井低壓電網(wǎng)電流保護(hù) 1 1、井下低壓電網(wǎng)短路電流計(jì)算、井下低壓電網(wǎng)短路電流計(jì)算 （1）公式法）公式法 LrR 0l 或：或： A L R sc l （2）圖表法）圖表法 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 五、低壓電網(wǎng)電壓保護(hù)五、低壓電網(wǎng)電壓保護(hù) 1、欠電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù) 煤礦井下高低壓防爆開關(guān)都具有欠電壓保護(hù)功能。煤礦井下高低壓防爆開關(guān)都具有欠電壓保護(hù)功能。 磁力起

32、動(dòng)器的控制回路就兼有欠電壓裝置的功能磁力起動(dòng)器的控制回路就兼有欠電壓裝置的功能 2 2、過電壓保護(hù)、過電壓保護(hù) 1 1）內(nèi)部過電壓保護(hù)）內(nèi)部過電壓保護(hù) 主要采用壓敏電阻（高壓隔爆配電箱）、阻容吸收裝置主要采用壓敏電阻（高壓隔爆配電箱）、阻容吸收裝置 （饋電開關(guān)、磁力起動(dòng)器）進(jìn)行防護(hù)。（饋電開關(guān)、磁力起動(dòng)器）進(jìn)行防護(hù)。 2 2）外部過電壓保護(hù)）外部過電壓保護(hù) 主要采用避雷針、避雷器、接地等措施進(jìn)行防護(hù)。主要采用避雷針、避雷器、接地等措施進(jìn)行防護(hù)。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 煤礦安全規(guī)程第四百五十九條煤礦安全規(guī)程第四百五十九條 井上、下必須裝設(shè)防雷電裝置，并遵守下列規(guī)井上、下必須裝設(shè)防

33、雷電裝置，并遵守下列規(guī) 定：定： （一）經(jīng)由地面架空線路引入井下的供電線（一）經(jīng)由地面架空線路引入井下的供電線 路和電機(jī)車架線，必須在入井處裝設(shè)防雷電裝置。路和電機(jī)車架線，必須在入井處裝設(shè)防雷電裝置。 （二）由地面直接入井的軌道及露天架空引（二）由地面直接入井的軌道及露天架空引 入（出）的管路，必須在井口附近將金屬體進(jìn)行不入（出）的管路，必須在井口附近將金屬體進(jìn)行不 少于少于2 2處處的良好的集中接地。的良好的集中接地。 （三）通信線路必須在入井處裝設(shè)熔斷器和（三）通信線路必須在入井處裝設(shè)熔斷器和 防雷電裝置。防雷電裝置。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 1 1、漏電故障的類型原因和危害

34、、漏電故障的類型原因和危害 集中性漏電：供電系統(tǒng)中某一處或某一點(diǎn)的絕緣受到集中性漏電：供電系統(tǒng)中某一處或某一點(diǎn)的絕緣受到 破壞，其絕緣阻值低于規(guī)定值，而供電系統(tǒng)中其余部分破壞，其絕緣阻值低于規(guī)定值，而供電系統(tǒng)中其余部分 的對(duì)地絕緣仍保持正常。的對(duì)地絕緣仍保持正常。 分散性漏電：供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)或某條線路的對(duì)地絕緣分散性漏電：供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)或某條線路的對(duì)地絕緣 阻值均勻下降到規(guī)定值以下。阻值均勻下降到規(guī)定值以下。 井下供電中遇到的大多數(shù)漏電故障是集中性漏電故井下供電中遇到的大多數(shù)漏電故障是集中性漏電故 障。障。 六、井下低壓電網(wǎng)的漏電保護(hù)六、井下低壓電網(wǎng)的漏電保護(hù) 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理

35、 常見漏電故障的原因常見漏電故障的原因: : 電纜和設(shè)備長(zhǎng)期過負(fù)荷運(yùn)行，促使絕緣老化。電纜和設(shè)備長(zhǎng)期過負(fù)荷運(yùn)行，促使絕緣老化。 電纜芯線接頭松動(dòng)后碰到金屬設(shè)備外殼。電纜芯線接頭松動(dòng)后碰到金屬設(shè)備外殼。 運(yùn)行中的電纜和電氣設(shè)備受潮或進(jìn)水，使供電運(yùn)行中的電纜和電氣設(shè)備受潮或進(jìn)水，使供電 系統(tǒng)絕緣性能降低。系統(tǒng)絕緣性能降低。 在電氣設(shè)備內(nèi)部隨意增設(shè)電氣元件，使元器件在電氣設(shè)備內(nèi)部隨意增設(shè)電氣元件，使元器件 間的電氣間隙小于規(guī)定值，導(dǎo)致放電而接地。間的電氣間隙小于規(guī)定值，導(dǎo)致放電而接地。 導(dǎo)電芯線與地線錯(cuò)接。導(dǎo)電芯線與地線錯(cuò)接。 電纜和電氣設(shè)備受到機(jī)械性沖擊或炮崩。電纜和電氣設(shè)備受到機(jī)械性沖擊或炮崩。

36、 人身直接觸及一相導(dǎo)電芯線。人身直接觸及一相導(dǎo)電芯線。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 2 2、漏電故障的危害、漏電故障的危害: : 當(dāng)漏電電流的電火花能量達(dá)到瓦斯、煤塵最小點(diǎn)燃能當(dāng)漏電電流的電火花能量達(dá)到瓦斯、煤塵最小點(diǎn)燃能 量時(shí)，能引起瓦斯、煤塵燃燒或爆炸；量時(shí)，能引起瓦斯、煤塵燃燒或爆炸； 當(dāng)漏電電流超過當(dāng)漏電電流超過50 mA50 mA時(shí)，可能引起電雷管的超前起時(shí)，可能引起電雷管的超前起 爆；爆； 當(dāng)漏電故障不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除時(shí)，就可能擴(kuò)大為相當(dāng)漏電故障不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除時(shí)，就可能擴(kuò)大為相 間短路事故；間短路事故； 若人身觸及一相帶電導(dǎo)體或漏電設(shè)備外殼時(shí)，流經(jīng)人若人身觸及一相帶電

37、導(dǎo)體或漏電設(shè)備外殼時(shí)，流經(jīng)人 身電流超過身電流超過30mA30mA的極限電流時(shí)，就有傷亡的危險(xiǎn)。的極限電流時(shí)，就有傷亡的危險(xiǎn)。 電網(wǎng)對(duì)地電容電流隨著電網(wǎng)的增大而增大。電網(wǎng)對(duì)地電容電流隨著電網(wǎng)的增大而增大。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 3 3、漏電保護(hù)原理、漏電保護(hù)原理 （1 1）利用附加直流電源的保護(hù)原理）利用附加直流電源的保護(hù)原理 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 4 4漏電保護(hù)裝置的組合應(yīng)用漏電保護(hù)裝置的組合應(yīng)用 檢漏繼電器能保護(hù)所有漏電故障，但無選擇性，一檢漏繼電器能保護(hù)所有漏電故障，但無選擇性，一 旦動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致整個(gè)低壓電網(wǎng)停電；旦動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致整個(gè)低壓電網(wǎng)停電； 零序功率方向

38、式漏電保護(hù)選擇性好，停電范圍小，零序功率方向式漏電保護(hù)選擇性好，停電范圍小， 卻不能保護(hù)對(duì)稱性漏電故障。卻不能保護(hù)對(duì)稱性漏電故障。 旁路接地式漏電保護(hù)方式安全性較高，但保護(hù)范圍旁路接地式漏電保護(hù)方式安全性較高，但保護(hù)范圍 單一，只能保護(hù)單相漏電或人體觸電。單一，只能保護(hù)單相漏電或人體觸電。 漏電閉鎖只在開關(guān)斷開時(shí)對(duì)負(fù)荷一側(cè)進(jìn)行檢測(cè)，開關(guān)漏電閉鎖只在開關(guān)斷開時(shí)對(duì)負(fù)荷一側(cè)進(jìn)行檢測(cè)，開關(guān) 合閘后不起作用。合閘后不起作用。 各種漏電保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)和存在的缺限：各種漏電保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)和存在的缺限： 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 5 5、JY82JY82型檢漏繼電器型檢漏繼電器 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電

39、力系統(tǒng)的基本原 理 作用作用 能連續(xù)檢測(cè)電網(wǎng)的對(duì)地絕緣電阻。能連續(xù)檢測(cè)電網(wǎng)的對(duì)地絕緣電阻。 當(dāng)電網(wǎng)絕緣水平降低到規(guī)定值，或人觸當(dāng)電網(wǎng)絕緣水平降低到規(guī)定值，或人觸 及一相帶電導(dǎo)體時(shí)能使自動(dòng)開關(guān)跳閘切電源。及一相帶電導(dǎo)體時(shí)能使自動(dòng)開關(guān)跳閘切電源。 當(dāng)人觸及一相帶電導(dǎo)體，或發(fā)生一相線當(dāng)人觸及一相帶電導(dǎo)體，或發(fā)生一相線 路接地漏電故障時(shí)能補(bǔ)償流過人體的電容電流路接地漏電故障時(shí)能補(bǔ)償流過人體的電容電流 和接地漏電電流中的電容電流。和接地漏電電流中的電容電流。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 煤礦安全規(guī)程第四百五十七條煤礦安全規(guī)程第四百五十七條 礦井高壓電網(wǎng)，必須采取措施限制單相接地電容礦井高壓電網(wǎng)

40、，必須采取措施限制單相接地電容 電流不超過電流不超過20A20A。 地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線上，必地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線上，必 須裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù)裝置；供移動(dòng)變電站的高壓須裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù)裝置；供移動(dòng)變電站的高壓 饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的動(dòng)作于跳閘的單相接地保護(hù)饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的動(dòng)作于跳閘的單相接地保護(hù) 裝置。裝置。 井下低壓饋電線上，井下低壓饋電線上，必須裝設(shè)檢漏保護(hù)裝置或有選必須裝設(shè)檢漏保護(hù)裝置或有選 擇性的漏電保護(hù)裝置，保證自動(dòng)切斷漏電的饋電線路。擇性的漏電保護(hù)裝置，保證自動(dòng)切斷漏電的饋電線路。 每天必須對(duì)低壓檢漏裝置的運(yùn)行

41、情況進(jìn)行每天必須對(duì)低壓檢漏裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行1 1次次跳閘跳閘 試驗(yàn)試驗(yàn)。 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 七、井下電網(wǎng)的保護(hù)接地七、井下電網(wǎng)的保護(hù)接地 保護(hù)接地的作用：保護(hù)接地的作用： 1、漏電電流大部分經(jīng)接地極入、漏電電流大部分經(jīng)接地極入 地，降低了人體觸電的危險(xiǎn)；地，降低了人體觸電的危險(xiǎn)； 2、避免了設(shè)備外殼與大地接觸、避免了設(shè)備外殼與大地接觸 不良而產(chǎn)生的火花。不良而產(chǎn)生的火花。 1. 1. 保護(hù)接地及其作用保護(hù)接地及其作用 煤礦機(jī)電運(yùn)輸課件電力系統(tǒng)的基本原 理 局部接地極應(yīng)采用面積不局部接地極應(yīng)采用面積不 小于小于0.6平方米，厚度不平方米，厚度不 小于小于3毫米的鋼板平放在毫米的鋼板平放在 水溝深處。水溝深處。每年至少提出來，詳每年至少提出來，詳 細(xì)檢查一次細(xì)檢查一次 設(shè)置在其他地點(diǎn)的局