礦井供電電網(wǎng)保護(hù)

1、井下電氣工井下電氣工 -礦井供電電網(wǎng)保護(hù)礦井供電電網(wǎng)保護(hù)趙莊煤業(yè)培訓(xùn)中心返回目錄煤礦井下電氣保護(hù)所指的“三大保護(hù)(漏電電保護(hù)、過流保護(hù)和保護(hù)接地)，是我國煤礦井下電氣設(shè)備和線路普遍具有和使用的三種保護(hù)類型。第二十七學(xué)時(shí)第二十七學(xué)時(shí) 礦井供電電網(wǎng)保護(hù)的類型及要求礦井供電電網(wǎng)保護(hù)的類型及要求 井下電氣井下電氣保護(hù)類型保護(hù)類型1 12 23 34 45 56 67 7 電流保護(hù)。包括短路保護(hù)、過流(過負(fù)荷)保護(hù)。 漏電保護(hù)。包括非選擇性、選擇性漏電保護(hù)和漏電閉鎖。 保護(hù)接地。包括系統(tǒng)保護(hù)接地、局部保護(hù)接地。 電壓保護(hù)。包括欠電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)。單相斷線保護(hù)。風(fēng)電、瓦斯與電閉鎖。 綜合保護(hù)。有電動(dòng)機(jī)

2、綜合保護(hù)和煤電鉆(照明)綜合保護(hù)等。返回目錄對(duì)礦井電氣保護(hù)裝置的基本要求有以下幾點(diǎn)：電氣保護(hù)裝置要求快速性選擇性動(dòng)作可靠性靈敏性第二十七學(xué)時(shí)第二十七學(xué)時(shí) 礦井供電電網(wǎng)保護(hù)的類型及要求礦井供電電網(wǎng)保護(hù)的類型及要求 返回目錄第二十七學(xué)時(shí)第二十七學(xué)時(shí) 礦井供電電網(wǎng)保護(hù)的類型及要求礦井供電電網(wǎng)保護(hù)的類型及要求返回目錄第二十八學(xué)時(shí)第二十八學(xué)時(shí) 漏電保護(hù)（上）漏電保護(hù)（上）煤礦安全規(guī)程第457條規(guī)定：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。井下低壓饋電線上，必須裝設(shè)檢漏保護(hù)裝置或有選擇性的漏電

3、保護(hù)裝置，保證自動(dòng)切斷漏電的饋電線路。返回目錄第二十八學(xué)時(shí)第二十八學(xué)時(shí) 漏電保護(hù)（上）漏電保護(hù)（上）一、漏電在變壓器中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地(直接接地或經(jīng)過渡阻抗接地)或兩相、三相對(duì)地的總絕緣電阻降低到危險(xiǎn)值的電氣故障叫漏電故障，簡稱漏電。人體觸及一相帶電導(dǎo)體的情況，是單相經(jīng)過渡電阻接地，也屬于漏電。電網(wǎng)漏電按性質(zhì)可分為集中性漏電和分散性漏電兩類。集中性漏電是指由于電網(wǎng)某處或某點(diǎn)的絕緣損傷而發(fā)生的漏電；分散性漏電則是由于整個(gè)電網(wǎng)或某條線路的對(duì)地絕緣電阻降低而發(fā)生的漏電。在井下電網(wǎng)中出現(xiàn)較多的是集中性漏電。返回目錄1漏電的危害當(dāng)人體觸及一相帶電導(dǎo)體或漏電設(shè)備外殼流經(jīng)人身的電流超過30 m

4、As時(shí)，就有觸電傷亡的危險(xiǎn)。當(dāng)漏電電流的電火花能量達(dá)到點(diǎn)燃瓦斯、煤塵的最小能量時(shí)，可能引起瓦斯、煤塵爆炸。長期漏電，會(huì)使絕緣發(fā)熱、老化，還可能燒毀電氣設(shè)備，引發(fā)相間短路和電氣火災(zāi)事故。此外，如果漏電發(fā)生在爆破作業(yè)地點(diǎn)附近，由于漏電電流在它流經(jīng)的路徑上會(huì)產(chǎn)生電壓降，當(dāng)電雷管兩端的引線接觸漏電路徑上具有電位差的兩點(diǎn)時(shí)，可能造成電雷管提前引爆。由此可見，漏電故障的危害是十分嚴(yán)重的，必須采取漏電保護(hù)措施。 第二十八學(xué)時(shí)第二十八學(xué)時(shí) 漏電保護(hù)（上）漏電保護(hù)（上）返回目錄2漏電保護(hù)裝置的作用連續(xù)監(jiān)視電網(wǎng)對(duì)地的絕緣狀態(tài)，當(dāng)人體觸及一相帶電導(dǎo)體或電網(wǎng)發(fā)生漏電時(shí)迅速切斷電源，防止漏電事故發(fā)生。3漏電的原因井下電

5、網(wǎng)尤其是低壓電網(wǎng)的工作環(huán)境惡劣，電網(wǎng)對(duì)地絕緣容易遭受破壞，會(huì)經(jīng)常發(fā)生漏電故障。井下發(fā)生漏電故障的主要原因是：(1)運(yùn)行中的電纜或電氣設(shè)備受潮或進(jìn)水，使絕緣電阻下降。(2)電氣設(shè)備或電纜長期過負(fù)荷運(yùn)行使絕緣老化。第二十八學(xué)時(shí)第二十八學(xué)時(shí) 漏電保護(hù)（上）漏電保護(hù)（上）返回目錄 (3)電纜與電氣設(shè)備的連接不符合要求，造成接頭松動(dòng)脫落、碰觸金屬外殼。(4)橡套電纜的連接不符合要求，出現(xiàn)“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭，并受潮氣侵入。(5)用金屬絲吊掛橡套電纜，使其嵌入絕緣層內(nèi)接觸芯線。(6)接線時(shí)，將導(dǎo)電芯線與地線接錯(cuò)。(7)橡套電纜在運(yùn)行中被炮崩或受擠、壓、拉、砸、砍等機(jī)械作用而使護(hù)套絕緣破損。第二十

6、八學(xué)時(shí)第二十八學(xué)時(shí) 漏電保護(hù)（上）漏電保護(hù)（上）返回目錄(8)電纜因長期過度彎曲而產(chǎn)生裂口或縫隙，運(yùn)行中受潮氣或淋水侵入。(9)帶電作業(yè)，人體接觸一相帶電導(dǎo)體。(10)在電氣設(shè)備內(nèi)隨意增添電氣元件，或檢修時(shí)將工具等導(dǎo)體留在設(shè)備內(nèi)，使電氣間隙小于規(guī)定值，導(dǎo)致一相對(duì)外殼放電。(11)操作電氣設(shè)備時(shí)產(chǎn)生弧光對(duì)地放電。(12)出現(xiàn)嚴(yán)重過電壓，擊穿電纜或電氣設(shè)備的對(duì)地絕緣。第二十八學(xué)時(shí)第二十八學(xué)時(shí) 漏電保護(hù)（上）漏電保護(hù)（上）返回目錄第二十八學(xué)時(shí)第二十八學(xué)時(shí) 漏電保護(hù)（上）漏電保護(hù)（上）返回目錄第二十九學(xué)時(shí)第二十九學(xué)時(shí) 漏電保護(hù)（下）漏電保護(hù)（下）二、漏電保護(hù)井下供電系統(tǒng)常用的漏電保護(hù)方式有漏電保護(hù)(非

7、選擇性)、選擇性漏電保護(hù)和漏電閉鎖。目前，使用的漏電保護(hù)裝置種類很多，但總體上可分為兩大類：一類是安裝在各種開關(guān)中的具有漏電跳閘、漏電閉鎖和選擇性漏電保護(hù)功能的電子插件、微電腦綜合控制保護(hù)器和漏電繼電器；另一類是具有獨(dú)立隔爆外殼必須與饋電開關(guān)配合使用的檢漏繼電器。漏電保護(hù)按原理不同可分為附加直流電源式、零序電流方向式、旁路接地式和自動(dòng)復(fù)電式等。返回目錄第二十九學(xué)時(shí)第二十九學(xué)時(shí) 漏電保護(hù)（下）漏電保護(hù)（下）1附加直流電源漏電保護(hù)漏電保護(hù)采用附加直流電源，在開關(guān)合閘后對(duì)帶電電網(wǎng)進(jìn)行絕緣監(jiān)測，當(dāng)電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻低于動(dòng)作值時(shí)，開關(guān)跳閘停止供電，起保護(hù)作用。（1）附加直流電源漏電保護(hù)的基本原理。在變壓器

8、中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中，很容易檢測到電網(wǎng)各相對(duì)地的絕緣電阻值。若在三相電網(wǎng)與大地之間附加一獨(dú)立的直流電源，則在三相對(duì)地絕緣電阻上將有一直流電流流過，該電流的大小直接反映了電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻的高低。附加直流電源漏電保護(hù)就是通過檢測該電流來實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)的。返回目錄第二十九學(xué)時(shí)第二十九學(xué)時(shí) 漏電保護(hù)（下）漏電保護(hù)（下）（2）漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作電阻值。漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作電阻值是以網(wǎng)絡(luò)允許最低絕緣電阻為基礎(chǔ)確定的。當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)對(duì)地總的絕緣電阻下降到對(duì)人觸電有危險(xiǎn)的程度時(shí)，漏電保護(hù)裝置動(dòng)作跳閘，切斷電源。這個(gè)對(duì)人體觸電有危險(xiǎn)的電網(wǎng)最低絕緣電阻值，即為漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作電阻值。 返回目錄2選擇性漏電保護(hù)在變壓器中性

9、點(diǎn)不接地的放射式電網(wǎng)中，可以安裝選擇性漏電繼電器。選擇性漏電保護(hù)具有橫向選擇性，彌補(bǔ)了漏電保護(hù)的不足，即只切斷漏電故障支路的供電電源。由變壓器中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)分析可知：當(dāng)電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，各相對(duì)地電壓對(duì)稱，電網(wǎng)無零序電壓，也無零序電流；當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生不對(duì)稱漏電時(shí)，各相對(duì)地電壓不再平衡，電網(wǎng)出現(xiàn)零序電壓，因而必有零序電流。選擇性漏電保護(hù)的原理就是利用零序電流實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱漏電保護(hù)的。 第二十九學(xué)時(shí)第二十九學(xué)時(shí) 漏電保護(hù)（下）漏電保護(hù)（下）返回目錄第二十九學(xué)時(shí)第二十九學(xué)時(shí) 漏電保護(hù)（下）漏電保護(hù)（下）3漏電閉鎖漏電閉鎖是指在開關(guān)合閘前對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行絕緣監(jiān)測，當(dāng)電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻低于規(guī)定的漏電閉鎖動(dòng)作電阻值時(shí)，使開

10、關(guān)不能合閘，起閉鎖作用。目前，漏電閉鎖單元都是利用附加直流電源式保護(hù)原理檢測對(duì)地絕緣電阻實(shí)現(xiàn)漏電閉鎖功能的。返回目錄第二十九學(xué)時(shí)第二十九學(xué)時(shí) 漏電保護(hù)（下）漏電保護(hù)（下）返回目錄第三十學(xué)時(shí)第三十學(xué)時(shí) 保護(hù)接地（上）保護(hù)接地（上）煤礦安全規(guī)程第482條規(guī)定：電壓在36 V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架，鎧裝電纜的鋼帶(或鋼絲)、鉛皮或屏蔽護(hù)套等必須有保護(hù)接地。一、井下電氣設(shè)備保護(hù)接地的作用與構(gòu)成保護(hù)接地是指用導(dǎo)體把電氣設(shè)備中所有正常不帶電的外露金屬部分，通過接地裝置與大地緊密連接起來。電氣設(shè)備的金屬外殼在正常情況下是不帶電的，但在絕緣損壞時(shí)其外殼或構(gòu)架就會(huì)帶電。此時(shí)

11、，若人體觸及它們，就會(huì)造成觸電事故。保護(hù)接地就是預(yù)防這類觸電事故的重要措施之一。 返回目錄第三十學(xué)時(shí)第三十學(xué)時(shí) 保護(hù)接地（上）保護(hù)接地（上）1保護(hù)接地的作用保護(hù)接地可以使電氣設(shè)備金屬外殼意外帶電時(shí)的對(duì)地電壓降低到規(guī)定的安全范圍以內(nèi)，減少人體觸電電流和人地電流的大小，最大限度地降低危險(xiǎn)程度。2井下保護(hù)接地網(wǎng)煤礦安全規(guī)程第484條規(guī)定：所有電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置(包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線)和局部接地裝置，應(yīng)與主接地極接成1個(gè)總接地網(wǎng)。返回目錄第三十學(xué)時(shí)第三十學(xué)時(shí) 保護(hù)接地（上）保護(hù)接地（上）二、接地裝置的檢查與檢測1接地裝置的檢查（1）安裝后的檢查內(nèi)容包括：檢查各部分的選材是否符合規(guī)定。檢查

12、各連接處連接是否符合有關(guān)規(guī)定。檢查各電氣設(shè)備的接地連接方法是否正確。測量接地網(wǎng)總電阻是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。（2）運(yùn)行中重點(diǎn)檢查保護(hù)接地裝置的連接和銹蝕情況。返回目錄第三十學(xué)時(shí)第三十學(xué)時(shí) 保護(hù)接地（上）保護(hù)接地（上）2接地電阻的測定井下測量時(shí)，應(yīng)使用本安型測量儀器，若使用普通儀器，只準(zhǔn)在瓦斯?jié)舛葹?%一下的地點(diǎn)使用，并采取一定安全措施，報(bào)有關(guān)部門批準(zhǔn)。返回目錄第三十一學(xué)時(shí)第三十一學(xué)時(shí) 保護(hù)接地（下）保護(hù)接地（下）三、煤礦安全規(guī)程對(duì)井下保護(hù)接地的要求1對(duì)主接地極的要求煤礦安全規(guī)程第484條規(guī)定：主接地極應(yīng)在主、副水倉中各埋設(shè)1塊。主接地極應(yīng)用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小于0.75 m2、厚度不得小

13、于5 mm。在鉆孔中敷設(shè)的電纜不能與主接地極連接時(shí)，應(yīng)單獨(dú)形成一分區(qū)接地網(wǎng)，其接地電阻值不得超過2 。返回目錄第三十一學(xué)時(shí)第三十一學(xué)時(shí) 保護(hù)接地（下）保護(hù)接地（下）2對(duì)局部接地極的要求煤礦安全規(guī)程第485條規(guī)定：下列地點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)局部接地極：(1)采區(qū)變電所(包括移動(dòng)變電站和移動(dòng)變壓器)。(2)裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨(dú)裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備。(3)低壓配電點(diǎn)或裝有3臺(tái)以上電氣設(shè)備的地點(diǎn)。(4)無低壓配電點(diǎn)的采煤機(jī)工作面的運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷、集中運(yùn)輸巷(膠帶運(yùn)輸巷)以及由變電所單獨(dú)供電的掘進(jìn)工作面，至少應(yīng)分別設(shè)置1個(gè)局部接地極。(5)連接高壓動(dòng)力電纜的金屬連接裝置。返回目錄第三十一學(xué)時(shí)第三十一學(xué)時(shí) 保護(hù)接地

14、（下）保護(hù)接地（下）3對(duì)接地母線和連接導(dǎo)線的要求煤礦安全規(guī)程第486條規(guī)定：連接主接地極的接地母線，應(yīng)采用截面不小于50 mm2的銅線，或截面不小于100 mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4 mm、截面不小于100 mm2的扁鋼。電氣設(shè)備的外殼與接地母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應(yīng)采用截面不小于25 mm2的銅線，或截面不小于50mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4 mm、截面不小于50 mm2的扁鋼。 返回目錄4其他要求煤礦安全規(guī)程第483條規(guī)定：接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)的接地電阻值不得超過2。每一移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備至局部接地極之間的保護(hù)接地用的電纜芯線和接地連接導(dǎo)

15、線的電阻值，不得超過1 。煤礦安全規(guī)程第487條規(guī)定：橡套電纜的接地芯線，除用作監(jiān)測接地回路外，不得兼作他用。 第三十一學(xué)時(shí)第三十一學(xué)時(shí) 保護(hù)接地（下）保護(hù)接地（下）返回目錄第三十一學(xué)時(shí)第三十一學(xué)時(shí) 保護(hù)接地（下）保護(hù)接地（下）曹操：火燒赤壁？返回目錄第三十二學(xué)時(shí)第三十二學(xué)時(shí) 過電流保護(hù)與電壓保護(hù)過電流保護(hù)與電壓保護(hù)過電流是指流過電氣設(shè)備或電纜的實(shí)際電流超過了額定值。過電流保護(hù)包括短路保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和斷相保護(hù)。煤礦安全規(guī)程(第455條)規(guī)定：井下高壓電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力變壓器的高壓控制設(shè)備，應(yīng)具有短路、過負(fù)荷、接地和欠電壓釋放保護(hù)。一、過電流故障的危害及原因煤礦井下常見的過電流故障和異常狀態(tài)有短路、

16、過負(fù)荷和斷相三種。返回目錄(一)短路短路，是指供電線路的相與相之間經(jīng)導(dǎo)線直接短接，電流不流經(jīng)負(fù)載形成回路。短路時(shí)，流過供電線路的電流稱為短路電流。井下電網(wǎng)可能出現(xiàn)的短路故障有兩相短路、三相短路和異相兩點(diǎn)接地短路。短路電流的大小除與短路故障形式有關(guān)外，還與電纜的長度、電纜的截面和電網(wǎng)電壓有關(guān)。1短路電流的危害短路電流很大，通?？蛇_(dá)額定電流的幾倍、幾十倍甚至幾百倍。其危害是：第三十二學(xué)時(shí)第三十二學(xué)時(shí) 過電流保護(hù)與電壓保護(hù)過電流保護(hù)與電壓保護(hù)返回目錄(1)短路電流產(chǎn)生大量的熱，燒毀電氣設(shè)備，引起火災(zāi)或瓦斯、煤塵爆炸。(2)短路電流的電動(dòng)力使故障設(shè)備及其他設(shè)備遭受機(jī)械破壞。(3)短路引起電網(wǎng)電壓突然下

17、降，影響電網(wǎng)中其他電氣設(shè)備的正常運(yùn)行等。2造成電網(wǎng)短路故障的主要原因(1)電氣設(shè)備或電纜的絕緣受到破壞。如絕緣老化、機(jī)械性損傷等。(2)不同相序的兩回路電源線并聯(lián)。(3)檢修完畢的線路在送電時(shí)沒有拆除三相短路接地的臨時(shí)接地線。(4)帶電檢修與搬遷電氣設(shè)備、電氣設(shè)備防護(hù)不當(dāng)?shù)取５谌W(xué)時(shí)第三十二學(xué)時(shí) 過電流保護(hù)與電壓保護(hù)過電流保護(hù)與電壓保護(hù)返回目錄(二)過負(fù)荷過負(fù)荷又叫過載，是指電氣設(shè)備和電纜的實(shí)際電流超過了該電氣設(shè)備和電纜的額定電流，并超過允許過負(fù)荷時(shí)間。過負(fù)荷的危害是：電氣設(shè)備和線路出現(xiàn)過負(fù)荷后，其溫度將超過所用絕緣材料的最高允許值，燒毀絕緣。長期過載會(huì)擴(kuò)展成漏電或短路故障。電氣設(shè)備長期超

18、載運(yùn)行、電源電壓過低和斷相運(yùn)行等都會(huì)使電氣設(shè)備出現(xiàn)過負(fù)荷現(xiàn)象。另外，在重載情況下反復(fù)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，因啟動(dòng)電流大會(huì)使電動(dòng)機(jī)過熱而燒毀；在井下采掘機(jī)械中，由于堵轉(zhuǎn)也可能燒毀電動(dòng)機(jī)。 第三十二學(xué)時(shí)第三十二學(xué)時(shí) 過電流保護(hù)與電壓保護(hù)過電流保護(hù)與電壓保護(hù)返回目錄(三)斷相斷相，是指三相交流電動(dòng)機(jī)的一相供電線路或一相繞組斷線。在這種狀態(tài)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)叫單相運(yùn)行。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩比三相運(yùn)行時(shí)小得多，在其所帶負(fù)載不變的情況下，工作電流增加，造成過熱，可能燒毀電氣設(shè)備。造成斷相故障的原因有以下三點(diǎn)：(1)熔斷器有一相熔斷。(2)電纜與電纜、電纜與設(shè)備的連接不牢而一相松動(dòng)脫落，電纜一相芯線斷開。(3)電動(dòng)機(jī)定子

19、繞組與接線端子的連接一相松動(dòng)脫落等。 第三十二學(xué)時(shí)第三十二學(xué)時(shí) 過電流保護(hù)與電壓保護(hù)過電流保護(hù)與電壓保護(hù)返回目錄二、電壓保護(hù)(一)欠電壓保護(hù)電壓保護(hù)包括欠電壓保護(hù)和過電壓保護(hù)。欠電壓保護(hù)也叫做失壓保護(hù)，它是指在供電過程中，由于某種原因，出現(xiàn)電網(wǎng)電壓突然消失或急劇降低3040，此時(shí)，保護(hù)裝置使開關(guān)跳閘，自動(dòng)切斷電源。當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)后，開關(guān)不會(huì)自動(dòng)合閘，不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)供電或用電設(shè)備自啟動(dòng)的一種保護(hù)裝置。第三十二學(xué)時(shí)第三十二學(xué)時(shí) 過電流保護(hù)與電壓保護(hù)過電流保護(hù)與電壓保護(hù)返回目錄煤礦井下高、低壓防爆開關(guān)都具有欠電壓保護(hù)功能。高壓防爆開關(guān)內(nèi)裝設(shè)有欠電壓釋放裝置，通常叫做無壓釋放裝置。低壓磁力啟動(dòng)器的接觸器在失壓或欠壓的情況下，接觸器電磁吸合力不能保持吸合狀態(tài)而釋放，其啟動(dòng)控制回路中的自保節(jié)點(diǎn)已打開，只有電壓恢復(fù)后人工重新啟動(dòng)，啟動(dòng)器才能送電。所以，磁力啟動(dòng)器的控制回路就兼有欠電壓裝置的功能，能夠起到防止電動(dòng)機(jī)低壓運(yùn)行時(shí)被燒毀和電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)造成事故的作用。 第三十二學(xué)時(shí)第三十二學(xué)時(shí) 過電流保護(hù)與電壓保護(hù)