第四章 矿山地面供电安全技术(pptConvertor

1、第四章 矿山地面供电安全技术 （6学时）刘赫男本节课主要讲地面低压电网的漏电保护和矿用漏电保护装置的种类、结构、组成、接线及工作原理等知识。漏电电流：流入大地的电流。解释：漏电电流、泄露电流、短路电流的定义与区别。漏电故障危害：人体触电、易燃易爆气体、物质爆炸、毁坏电气设备等。第一节 低压电网的漏电保护一、地面低电压电网的漏电保护1、漏电保护器的种类：1）按结构和保护功能分：分装式漏电保护器、组装式漏电保护器和漏电保护插座三大类。2）按动作原理分：电压动作型、电流动作型、电压电流动作型、交流脉冲型和直流动作型。2、DZ15-LE系列漏电断路器 图4-14-11）结构及用途结构：电流动作型组装式

2、漏电保护器。组成：零序电流互感器、电子漏电保护、带有过载和短路保护的断路器及塑料外壳。作用：电网的漏电保护、线路和电动机的过载及短路保护等。2）工作原理 图4-1漏电试验（SB）使用中必须每周试验一次，以便检查漏电断路器动作可靠性。二、矿用漏电设备保护装置1、种类：JY82系列、JL系列、BJJ系列、JJKB30型等。2、JL82型漏补型检漏继电器1）作用：井下、监视电网对地绝缘水平，当电网对地绝缘水平下降至实验程度时与反动馈电开关配合切断电源，对电网对地电容电流进行补偿。2）结构：外壳、芯架 、壳内有前腔和后腔、外壳与隔离开关的操纵手柄间装有机械闭锁装备。3）主要部件及作用：1L、2L、KD

3、、C1、C2。 第二节 电力变压器的保护本节主要讲变压器的瓦斯保护、速断保护、纵联差动保护、过负荷保护的保护范围、接线方法、保护原理、优缺点、整定和校验等知识。变压器内部故障：相间短路、匝间短路、单相接地短路。 变压器外部故障：引出线、绝缘套筒相间短路或接地。变压器不正常运行状态：过负荷、油面过低、温度升高和外部短路引起的过流等。一、变压器的瓦斯保护室外变压器S800kVA和室内S400kVA的油浸变压器采用瓦斯保护。S10000kVA；并列运行的S6300kVA的变压器采用纵联差动保护。瓦斯保护装置保护范围，油箱内部故障和油面降低等不正常运行状态结构、组成 图8-2。安装要求：图8-1 位置

4、、坡度、方向。44二、变压器的速断保护1、保护范围：变压器内部、外部套管和引出线上的全部故障。2、原理：图4-3。4-3三、变压器的过电流保护1、保护对象：外部故障、内部故障的后备保护、下级线路的后备保护。四、变压器的过负荷保护 图 4-44-41、保护对象：反映变压器不正常运行状态 。动作电流的整定：躲过变压器的额定电流整定。2、动作延时，大于变压器的过电流保护的动作时间和电动机的启动时间，一般取10s。第三节 接地与接零本节课主要讲工作接地、保护接地、保护接零和重复接地的作用、结构、组成、设置及保护原理。一、接地的基本概念1、接地和接地装置：接地、接地体、接地线、接地装置、接地网、散流电阻

5、、接地电阻。2、接地电流和对地电压：图45：接地电流IE、电气上的“地”、接地部分的对地电压UE。4-53、接触电压和跨步电压：图44：接触电压UC、跨步电压US。4、接地类型：工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地和重复接地等。二、工作接地1、工作接地：2、举例：绝缘监视、漏电保护装置、辅助接地极的接地、电源中性点的直接接地等。三、保护接地1、保护接地2、保护接地的类型和作用1）TT系统：接法：图4-6金属外壳接地、中性点接地。作用及保护原理。应用：功率不大的设备或精密电子仪器设备的屏蔽接地。4-62）IT系统：接法：图4-7 a 中性点不接地（或阻抗接地）、金属外壳接地。作用及保护原理。

6、 应用：煤矿井下。3）TN系统：（在保护接零中讲解） 4-72、保护接地系统：1）地面保护接地系统：接地体及分类、接地体的设置、变电所室外接地网。2）井下保护接地系统：井下三大保护：保护接地、短路保护、漏电保护。四、保护接零1、零点：直接接地的中性点。2、零线：3、保护接零：将电气设备正常情况下不带电的外露金属部分与电网的零线作电气连接。图 4-8。4-8五、重复接地1、重复接地：在三相四线制供电系统中，将零线上的一处或多处通过接地装置与大地再次连接的措施称为重复接地。（图4-9）。2、在保护接零系统中重复接地是不可缺少的。4-93、要求：设置地点要求、阻值要求不得大于2。4、充分利用自然接地

7、体 小结：1、工作接地：定义、应用。2、保护接地：类型、作用、应用。3、保护接地：分类、设置、应用。 4、重复接地：定义、设置。 第四节 过电压保护 重点内容：过电压产生的原因及其危害；避雷针与避雷线保护范围的确定；避雷器的结构、性能、保护原理及避雷器的选用原则；变电所防雷保护的设施和选用原则及内部过电压的防护等知识。A 概述一、过电压的原因及危害1、过电压：超过正常的工作要求的电压。2、分类：内部过电压、大气过电压。1)内部过电压：操作过电压、谐振过电压、电弧接地过电压。2)大气过电压：直接雷击过电压、感应过电压、反击过电压。二、内部过电压：1、产生原因：2、2.54倍电网的额定电压。三、大

8、气过电压：1、直接雷击过电压：1）“电容器”。2）雷电先导。3）迎雷先导。4）主放电阶段。5）直接雷击过电压。6）对于直接雷击过电压，一般采用避雷针或避雷线进行防护。2、感应过电压：1）感应过电压。2）感应过电压的保护，一般采用避雷器进行防护。3、反击过电压：1）反击过电压。2）反击过电压的保护。应使避雷针、避雷线与配电装置带电部分或接地网之间的距离符合要求。B 避雷针和避雷线一、避雷针和避雷线的保护作用1、避雷针1）作用：防止建筑物（如水塔、楼房等）免遭直接雷击的侵袭。2）组成；接闪器、接地引下线、接地极。3）装置、结构、设置。2、避雷线1）作用：防止架空线路（35kV及以上架空线路）免遭直

9、接雷击的侵袭。2）设置：位于架空导线的上方。3）材质：35mm2镀锌钢绞线。防止直接雷击（架空线路、建筑物）应用举例：高压线35kV以上、水塔、楼房等。*4)雷电的形成：云的摩擦。二、避雷针和避雷线的保护范围1、避雷针的保护范围 图4101）避雷针的保护范围:能防护直击雷的空间。2）确定保护范围的方法：“滚球法”。3）有关计算公式：4-102、避雷线的保护范围1）单根避雷线的保护范围：图4-11。计算公式：hO=2hr-h4-11C 避雷器1、作用：防止电气设备因感应雷击过电压而造成的绝缘击穿损坏。2、接线：一端接被保护设备，另一端接地。3、要求；对地放电电压低于被保护设备的绝缘水平。4、种类

10、：保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器、压敏避雷器等。D 变电所的防雷保护一、直击雷的防护1、防护方法：避雷针。2、避雷针的设置要求二、雷电入侵波的防护1、防护方法：母线段上的阀型避雷器。 2、避雷器的设置要求：避雷器有一定的有效保护距离。三、进出线的防雷保护1、35110kV变电所进出线段的防雷保护 图4124-12避雷线：管型避雷器F1、F2：阀型避雷器F：E、内部过电压及防护一、内部过电压产生的原因1、操作过电压：1）切断空载线路或并联电容器组时：可能出现LC震荡，从而产生过电压。2）切断空载变压器时；可能出现磁能转化为电能。2、电弧接地过电压。3、谐振过电压：LC参数，出现LC谐振，从而引

11、起过电压。内部过电压与电力网的结构、参数、中性点接地方式、断路器的性能、操作方式等因素有关。二、防护措施1、阀型避雷器2、压敏电阻3、阻容吸收装置4、调节电路参数5、装设电容器破坏谐振。重点内容：对保护装置的要求，常用保护继电器的用途、结构及工作原理，动作电流、返回电流、返回系数、接线系数等的概念；线路及变压器保护的工作原理与保护的整定计算方法。第五节 继电保护 A 概述一、继电器保护装置的作用与要求1、继电保护装置的作用1）不正常运行状态：过负荷、一相断线、一相接地。2）故障：短路。3）继电保护装置及作用：不正常运行状态时，发出信号，提醒工作人员及时采取措施；故障时，控制断路器跳闸。2、对继

12、电保护装置的要求。1）选择性：切除故障部分，防止越级跳闸。2）速动性：尽快速切断故障，减少故障存在的时间。 3）灵敏性：指对故障或不正常运行状态的反映能力。用灵敏系数来反映。两种情况：对反映故障时参数量增加的保护装置，其灵敏系数为：对反映故障时参数量降低的保护装置，其灵敏系数为：灵敏系数整定：四级：1.2、1.25、1.5、2。井下：主保护Kr1.5 后备保护Kr1.2。4）可靠性不拒动、不误动。具体：有所偏重、如：线路保护偏重选择性、井下偏重速动性。二、常用保护继电器1、作用：用来接通或断开控制或保护回路。*2、区别（与接触器）： 主回路（I5A）、继电器多用于控制电路（I5A）。 输入信号（电量、非电量）=输出信号（电信号）。3、种类：电磁式继电器、感应式继电器、晶体管继电器。1）电磁式电流继电器作用：当电流超过某一整定值时继电器动作。2）电磁式中间继电器（1）作用：A、提供足够数量的触点以便同时控制不同的电路。B、增加触点容量，以便接通断开较大的电流回路（如跳闸回路）。C、提供必要的延时特性，以满足保护及自动装置的要求。三、微机保护装置1、微机保护的优越性1）电力系统微机保护。2）微机保护的优点。2、微机保护的硬件组成 B 电网的接