第五章井下供电与照明ppt课件

1、一、电气维护装置的任务一、电气维护装置的任务二、井下电气维护的类型二、井下电气维护的类型1 1过电流维护。包括短路维护、过流过负过电流维护。包括短路维护、过流过负荷维护。荷维护。2 2漏电维护。包括选择性和非选择性漏电维漏电维护。包括选择性和非选择性漏电维护、漏电闭锁。护、漏电闭锁。3 3接地维护。包括部分接地维护、维护接地接地维护。包括部分接地维护、维护接地系统。系统。4 4电压维护。包括欠电压维护、过电压维护。电压维护。包括欠电压维护、过电压维护。5 5单相断线断相维护。单相断线断相维护。6 6风电闭锁、瓦斯电闭锁。风电闭锁、瓦斯电闭锁。7 7综合维护。电动机综保和煤电钻照明综合维护。电动

2、机综保和煤电钻照明综保等。综保等。“三大维护三大维护井下电气维护井下电气维护三三大大保保护护电流维护电流维护 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 假如在灯头处两根导线互相碰头等于灯泡电阻没有接入，此时流过导线的电流那么为： I=V/R=220/R2+R3 =220/2.08=105.5 A R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抗值， R1、X1高压电缆的电阻、电抗值， Kb矿用变压器的变比，假设一

3、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。 维护范围内两相短路点的选定。 对查表找见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，

4、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规范电缆截面为50mm2的电缆长度.换算方法是：实际电缆长度乘以换算系数。 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Id2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Id2与Id3的关系，算出三相短路电流。3、短路电流的计算实例如以下图所示：解： L1的换算电缆长度为L1h=600m属于规范截面电缆。L2的换算长度为： L2h=1501.91=286.5md1点至变压器之间的电缆换算长度之和为:L1h+ L2h=600+286.5

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、低压电网过流维护装置的整定三、低压电网过流维护装置的整定过流维护装置是煤矿井下电气设备使用过流维护装置是煤矿井下电气设备使用最普遍的维护装置之一。最普遍的维护装置之一。规定：井下高压电动机、动力变压规定：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、器的高压控制设备应具有短路、过负荷、接地和欠压维护功能；井下由采区变电接地和欠压维护功能；井下由采区变电所、挪动变电站或配电点引出的馈电线所、挪动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过

6、负荷和漏电维护装上，应装设短路、过负荷和漏电维护装置；置； 低压电动机的控制设备应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁维护装置及远程控制装置。另外，通信线路必需在入井处装设熔断器和防雷装置。由此可见看出过流维护装置在使用中的重要性，所以井下电气工作人员必需学会过流维护 。低压电动机的控制设备应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁维护装置及远程控制装置。另外，通信线路必需在入井处装设熔断器和防雷装置。由此可见看出过流维护装置在使用中的重要性，所以井下电气工作人员必需学会过流维护的整定和校验，确保供电平安。 根据被维护设备的正常负荷和起动电流大小来选择。考虑适宜的倍数，一般熔体额定电流应为被保设备

7、额定电流的1.82.6倍。 根据供电电路中，上下级之间维护整定值的配合要求选择防止越级保作。 根据设备起动时重载还是轻载来择。 根据被维护设备的重要性、数量及起动特点来选择。 2、熔体的选择、熔体的选择 作为电力干线维护时，熔作为电力干线维护时，熔体的选择：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，假设其总功率大于单台起动的容量最大的电动机功率时，IQe那么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

8、频繁起动和带负载起动的可取1.82.5。 假如电动机起动时电压损失较大，那么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获得太小，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、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电器是一种直接动作的一次式过

9、电流继电器，多数装在矿用馈电子表流继电器，多数装在矿用馈电子表开关中，作为变压器二次侧馈出线开关中，作为变压器二次侧馈出线的总维护。另一种是装在矿用磁力的总维护。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，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维护。主要用于支线和电动机的维护。 它们都是电磁式的，假如作为短路维护使用时，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根本要求：一是被维护设备通过正常最大工作电流时，维护不应动作；二是被维护设备发生最小两相路时，维护应能可靠动作。 用于维护电缆干线的电磁 过流维护的整定：低压馈电开关中的这维护和部分隔爆磁力

10、起动器的限流电磁元件接下式选择： IZIQe+KxLe式中：IZ过流维护装置的整定值，A Kx需用系数，取0.51 IQe、Le同熔体选择中含义. 用于维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,其可靠性按电子维护器的校验方法进展校验. 煤矿井下常驻机构用电动机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展计算。 当线路上串联两台及两台以上开关时其间设有分支线路，那么上一级开关的整定值，也应按下一级开关维护范围最远点的

11、两相拓路电流来校验，其灵敏度过应满足1.21.5的要求，以保证双重维护的可靠性。 假设经上式校验，不能满足要求时，可采取调整Id2的措施： 虽大干线或支线电缆截面。 采用挪动变电站或挪动变压器，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。 采用相敏维护器或软起动技术。 增设开关，进展分段维护。 4、电子维护器的电流整定 电子维护器同时具有过负荷延时维护、短路瞬时动作等性能，是煤矿井下电气维护的开展方向。 馈电开关中电子维护器的短路维护整定原那么、计算方法和校验与电磁式过流维护一样。整定维护范围大，为310倍的馈电开关额定电流；其过载长延时维护电流整定值按实际负荷电流整定，其整定范围

12、为0.41倍的馈电开关额定电流。 磁力起动器中电子维护器的过流整定。其整定公式为： IzIe 式中：Iz电子维护器的过流整定值，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，电动机即呈现过载，电子维护器将延时动作；当运行中电流到达整定电流的8倍及其以上时，即躲过了起动电流，电子维护实现短路瞬时动作。 磁力起动器中电子维护器过流整定值的校验，应满足下式要求。即井下低压电网的漏电维护井下低压电网的漏电维护漏电维护的偏重点是故障发生后的跳闸时间，漏电维护的偏重点是故障发生后的跳闸时间，一旦发生漏电或人身触电，应尽快切断电源，一旦发生漏电或人身触电，应尽快切断

13、电源，将故障存在的时间减少到最短。被动维护将故障存在的时间减少到最短。被动维护井下维护接地的偏重点，在于限制裸露漏电电井下维护接地的偏重点，在于限制裸露漏电电流和人身触电电流的大小，最大限度的降低流和人身触电电流的大小，最大限度的降低故障的严重水平。主动维护故障的严重水平。主动维护两种维护在井下电网中相辅相成，缺一不可，两种维护在井下电网中相辅相成，缺一不可，对井下电网的平安运行有重要作用。对井下电网的平安运行有重要作用。 没有装维护接地时的情况。没有装维护接地时的情况。当电气设备内部绝缘损坏当电气设备内部绝缘损坏而使一相带电体碰壳时，而使一相带电体碰壳时，假设人接触此外壳，那么假设人接触此外

14、壳，那么电流经过人体入地，在经电流经过人体入地，在经过其它两相对地绝缘阻抗过其它两相对地绝缘阻抗回到电源。当电网对地绝回到电源。当电网对地绝缘阻抗较低时，那么通过缘阻抗较低时，那么通过人身的电流将远超越平安人身的电流将远超越平安值见前面的计算。同值见前面的计算。同时，碰壳处呈现的漏电电时，碰壳处呈现的漏电电流还可能引起沼气煤尘爆流还可能引起沼气煤尘爆炸。炸。 通过人身的电流与通过接地的电流关系： Rgr 接地极的接地电阻，一般Rgr=2； Igr流过接地极的电流，A。gImImIrRmaRgraIgraRgrRmaMV VV Vs sp pV Vc cd d= =V Vt tg g- -V V

15、s sp pR Rg gr rV Vt tg g= =R Rg gr rI Ig gr rV V1 1V V2 2V Vs ss sI Ig gr r维护接地及其作用原理维护接地及其作用原理维护接地及其作用原理维护接地及其作用原理二、井下维护接地系统 1L3L2L1TM1M2L3L2L1TIs(2)Is(2)M1M2假如这一短路电流缺乏以使过流维护装置动作，这假如这一短路电流缺乏以使过流维护装置动作，这一故障将长期存在下去，这时电气设备外壳将带有一故障将长期存在下去，这时电气设备外壳将带有危险的电压。危险的电压。 两电动机外壳对地电压的大小，与两电动机的接地两电动机外壳对地电压的大小，与两电动机的接地电阻成正比。假设电动机电阻成正比。假设电动机M1和和M2的接地电阻大小的接地电阻大小相等，那么两电动机外壳对地电压相等，为电网电相等，那么两电动机外壳对地电压相等，为电网电压的一半，即压的一半，即380V电网对地电压为电网对地电压为190V；660V电电网对地电压为网对地电压为330V。这时假如人触及该电动机外壳。这时假如人触及该电动机外壳时，是非常危险的。时，是非常危险的。二、井下维护接地系统 3井下维护接地系统井下维护接地系统井下维护接地系统三、井下接地电阻的测定 IgIy 式中 ： Ig实际流过电缆的工作电流，A Iy空气温度为+