矿井采区供电系统及低压继电保护整定2

1、矿井采区供电系统及低压继电矿井采区供电系统及低压继电保护整定保护整定 梁毅勇 培训的要点：培训的要点：v了解矿井供电及采区供电系统知识了解矿井供电及采区供电系统知识v学习采区供电相关规程、标准等专业知识学习采区供电相关规程、标准等专业知识v学习井下三大保护和低压继电保护整定知学习井下三大保护和低压继电保护整定知识识 第一章第一章 矿井供电简述矿井供电简述 第二章第二章 采区低压供电系统采区低压供电系统 第三章第三章 采区电气设备的使用、维护和检修要求采区电气设备的使用、维护和检修要求 第四章第四章 低压检漏保护低压检漏保护 第五章第五章 低压过流保护低压过流保护 第六章第六章 采区保护接地采区

2、保护接地 第七章第七章 低压继电保护整定低压继电保护整定第一章第一章 矿井供电简述矿井供电简述第一节第一节 矿井供电概述矿井供电概述一，矿井供电系统：是指由矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、工作配电点按一定方式相互连接起来的一个整体。二，煤矿企业对供电的基本要求（1）供电可靠；就是要求供电不间断。 （2）供电安全；必须严格遵照规程的规定进行供电作业，确保安全。（3）供电技术合理。；要求电能数量满足生产需要而且要求电能质量好，电压与频率稳定在允许值的范围内。（4）供电经济。建设投资与运行维护费要低。三，电力负荷的分类： 煤矿电力负荷按用户的生要性和中断供电对人身安全或在经济方面所造成的

3、损失和影响程度分为三类。 （1）第一类负荷。如果中断供电，会造成人员伤亡、重大设备损坏，产生巨大经济损失，所以要求供电必须可靠。如主提升机、主排水等。 （2）第二类负荷。如果中断供电，会严重减少产量，造成重大经济损失，就尽量保证可靠供电。如压风设备、采区变电所。 （3）第三类负荷。中断供电对生产无直接影响，也不会造成特别大的经济损失。四，煤矿电压等级：为了保证煤矿井下供电安全，煤矿安全规程对井下各级电压等级进行了具体的规定。第448条规定，井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级应符合下列要求：第一章第一章 矿井供电简述矿井供电简述 （1）高压，不超过10000V。（2）低压，不超过114

4、0V。（3）照明、信号、电话和手持电气设备的供电额定电压，不超过127V（4）远距离控制线路的额定电压，不超过36V。（5）采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。随着井下机械化程度的提高，采掘工作面机组容量的加大，6KV供电电压在某些矿井己不能满足要求，特别是一些大型矿甚至特大型矿井的出现，开始采用10KV电压直接下井。 五、矿井供电系统的类型矿井供电系统的类型v 根据矿井的井田的范围、煤层深度和地质条件，矿井供电系统分为深井供电系统和浅井供电系统。煤层深度大于150m时应采用深井供电系统，小于150m时应采用浅井供电。v 1）深井供电系统；特点是高压电能用电缆送到井下直到

5、采区变电所，一般在井底车场设置井下中央变电所，在采区设置采区变电所。 由矿井地面变电所利用沿着井筒敷设的铠装电缆，把6KV的高压电能送至井下中央变电所的母线上。电缆的截面与数目决定于输送功率的大小，当一条电缆损坏时，其余电缆必须保证100的供电。v 2）在煤层埋藏不深（一般离地表100200米）的矿井，可以采用浅井供电系统；浅井供电系统中，关于采区的用电是从采区地面向下钻眼供电，所以也叫做钻眼供电系统。钻眼中要敷设钢管加固，在钢管中敷设低压电缆或高压电缆供电。六、井下配电变压器低压侧严禁采用中性点直接接地系统，地面中性 点直接接地的变压器或发电机严禁直接向井下供电。 第二章第二章 采区供电系统

6、采区供电系统 采区供电系统是矿井供电系统的一个重要组成部分。由采区变电所、移动变电站、工作面配电点和各用电负荷按照一定方式连接起来的一个整体。采区负荷一般属于二级负荷。第一节，采区变电所：第一节，采区变电所： 采区变电所是采掘负荷的用电中心，它的电源由中央变电所提供，其主要任务是配送电和降压。采区变电所的主要设备有高压隔爆配电箱，动力变压器，低压隔爆开关，照明用综合保护开关，监控设备等。 v（1），采区变电所供电要求： 双电源进线。双电源进线一般用于综采工作面或接有下山排水设备采区变电所。分两种情况：v电源进线一回路供电，一回路备用，两回路均设进线开关，由于出线及变压器台数较少，母线不可分段。

7、v电源进线两回路同时供电，由于出线及变压器台数较多，两回路均设进线开关，且母线设分段开关，正常情况下分段开关断开，保持电源为分列运行状态。当任一回路停止供电时，另一回路应能担负全部负荷。有局部通风机供电的采区变电所应采用分列运行方式。第二章第二章 采区供电系统采区供电系统v（2）采区变电所的位置：取决于低压供电电压、供电距离、采煤方法及其巷道布置方式、煤岩地质条件和机械化程度等因素。一般情况下采区变电所在采区用电负荷的中心，以保证采区所有用电负荷的端电压不低于额定电压的95。 随着采掘机械化程度的提高以及工作面电气设备总容量的增加，采区供电电压已普遍提高，采用660 V、1140 V或3300

8、V。v(3)采区变电所低压接线方式。每台变压器的低压侧都装有1台自动馈电开关作为总开关，并且配有漏电保护装置。煤矿安全规程第455条规定：井下由采区交电所、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。每条低压配出线都设有自动馈电开关作为配电开关，控制和保护配出线路；各变压器采用分列运行。由照明、信号综合保护装置提供照明所需要的127 V电压。所有设备均采用隔爆型。v（4）采区变电所应用不燃性材料支护。所内要求通风良好、硐室围岩坚固、无淋水、易维修、照明良好，硐室必须装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时，不得妨碍运输。铁门上应装设便于关严的通风孔。装有铁门时，门内可加设向

9、外开的铁栅栏门，但不得妨碍铁门的开闭。从硐室出口防火铁门起5m内的巷道，应砌碹或用其他不燃性材料支护。硐室内必须设置足够数量的扑灭电气火灾的灭火器材。第二章第二章 采区供电系统采区供电系统第二节，采掘工作面供电概述第二节，采掘工作面供电概述 ： 为了便于操作工作面的动力设备，必须在工作面附近巷道中设置控制开关和起动器。由这些装置所组成的总体叫做工作面配电点。工作面配电点是由采区变电所或移动变电站供电，并通过控制开关及起动器把电能送到工作面用电设备。 v 1，采掘工作面配电点的位置和空间必须能满足设备检修和巷道运输、矿车通过及其他设备安装的要求，并用不燃性材料支护。v 2，井下采煤工作面供电方式

10、主要有干线式、辐射式、混合式和移动变压器等。对于综采工作面，由于用电容量大、开采速度快等特点，其供电方式可依据具体情况选用。v (1)综采工作面对供电系统的要求：综采工作面各生产机械宜采用辐射式单独电缆供电。刮板输送机由多台电动机驱动，容量都不太大时，可以采用干线式供电；容量都较大时，可以采用辐射式单独供电。 采用移动变电站。移动变电站的优点是缩短低压供电距离，减少电压损失。移动变电站可随着工作面的推进而移动，移动变电站一般设置在工作面平巷，距工作面150300 m，工作面每推进100200 m，移动变电站就向前移动一次，保持低压供电距离不超过500 m。力求减少电缆的长度，减少电缆的截面积。

11、采区动力电缆的截面选择，应符合下列规定：a.电缆允许持续电流值应大于电缆的正常工作负荷计算电流值；b.对距离最远、容量最大的电动机，应保证在重载情况下启动。若采掘机械无实际最小启动力矩数据时，可按电动机启动时的端电压不低于额定电压的75校验。c.正常运行时电动机的端电压允许偏移额定电压的5，个别特别远的电动机允许偏移-8-10；d.所选电缆截面必须与其保护装置相配合，并应满足机械强度要求；e.在电力系统最大运行方式下，电缆首端发生三相短路时的热稳定性要求选择电缆截面。综采工作面照明灯间距不得大于15 m。v (2)综采工作面供电系统的组成：v 6 kV高压系统。由高压隔爆配电箱、移动变电站、高

12、压屏蔽电缆等组成。 1140 kV低压系统。由低压馈电开关（设有漏电、过流、短路保护装置）、真空电磁启动器、UPQ低压屏蔽电缆等组成。第二章第二章 采区供电系统采区供电系统第三节第三节 移动变电站移动变电站： v 矿用隔爆型移动变电站是一种煤矿井下供、变电设备，由移动变电站用干式变压器、高压负荷开关（或高压真空开关）、低压馈电开关（或低压保护箱）和高压电缆连接器（视高压开关实际结构）等四个部分组合而成的移动式成套装置。把煤矿井下中央变电所或采区变电所引来的6KV高压变为低压向采区设备供电。放在车子上，在平巷的轨道上移动，距工作面一般距离较近。v 下列情况宜采用移动变电站供电：1.综采、连采及综

13、掘工作面的供电；2.由采区固定变电所供电困难或不经济时；3.独头大巷掘进、附近无变电所可利用时。 v 向回采工作面供电的移动变电站及设备列车宜布置在进风巷内，且距工作面的距离宜为100150m。由采区变电所向移动变电站供电的单回电缆供电线路上，串接的移动变电站数不宜超过3个。不同工作面的移动变电站不应共用电源电缆。 v 矿用隔爆型移动变电站型号及含义第二章第二章 采区供电系统采区供电系统第三节第三节 移动变电站移动变电站：v 煤矿井下6kV移动变电站主要由电力变压器、高压馈电开关以及低压侧测控系统组成。其结构如图所示。v v 当移动变电站负荷侧发生漏电、断相、过压、欠压、过流等故障或变压器发生

14、内部短路故障时，都可通过高压侧的断路器跳闸，实现相应的故障保护。A为高压真空断路器，主要功能是分合正常工作电流和切断故障电流。 B为干式隔爆型三相电力变压器，空气绝缘，维护量很小。主要功能是将井下中央变电所送来的高压电能变换为6kV低压电能向采煤工作面用电设备供电。 C为移动变电站低压侧保护装置。该单元主要由漏电保护模块、短路保护模块、过载保护模块、电压保护模块以及变压器差动保护模块和温度超限保护模块等组成。保护应该能够快速地反映系统故障或不正常运行状态，并自动地将故障部分从系统中切除，以保证系统无故障部分继续运行。当电气设备出现不正常运行状态时，它应及时地发出信号或警报。 第二章第二章 采区

15、供电系统采区供电系统第三节第三节 移动变电站移动变电站： 移动变电站低压电压与对应容量按表所示。v高压真空开关、低压馈电开关和低压电源保护箱具有漏电、过载、短路、断相、过电压和失压等保护功能，移动变电站的高、低压开关之间设有电气连锁。高压开关大盖与高压开关箱体之间有电气连锁；低压开关箱与大盖之间有机械连锁，以保证高压开关和低压开关箱盖未盖严时不能进行分合闸操作。线圈用H级绝缘漆真空浸渍处理，耐热、耐潮性能好。v低压保护箱技术参数如下：第二章第二章 采区供电系统采区供电系统第四节第四节 三专三闭锁三专三闭锁 v掘进工作面是独头巷道，容易发生瓦斯聚集，其特点是：安装使用局部通风机供风。根据煤矿安全

16、规程规定，瓦斯突出区域、高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井中，掘进工作面的局部通风机供电必须设专用变压器、专用开关、专用线路。局部通风机和工作面的电气设备必须装有风电闭锁、瓦斯电闭锁和故障闭锁装置，以保证局部通风机停止运转或掘进巷道内瓦斯超限时，能立即自动切断巷道中电气设备的电源，巷道内瓦斯浓度超限情况下闭锁开关不准送电，防止爆炸事故的发生。一、构成与工作原理第二章第二章 采区供电系统采区供电系统第四节第四节 三专三闭锁三专三闭锁 v一，由于掘进工作是独头巷道，容易产生瓦斯聚积，而机电设备在运转过程中会产生电火花和机械火花，当瓦斯浓度达到516，火花能量达到0.28m以上时，就会引起瓦斯爆炸。为了防

17、止事故的发生，采取“三专三闭锁”是有效的措施。v（1） “三专”是指在瓦斯突出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中，掘进工作面的局部通风机实行专用变压器、专用开关、专用线路供电。v（2） 风电闭锁是用两台真空磁力起动器进行联锁控制，其中一台接通风机，另一台接掘进工作面电气设备，实现先通风后送电，风机停转时，掘进工作面电源也同时被切断。v（3） 瓦斯电闭锁是由瓦斯探头、监控系统（监控分站）、断电仪和低压开关（高压开关）构成。v瓦斯电闭锁工作原理是瓦斯探头测得CH4含量信号送给监控分站，当瓦斯超限时，监控分站显示CH41.5，其常开触点K1闭合，接通断电仪电路，其常开触点K2闭合

18、，接通高压开关内的脱扣线圈TQ电路使高压开关跳闸，切断了掘进工作面电气设备的电源，实现了瓦斯电闭锁。v（4） 故障闭锁是在瓦斯电闭锁的基础上，利用监测分站增加的一个故障闭锁功能。v该功能的原理是通过修改监测分站内部的传感器故障闭锁有效/无效菜单，当设定为故障闭锁有效时，在A1为ON（开机、故障、甲烷风电闭锁控制有效时显示）的情况下参数自动为ON且不能修改。在A1为OFF的情况下，该参数可设置为ON，故障闭锁控制时其控制范围与甲烷超限断电范围一致。第二章第二章 采区供电系统采区供电系统第四节第四节 三专三闭锁三专三闭锁 v二、作用与使用范围v“三专三闭锁”适用于掘进工作面。掘进工作面是独头巷道，

19、甲烷和有害气体易于积聚、而引起爆炸，同时也会给人员造成伤亡，所以工作面人员需要呼吸新鲜空气，有害气体必须即使排出或稀释，主要靠局部通风机。v三专的作用是：对局部通风机实行专用变压器、专用开关、专用线路供电来保证供电的连续性，不间断地向掘进工作面通风。v风电闭锁的作用是：掘进动力设备工作前应先通风吹散瓦斯，当瓦斯浓度降到0.5以下时，再允许起动掘进动力设备；由于故障原因局部通风机停止通风时，掘进动力设备也同时停电，这样可防止由于电火花或机械火花引起的瓦斯爆炸事故。v瓦斯电闭锁的作用是：由于瓦斯喷出量大时局部通风机不能将其及时吹散或稀释，则由瓦斯监控系统对掘进工作面的动力电源及时闭锁。当瓦斯浓度达

20、到1时，瓦斯监控器发生警报；当瓦斯浓度达到1.5时，立即切断掘进工作面的动力电源，防止电火花和机械火花引起瓦斯爆炸。第二章第二章 采区供电系统采区供电系统第五节第五节 低压电缆的选择低压电缆的选择 电缆的型号主要依据其电压等级、用途和敷设场所等条件来决定。煤矿井下所选电缆的型号必须符合煤矿安全规程的有关规定。矿用低压电缆的型号，一般按下列原则确定：(1) 支线一律采用表7-5所列阻燃橡套电缆。1 140 V设备及采掘工作面的660 V和380 V设备，必须用MYP、MCP、MZP系列的分相屏蔽阻燃橡套电缆；移动式和手持式电气设备，应使用专用的橡套电缆。(2) 固定敷设的干线应采用MVV系列铠装

21、或非铠装聚氯乙烯绝缘电缆；对于半固定敷设的干线电缆，为了移动方便一般选用阻燃橡套电缆，也可选用上述铠装电缆。(3) 采区低压电缆严禁采用铝芯和铝包电缆。(4) 电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。(5) 照明、通信和控制用电缆，固定敷设时应采用铠装电缆、阻燃橡套电缆或矿用塑料电缆，非固定敷设时应采用阻燃橡套电缆。2，根据不同的机械设备，选择电缆的截面不小于橡套电缆满足机械强度要求的最小截面，见表用电设备名称用电设备名称最小截面最小截面/mm2用电设备名用电设备名称最小截面称最小截面/mm2采煤机组3550调度绞车46可弯曲输送机1635局部通风机46一般输送机1025煤电钻46回柱绞车16

22、25照明设备2.54装岩机1625第二章第二章 采区供电系统采区供电系统第五节第五节 低压电缆的选择低压电缆的选择 电缆的长时允许电流IP应不小于通过电缆的最大长时工作电流Ica。即：IPIca IP 电缆的长时允许电流，见表Ica通过电缆的最大长时工作电流；按以下方法确定：支线电缆最大长时工作电流可取电动机的额定电流。如果查不到电动机的额定电流，可按下面的经验公式估算：IcaIN=0.76PN/UNPN电缆所带负荷的额定功率，kW，UN电缆所在电网的额定电压，V；采区低压电网的电压损失包括变压器的电压损失和线路电压损失两部分。线路一般又包括干线和支线两部分。全部低压电网的总电压损失U为 ：U

23、=UU=UT T+U+Umsms+U+Ublbl (7-13)UT变压器的电压损失，V；Ums干线电缆的电压损失，V；Ubl支线电缆的电压损失，V。v电动机启动时，其端电压不小于电动机的最小启动电压。即：UstUst.minvUst=U2N.T-UstUst.minv磁力起动器的起动电压应不小于起动器的最小吸合电压(为线路额定电压UN的0.7倍)。即：vU2N.TUT.st-ms.st0.7UN 第二章第二章 采区供电系统采区供电系统第五节第五节 低压电缆的选择低压电缆的选择IP 电缆的长时允许电流，见表v矿用橡套软电缆载流量第二章第二章 采区供电系统采区供电系统第六六节第六六节 采区供电保护

24、采区供电保护 v一，煤矿井下供电系统的过流保护、漏电保护、接地保护统称为煤矿井下的三大保护。v二，采区低压电网的短路、漏电、接地等保护装置，必须符合煤矿安全规程、矿井保护接地装置的安装、检查、测定工作细则、煤矿井下检漏继电器安装、运行、维护与检修细则和矿井低压电网短路保护装置的整定细则的规定v三，井下低压馈出线上装设的保护装置，应符合下列规定（1）.井下变电所低压馈出线上，除应装设短路和过负荷保护装置外，还必须装设检漏保护装置或有选择性的检漏保护装置(包括人工旁路装置)，应保证在漏电事故发生时能自动切断漏电的馈电线路；（2).井下移动变电站或配电点引出的馈出线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装

25、置；(3).低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置与远方控制装置；( 4).煤电钻必须设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离启动和停止煤电钻的综合保护装置。v四四, , 用于控制保护的断路器的断流容量，必须大于其保护范围内电网在最大运行方式下的三相金属性短路容量，并应校验断路器的分断能力和 动、热稳定性。v五五, , 井下低压电网中的过电流继电器的整定和熔断器熔体的选择，应 按现行煤矿井下供电的三大保护细则执行。v六六, , 对供电距离远、功率大的电动机的馈出线上的开关整定计算及熔 体电流选择，应按电动机实际启动电流计算。v七，过欠压保护v在正常情况下，配

26、电线路和开关设备等对地绝缘，只承受相电压。由于某些原因，电网的电磁能量发生突变，造成电压异常升高，出现危及设备绝缘的电压称为过电压，而电压过低则称为欠电压。过电压的形成途径很多，其中操作过电压是一种较为多见的过电压形式。当供电电压大于或等于115%倍额定电压时，判定为过电压。实际电压等于或低于75%倍额定电压时，判定为欠电压，二者均属不正常工作状态。 第三章第三章 采区电气设备的采区电气设备的使用、维护和检修要求使用、维护和检修要求 煤矿井下电气设备设施的使用、维护和检修必须符合煤矿安全规程、煤矿矿井机电设备完好标准等各种规章、制度、标准的要求，确保供配电设备设施各项性能良好。第一节第一节 采

27、区电气设备的使用规定采区电气设备的使用规定： （1） 防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。 （2）电气设备不应超过额定值运行。井下防爆电气设备变更额定值使用和进行技术改造时，必须经国家授权的矿用产品质量监督检验部门检验合格后，方可投入运行。 （3）井下电器设备禁止安放在微风巷和封闭墙外10米范围内。v（4）煤巷、半煤巷、石门(井筒)揭煤时，工作面必须具有主、备局部通风机，主、备局部通风机采用双三专(专用变压器、专用开关、专用线路)供电，并实现主、备局扇自动切换，其上级高压要来自不同母线段，每台专用变压器最多向4个不同

28、掘工作面的局扇供电。v（5）电气试验员应由技能资格不低于中级电工的在职人员，并经电气试验专业培训，且取得资格证书的人员担任。第三章第三章 采区电气设备的采区电气设备的使用、维护和检修要求使用、维护和检修要求第一节第一节 采区电气设备的采区电气设备的使用规定使用规定： （6）局部通风机和掘进工作面中的电气设备必须装有风电闭锁装置、瓦斯电闭锁装置，并保证灵敏可靠，保证每天试验一次。有同等能力的备用局扇，并保证其完好，随时能够投入使用。v（7）低压供电系统必须装设检漏保护或有选择性的漏电保护装置，并保证灵敏可靠，每天做一次漏电跳闸试验，每月做一次远端漏电跳闸试验，并及时填写试验记录。每季度进行一次接

29、地电阻测试；新安装的电气设备绝缘电阻和接地电阻的测定应在(投入运行以前)测定。v（8）机房硐室、机道和电缆沟内外清洁卫生，窗明几净、无杂物、无积水、无油垢.防火器材放置整齐，数量充足（灭火器24个，灭火砂0.2立方米以上）。接地系统完善，接地电阻符合要求，小于2欧。v（9）井下供电做到十个不准：不准带电检修；不准带电搬迁电气设备；不准甩掉过流保护及接地保护装置；不准甩掉检漏继电器、电煤钻综合保护、照明综合保护、安全火花信号、皮带机保护、局扇风电闭锁装置；不准用铜、铝、铁丝等代替熔体；停风停电的采掘工作面，未经沼气检查，不准送电；有故障的供电线路未曾进行瓦斯检测不准强行送电；电气设备装置及机构失

30、灵的不准送电；失爆电气设备、失爆电器不准送电；违反“安全规程”和井下电气设备选用规定的不准下井使用。第三章第三章 采区电气设备的采区电气设备的使用、维护和检修要求使用、维护和检修要求第一节第一节 采区电气设备的采区电气设备的使用规定使用规定： v（10）井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。检修或搬迁前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于1.0%时，再用与电源电压相适应的验电笔检验；检验无电后，方可进行导体对地放电。控制设备内部安有放电装置的，不受此限。所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”

31、字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。v（11）电压在36V 以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的 金属外壳、金属构架，铠装电缆的钢带或钢丝、铅皮或屏蔽护套必须设置保护接地。 v（12）容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分必须加装护罩或遮栏等防护设施。v（13）井下低压配电系统同时存在2种或2种以上电压时，低压电气设备上应明显地标出其电压额定值。v（14）橡套电缆的接地芯线，应用于监测接地回路，不得兼作他用。接线腔内接地芯线的相对长度要大于其它芯线，能保证电缆受外力拉出时，接地芯线最后脱落。第三章第三章 采区电气设备的采区电气设备的使用、维护和检修要求

32、使用、维护和检修要求第一节第一节 采区电气设备的采区电气设备的使用规定使用规定： （15） 井下开关应台台上架，两台以上的开关在同一处摆放时，应上整体架，摆放顺序应遵循，由大到小、由高到矮的原则，分类摆放。开关架应采用角钢制作，高度200mm。摆放在架上的开关，底部距离底板保持在200mm，开关的间距300mm。开关颜色统一，低压开关黄色，高压开关红色，电机灰色，变压器蓝色。铭牌上不得有油漆。 （16）井下移动电气设备全上架，五小件（电铃、按钮、打点器、三通、四通）上板、有标志牌，防爆电器设备和五小件贴入井合格证。小型电器件件上板，悬挂高度不低于1.5米，进出信号电缆必须从板后经预先设置的电缆

33、孔穿过，电缆必须横平竖直，不交叉、不缠绕，每件小型电器排列整齐，干净整洁，性能符合完好要求。井下移动电气设备全上架，五小件（电铃、按钮、打点器、三通、四通）上板、有标志牌，防爆电器设备和五小件贴入井合格证。小型电器件件上板，悬挂高度不低于1.5米，进出信号电缆必须从板后经预先设置的电缆孔穿过，电缆必须横平竖直，不交叉、不缠绕，每件小型电器排列整齐，干净整洁，性能符合完好要求。 （17）电缆悬挂必须严格遵守煤矿安全规程469规定，电缆都不得捆扎在一起吊挂，必须用符合标准的电缆钩吊挂。第三章第三章 采区电气设备的采区电气设备的使用、维护和检修要求使用、维护和检修要求第二节第二节 维护和检修要求：维

34、护和检修要求： （1）井下检修是由井下电钳工对设备进行局部修理，通常更换和修复少量的易损件，更换电缆，调整各种保护装置的整定值，校正精度和排除故障。修理后的设备要接受电气设备检查人员和使用人员的监督，修理后的电气设备要基本达到出厂时的精度和技术性能。无法达到检修质量标准的设备要报废，严禁下井使用。v（2）标志牌和完好牌的悬挂：设备标志牌和完好牌的位置正对设备看，右边为设备标志牌，左边为设备完好牌，悬挂在开关进出动力电缆的喇叭咀外侧固定螺栓上。移动变电站：悬挂在低压侧开关的规定位置上。机械设备：悬挂在电机上。小型电器：悬挂在喇叭咀上。v（3）隔爆开关等电气设备外观检查：外壳无变形、无开焊、无锈蚀

35、、托架无严重变形。外表整洁，油漆无脱落。操作手柄位置正确，板动灵活，与操作轴连接牢固。同一部位的螺母、螺栓规格一致；喇叭咀无损伤。接地装置零部件齐全完整，标志明显，敷设符合规定。闭锁装置可靠。 接地螺栓、接地线完整齐全，接地标志明显，有规定期内接地电阻实验记录。v4）隔爆性能符合隔爆标准，接线工艺符合规定要求。内部检查：电气间隙、爬电距离符合规定。接线杆零部件完整齐全，有电源隔板。安全防护装置齐全，有危险牌、底板橡胶封堵、各电器元件布线牢固，连接不松动。保护装置齐全，有合格的过电流保护装置（与整定值相符），三相接触不同步性符合要求。 v（5）对低压供电系统应加强电气设备的检查维护，确保运行中供

36、电系统的漏电保护这种功能灵敏可靠；在正常工作中严禁带电作业，保持作业地点的设备和电缆系统的接地装置处于完好状态；严格执行停电作业制度，不采用约时停电等不合理的停电方法。第三章第三章 采区电气设备的采区电气设备的使用、维护和检修要求使用、维护和检修要求第二节第二节 维护和检修要求：维护和检修要求： （4）低压馈电短路保护整定值在满足灵敏系数和设备起动条件下，应尽可能取低。当供电距离过长短路整定值不满足灵敏度要求时，可采用带有相敏保护功能的馈电开关。 （8）供电开关的保护定值要根据负荷增减情况，,进行校验，确保灵敏可靠，杜绝越级跳闸引起的停电事故。 （9）对检漏保护装置应采用全系统跳闸方式，不得只

37、进行检漏继电器模拟试验。 （10）井下低压供电系统每月进行一次远方漏电试验。每季度进行一次接地电阻测试； 壁雷器、接地网（极）每年雨季前进行一次试验。试验记录填写及时，并有整改意见，上报矿机电主管部门，并留有存根备查。 （12）绝缘性能良好，绝缘电阻值符合下列数值：127V不低于0.5光欧，380V 660V不低于5兆欧，1140V不低于50兆欧，6KV不低于200兆欧，并有规定期内的测试记录。3.3KV应符合以下规定，当电网绝缘低于50K时立即跳闸，漏电闭锁值为100Kv（13）电缆绝缘电阻应符合下列规定：6KV 100兆欧km; 1140V 50兆欧/km; 600V 10兆欧/kmv（1

38、4）井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合（防爆性能的各项技术）要求。（防爆性能）遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。第四章第四章 低压检漏保护低压检漏保护第一节第一节 漏电保护工作原理概述：漏电保护工作原理概述： 附加直流电源检测漏电原理图： 直流电流I由直流电源U的正极流出，入“地”后经绝缘电阻rA, rB和rC进入三相电网，再由三相电抗器SK、零序电抗器LK、千欧表k。和直流继电器J，返回电源负极。对于稳定的直流电流，电容器C和电网对地电容CA , CB，和CC。相当于开路，不会有电流流过。此时直流电流I可由下式计算： 式中，R为检漏继电器内阻；r相当于三相电网每

39、相对地的绝缘电阻并联，若其中一相(如A相)绝缘电阻降低，另外两相无限大，则rrA;若A, B两相的绝缘电阻同时降低，且rA rBr，而另一相为无限大，则rr /2；若三相绝缘电阻同时下降，且rA rBrCr，则rr /3； 绝缘动作电阻值的大小，可根据安全要求来确定，这样就可以确定继电器的动作电流Idz。当绝缘电阻下降到一定程度或电网发生漏电故障时，电流I将大于或等于继电器的动作电流Idz，继电器便动作。第四章第四章 低压检漏保护低压检漏保护第二节第二节 漏电及危害漏电及危害 （1）漏电，在供电系统中，当带电体对大地的绝缘阻抗降低到一定程度，使 得经该阻抗流入大地的电流增大到一定值时，就认为该

40、供电系统发生了漏电故障。漏电的后果，可能导致人身触电、瓦斯煤尘爆炸和电气雷管的先期爆炸。此外，漏电电流如果长期存在，还能使电气设备的绝缘进一步恶化，以致损坏，从而造成相间短路、电气火灾及其它危及矿井安全的严重事故。 （2）通过人身的电流交流在1520mA以下，直流在50mA以下时，一般对人体伤害较轻。如果长期通过人体工频交流3050mA就有生命危险。超过上述电流数值，则对人的生命是绝对危险的。因此，我国规定30mAS为安全电流。人身电阻值变动幅度很大，通常我们取人身电阻为10OO作为计算的依据。煤矿安全规程规定，30mA为人身触电电流的安全极限值，当漏电故障电流值超过此值时，人身安全将得不到保

41、证。第三节第三节 漏电的预防及规定漏电的预防及规定 （3）不漏电：绝缘电阻符合下列要求，漏电继电器正常投入运行： 1140V不低于60K ， 660V不低于30K ， 380V 不低于15K ， 127V 不低于10K。 （4）导线绝缘无破损老化，绝缘性能良好，绝缘电阻：1140V不低于5兆欧：660V不低于2兆欧；330V不低于1兆欧。127V不低于0.5兆欧。v（5） 运行中的检漏保护装置性能必须可靠，严禁任意拆除或停用。v（6） 选择性检漏保护装置必须配套使用(即总开关和所有分支开关必须都装设)，带延时的总检漏保护装置不准单独使用。第四章第四章 低压检漏保护低压检漏保护第四节第四节 煤矿

42、井下低压检漏保护装置安装、运行、维护与检修细则煤矿井下低压检漏保护装置安装、运行、维护与检修细则v第一章 总 则v 为了保证矿井和人身安全，根据煤矿安全规程相关规定，特制定本细则。v 第1条 本细则仅适用于井下中性点不直接接地的1l40 V及以下动力、照明、信号电网中的各类检漏保护装置，包括各类设备中具有漏电闭锁、漏电跳闸及选择性漏电保护功能的保护单元(以下简称检漏保护装置)。v 第2条 凡从事井下电气设备安装、运行、维护与检修的人员均应熟悉本细则。v 第3条 对井下使用的检漏保护装置，各矿(井)必须设专人进行维护、检修和整定，并根据本细则的要求制定相应的管理制度，使检漏保护装置正常运行。v

43、第4条 检漏保护装置的防爆性能必须符合国标GB 3836(爆炸性环境用防爆电气设备的要求。检漏保护装置的电气性能必须经煤炭系统归口检验单位检验合格。v 第5条 井下各变电所的低压馈电线上，应装设带漏电闭锁的检漏保护装置或有选择性的检漏保护装置。如无此种装置，必须装设自动切断漏电馈电线的检漏保护装置。v煤(岩)电钻、照明信号馈电线上，必须装设有自动切断漏电馈电线的检漏保护装置。v低压电磁起动器应具备漏电闭锁功能。v 第6条 运行中的检漏保护装置性能必须可靠，严禁任意拆除或停用。v 第7条 选择性检漏保护装置必须配套使用(即总开关和所有分支开关必须都装设)，带延时的总检漏保护装置不准单独使用。第四

44、章第四章 低压检漏保护低压检漏保护第四节第四节 煤矿井下低压检漏保护装置安装、运行、维护与检修细则：煤矿井下低压检漏保护装置安装、运行、维护与检修细则：v第8条 检漏保护装置在地面要进行仔细检查、试验，符合要求后才可下井使用。检查试验内容：v 1按国标GB3836(1爆炸性环境用防爆电气设备检查隔爆外壳是否符合规定。v 2按厂家说明书上所示线路核对检漏保护装置内部接线是否正确，连线是否良好，元件、导线等有无破损。v 3检漏保护装置的绝缘电阻值应符合：1l40 V的用1000 V摇表摇测不低于10 M；660 V的用1 000 V摇表摇测不低于10 M；380 V的用500 V摇表摇测不低于5

45、M；127V的用250 V摇表摇测不低于2M；42 V的用250V摇表摇测不低于05M。v 4介电性能试验必须能承受交流工频耐压试验，历时1 min而无击穿闪络现象。v 对于主电路以及规定接至主电路的控制电路和辅助电路，其工频耐压试验应符合表1的规定。第11条对检漏保护装置的接地装置的几点规定：v 1主接地线(即其外壳的保护接地线)要可靠地与采区变电所的辅助接地母线或局部接地极相连；煤电钻、照明综合保护装置只设辅助接地极能够满足要求的可不另设主接地极。v 2供检漏保护装置作检验用的辅助接地线，应用芯线总断面不小于10 mm2的橡套电缆。检漏保护装置的辅助接地极应单独设置，规格要求与局部接地极相

46、同，并距局部接地极的直线距离不小于5 m，煤(岩)电钻、照明信号综合保护装置的辅助接地极，可采用直径不小于22 mm、长不小500 mm的钢管进行埋设。v 3当同一地点装有两台或两台以上检漏保护装置时，可以共用一个辅助接地极及一根辅助接地导线。如共用同一辅助接地极的几台检漏保护装置为JY82型、JL82型检漏保护装置，则应断开其内部试验按钮常闭触点至局部接地极的连线。第四章第四章 低压检漏保护低压检漏保护第四节第四节 煤矿井下低压检漏保护装置安装、运行、维护与检修细则：煤矿井下低压检漏保护装置安装、运行、维护与检修细则：v 第12条在由地面变电所直接向采区低压供电的特殊情况下，地面变电所必须设

47、检漏保护装置。v 第l6条 安装时，电网系统总的绝缘电阻值应符合：l l40 V不低于80 k；660 V不低于50 k；380 V不低于30 k；127 V不低于15 k。第17条 值班电钳工每天应对检漏保护装置的运行情况进行检查试验，并作记录。检查试验内容：1观察欧姆表的指示数值是否正常。当电网绝缘1 140 V低于50 k、660 V低于30k、380V低于l 5 k、127 V低于10 k时，应及时采取措施，没法提高电网绝缘电阻值，尽量避免自动跳闸。 2安装位置必须平稳可靠，周围应清洁，无淋水现象。3局部接地极和辅助接地极的安设应良好。 4外观检查检漏保护装置的防爆性能必须合格。5用试

48、验按钮对检漏保护装置进行跳闸试验。煤(岩)电钻综合保护装置每班试验一次，照明信号综合保护装置每天试验一次。对具有选择性功能的检漏保护装置，各支路应每天做一次跳闸试验，总检漏保护装置每周做一次跳闸试验。v 第19条在瓦斯检查员的配合下，对新安装的检漏保护装置在首次投入运行前做一次远方人工漏电跳闸试验。运行中的检漏保护装置，每月至少做一次远方人工漏电跳闸试验。有选择性的检漏保护装置做远方人工漏电跳闸试验时，总检漏保护装置应在分支开关断开后在分支开关人口处做人工漏电跳闸试验，其余分路开关应分别做一次远方人工漏电跳闸试验。试验方法是：在最远端的控制开关的负荷侧按不同电压等级接人试验电阻(127 V用2

49、k、10W电阻，380V用35 k、10W电阻，660V用11 k、10W电阻，l l40V用20 k、10 W电阻)。例如电磁起动器中试验电阻的一端接在熔断管的螺扣上，另一端接在外壳上，盖上外盖后送电，观察馈电开关是否跳闸。如跳闸，说明检漏保护装置动作可靠。试验完毕后，要拆除试验电阻。 第五章第五章 低压过流保护原理低压过流保护原理第一节第一节 矿井供电过流保护工作原理概述矿井供电过流保护工作原理概述v过电流是指流过电气设备和电缆的电流超过额定值。其故障有短路、过负荷和断相。v（1）短路： 短路是指电流不流经负载，而是两根或三根导线直接短接形成回路。这时电流很大，可达额定电流的几倍、几十倍，

50、甚至更大，其危害是能够在极短的时间内烧毁电气设备，引起火灾或引起瓦斯、煤尘爆炸事故。短路电流还会产生很大的电动力，使电气设备遭到机械损坏，也会引起电网电压急剧下降，影响电网中的其他用电设备的正常工作。造成短路的主要原因是绝缘受到破坏，因而应加强对电气设备和电缆绝缘的维护和检查，并设置短路保护装置。v（2）过负荷：过负荷是指流过电气设备和电路的实际电流超过其额定电流和允许过负荷时间。其危害是电气设备和电缆出现过负荷后，温度将超过所用绝缘材料的最高允许温度，损坏绝缘，如不及时切断电源，将会发展成漏电和短路事故。过负荷是井下烧毁中、小型电动机的主要原因之一。引起电气设备和电缆过负荷的原因主要有以下几

51、方面：一是电气设备和电缆容量选择过小，致使正常工作时负荷电流超过了额定电流;二是对生产机械的误操作，例如在刮板输送机机尾压煤的情况下，连续点动起动，就会在起动电流的连续冲击下引起电动机过热，甚至烧毁。此外，电源电压过低或电动机机械性堵转都会引起电动机过负荷。（3）断相：断相是指三相交流电动机的一相供电线路或一相绕组断线。造成断相原因有：熔断器有一相熔断;电缆与电动机或开关的接线端子连接不牢而松动脱落;电缆芯线一相断线;电动机定子绕组与接线端子连接不牢而脱落等。第五章第五章 低压过流保护原理低压过流保护原理第二节第二节 矿井供电三大保护工作原理概述矿井供电三大保护工作原理概述 过电流(过载)是煤

52、矿井下供电系统的不正常运行状态之一。过载后电网的电流相位对称，幅值大于整定电流，将会使得负荷电机温度升高，绝缘虽不会立即遭到损坏，但长期运行在此状态下，会加速绝缘老化，直至击穿，造成供电系统接地等故障。因此必须对过流状态下的供电线路进行保护，即所谓过流保护。一般采用反时限动作保护原理来实现对电动机的过载保护。反时限动作保护原理，即是电网过载倍数(电网实际工作电流/额定电流)越大，要求过载动作时间越短;电网过载倍数越小，要求过载动作时间越长。过载特性曲线如图所示。 第五章第五章 低压过流保护原理低压过流保护原理第三节第三节 ， 相敏保护相敏保护： ： （ 煤矿井下使用的鼠笼型异步电动机的起动电流

53、特别大，可达到额定电流的47倍。随着井下高压供电深入工作面，线路上的正常起动电流与线路末端短路电流十分接近。因而使短路保护电流动作值的整定产生了困难。若整定值过小，电机起动时，造成保护误动;若整定值过大，电网末端短路时保护拒动，满足不了煤矿安全规程规定的保护最小灵敏度要求。 由此可见，仅以电流大小来区分电动机的起动与短路电流是困难的。目前常采取的主要方法有:一是采用8秒可返回的方法。即在起动时如电流能在8秒之内降下来，则认为是正常的起动过程;如8秒之内没有降下来，则认为是发生了短路故障，这种方法不能满足起动时发生短路的动作时限要求。另一种方法是采用在起动时设置一高比较值，而在起动后比较值降低，

54、从而来区分满足起动的要求，这种方法也有不妥之处，例如，在起动的时候发生短路就无法保护。随着近年来的研究发现，鼠笼型电动机起动时的电流虽然大，但起动时的功率因数却较低，一般在0.350.45左右，而在井下低压供电系统最末端，其短路时功率因数却较高，接近于1。由此可见，同样出现峰值电流，但功率因数明显不同，这样通过检测电流信号幅值大小和系统电压、电流的相位差(即功率因数)，就可以有效地将起动电流与短路电流区分开来，使短路保护可靠性得到提高，这就是相敏保护的基本原理。 第五章第五章 低压过流保护原理低压过流保护原理第三节第三节 ， 相敏保护相敏保护： 相敏短路保护的基本出发点是既检测短路电流的大小，

55、同时又检测短路回路的阻抗角，两者相“与，。短路电流值的检测采用鉴幅式原理，阻抗角的检测采用“比相”原理。如图所示， 利用三相电流互感器与三相电压互感器同时检测电网电压和电流的相位角，三相分别进行比相，最后“相或”从而实现对电力线路三相短路时阻抗角的检测，即实现相敏保护功率因数角的检测。 通过上面分析可知，相敏保护以三相短路电流幅值和短路回路功率因数角作为故障取样参量，可以有效区分大电机起动电流与三相短路电流，提高了保护动作的可靠性。尤其是当短路电流较小而功率因数较大的情况下，动作更准确。第五章第五章 低压过流保护原理低压过流保护原理第三节第三节 ， 相敏保护相敏保护： 相敏保护的缺点：相敏保护

56、的缺点：不能到检测两相短路故障情况，因为在线路发生两相短路故障时，故障电流不再对称，线电流间的相位差将偏离120度，不存在相位对称关系。也就是说通过检测电网三相电流的不对称度就可以判断两相短路故障状态。根据对称分量法，线路三相电流不平衡时会产生负序分量。因此设计了负序电流滤波器，可以检测供电线路的不对称状态，对其进行保护。原理如图所示。 图中，NSVCC是负序电压合成电路;CCR120o是逆时针旋转120o ;CR120o是顺时针旋转120o 。CTI, CT2, CT3为电流互感器。 电流互感器CTl , CT2和CT3采集得到三相电流，经电流一电压转换， 变成为电压信号，然后分别把A相前移

57、120o，C相后120o，与B相合成输出信号outU，即负序电压信号。保护电路根据此负序电压的大小来判断电网的是否存在不对称短路故障状态。 新型移变和一些大容量低压馈电的综合保护包含了相敏保护和负序电压合成电路，能对低压电网进行较全面的保护，解决了保护电流动作值与小灵敏度的要求。第六章第六章 采区保护接地采区保护接地第一节第一节 保护接地工作原理概述保护接地工作原理概述: :v 保护接地就是用导体把电气设备中所有正常不带电部分的外露金属部分和埋在地下的接地电极连接起来，以防止人身触电的一项极其重要的措施。井下电气设备电压在36伏以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电器设备的金属外壳、构架、铠装电缆的钢带等必须有保护接地。保护接地的主要形式有；保护接地网、主接地极、局部接地极、接地母线、连接导线与接地导线.v （1）， 保护接地的重要作用：