矿井供电电网保护

1、煤矿井下电气作业培训一、保护的分类、保护范围、方法 和手段 保护种类 保护分类 保 护 范围 方法和手段举例 漏 电 保 护 漏电保护 电网绝缘降到某一数值时动作 漏电继电器 选择性 漏电保护 将漏电的回路选择出来动作 选择性漏电继电器 漏电闭锁 漏电回路不消除漏电不能送电 有漏电闭锁的漏电继电器 欠电压欠电压保保 护护 当电压消失或低于当电压消失或低于某一数值时动作某一数值时动作 1、防止设备自起动；、防止设备自起动； 2、防止电压过低时、防止电压过低时电电 气设备过热气设备过热 1、欠电压继电器、欠电压继电器2、无电压继电器、无电压继电器3、磁力起动器的、磁力起动器的电磁铁电磁铁低电压释放

2、低电压释放 过电压过电压 保保 护护 1、保护大气过电、保护大气过电压引入压引入 井下井下 2、保护操作过电、保护操作过电压压 1、避雷器、避雷器 2、熔断器、熔断器 3、压敏电阻、压敏电阻 4、R-C吸收装置吸收装置 断线保护断线保护 局部通风机电动机一局部通风机电动机一相断线时动作相断线时动作断线保护装置断线保护装置 风电、瓦斯风电、瓦斯电闭锁电闭锁 风、瓦斯必须在规定风、瓦斯必须在规定的限度下方可向掘进的限度下方可向掘进工作面送电工作面送电 风电、瓦斯电闭风电、瓦斯电闭锁装置锁装置 电 压 保 护 断线 保护风电瓦斯电闭锁 1、过流：过流是指电气设备发生短路、过载、断线故障时，流过电气设

3、备和供电线路的电流超过它们的额定电流。2、过流危害：过电流不及时得到控制，不仅烧坏电气设备，还可能引起电气火灾及瓦斯、煤尘爆炸事故。3、过流保护的作用 当电气设备及电缆中电流超过规定额定电流时（出现短路、过载时），保护装置能在规定时间内快速切断故障处电源，防止事故扩大，避免造成灾害。 4、过流保护装置 a、熔断器 b、电磁式过流继电器 c、感应式过热继电器 d、电子保护器 5、过流保护装置的整定值： a、对保护电缆干线的馈电开关：I2IQeKxIe Kx 需用系数 取 0.51 IQe 容量最大一台电机启动电流 b、对保护一个负载的电缆支线：I2IQ IQe = （1.51.8） Ie（绕线型

4、电动机） IQe = 6 Ie（鼠笼型电动机） Id(2) c、校验灵敏度： 1.5 I2 Id(2)：被保护电缆干线或支线距电源变压器最远点的两相短路电流值。d、如灵敏度不满足要求，可采取： 加大电缆截面； 减少 Id(2)：被保护电缆干线或支线距电源变化器最远点线路长度； 增设分段保护开关。 换大容量变压器或变压器并联使用； e、由Id(3)max校验开关设备的分断能力。（6）熔体额定电流的选择： IQe对保护电缆干线的熔体：IR = Ie 1.82.5 1.82.5 ：容量最大的电动机起动时保证熔体不熔化的系数。 IQe对保护电缆支线的熔体：；IR = 1.82.5对保护照明负荷的熔体：

5、IR Ie 。选用的熔体按两相短路电流最小允许值、最小允许电缆芯线断面、最小允许的长时负荷进行校验，合格后方可使用。 Id(2)按两相短路电流进行校验： 47 IR 如不满足，同样按上述四种办法改进。 1、 漏电故障的明确定义： 在变压器中性点绝缘的低压供电系统中，发生单相接地（包括直接接地和经过渡阻抗接地）或两相三相对地的总绝缘阻抗下降至危险值的电气故障就叫做漏电故障。： （1）电气设备因绝缘受潮或进水。）电气设备因绝缘受潮或进水。 （2）电缆受到挤压、砍砸、过度弯曲、铁器划伤或）电缆受到挤压、砍砸、过度弯曲、铁器划伤或针刺。针刺。 （3）导线连接接头不牢固、有毛刺、无防松措施等。）导线连接

6、接头不牢固、有毛刺、无防松措施等。 （4）电气设备超期服役或长期超负荷运行造成绝缘）电气设备超期服役或长期超负荷运行造成绝缘老化。老化。 （5）维修电气设备时，由于停、送电操作错误。）维修电气设备时，由于停、送电操作错误。 （6）维修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留）维修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留在设备内部。在设备内部。 （7）操作电气设备时，由于弧光放电造成一相接地。）操作电气设备时，由于弧光放电造成一相接地。 （8）在电气设备内部增加其他部件，使带电导体与）在电气设备内部增加其他部件，使带电导体与外壳之间的电气间隙或爬电距离小于安全值时。外壳之间的电气间隙或爬电距离小于安全值

7、时。 产生电火花，能引起瓦斯、煤尘爆炸。 有可能造成人身触电。 提前引爆电雷管，I漏50mA。 漏电长期存在，引起相间短路。1、避免电缆、电气设备浸泡在水中，防止电缆受挤压、碰撞、过度弯曲、避免电缆、电气设备浸泡在水中，防止电缆受挤压、碰撞、过度弯曲、划伤、刺伤等机械损伤划伤、刺伤等机械损伤2、导线连接要牢固，无毛刺，防松脱。、导线连接要牢固，无毛刺，防松脱。3、维修电气设备时要按规程操作，不将工具和材料等导体遗留在电气设、维修电气设备时要按规程操作，不将工具和材料等导体遗留在电气设备中。备中。4、不在电气设备中增加额外部件，若必须设置时，要符合有关规定的要、不在电气设备中增加额外部件，若必须

8、设置时，要符合有关规定的要求；求；5、设置保护接地装置；、设置保护接地装置；6、对电网对地电容电流进行补偿；、对电网对地电容电流进行补偿； 连续监视电网对地的绝缘电阻； 补偿电网对地分布电容的电容电流； 当电网绝缘水平下降到危险值或发生人身触电时，能迅速自动切断供电电源。 每天值班电工必须对低压检漏装置进行一次跳闸试验，并做记录。 不准甩掉检漏装置不用。 井下低压电网各等级电压的漏电跳闸动作电 阻值如下： 660V 11K； 1140V 20K 漏电闭锁是在开关分闸断电的情况下，负载侧网路绝缘电阻降低到规定值及以下时，检出其故障并闭锁开关使其不能合闸送电。 漏电闭锁电阻整定值可取供电系统检漏继

9、电器动作整定值的 23 倍。解锁电阻值应不大于整定的漏电闭锁电阻值的 150 %。 漏电保护装置是采用附加直流电源的工作原理，电网对地绝缘电阻越小，附加检测电流越大，当绝缘电阻下降到漏电保护装置的动作电阻值时，漏电保护装置动作，切断由变压器供电的全部设备电源。这种保护没有选择性，停电范围大。设置漏电闭锁装置后，可以检测并闭锁不送电线路和设备的漏电故障，减少了漏电保护的动作次数，缩小了漏电故障的停电范围。 煤矿安全规程规定：每天必须对低压检漏装置的运行情况进行1次跳闸试验； 每班使用前，必须对煤电钻综合保护装置进行1次跳闸试验。 某矿输送机道，供工作面电的电缆先是放在人行道一侧，行人来回踩、压，

10、内有内伤，检漏继电器长期甩掉不用，电缆漏电不能及时发现，最后造成电缆短路着火，酿成火灾，死亡35人，直接经济损失近40万元 1、保护接地的概念：把电气设备的金属外壳和构架用导线与埋在地下的接地极连接起来，称为保护接地。 注：保护接地是漏电保护的后备保护。 煤矿安全规程482条规定：电压在36V以上和由于绝缘破坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。 、在中性点不接地的供电系统中，当电气设备内部绝缘损坏而是一相带电体碰壳，且人体接触外壳时，接地电流将通过人体电阻与接地装置电阻并联入地，再通过其他两相对地绝缘电阻和电容回到电源。由于接

11、地电阻的分流作用，流过人体电流就大大减少。、产生漏电故障时，由于接地装置的分流作用，大大减少了电火花能量，从而减少了瓦斯、煤尘爆炸的可能性。 电气设备绝缘破坏，使外壳带电时，人身即使接触了这个带电外壳，因接地装置和人体构成并联电路，对人体起分流作用，大大减少了通过人体的电流，可减少人体触电的危险， 3U相R人 Ud = 3R人R相 井下保护接地网的作用： 某一个接地电极受到损坏失去作用时，由于接地网的整体接地作用，仍然可以保障与损坏接地极相连的电气设备保护接地的功能； 降低了总的接地电阻（保护接地电阻越小，保护性能越好）； 避免了不同电气设备的不同相同时碰壳所带来的危险。1、 漏电保护的侧重点

12、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，将故障存在的时间减少到最短。 井下保护接地的侧重点，在于限制裸露漏电电流和人身触电电流的大小，最大限度地降低故障的严重程度。 两种保护在井下电网中相辅相成，缺一不可。2、 当漏电保护装置拒动时，漏电故障就容易发展成为短路故障，此时短路保护就成了漏电保护的后备保护。另一方面，当电气设备内部发生短路，而短路保护又失灵的情况下，炽热的短路电弧便可能将防爆外壳灼穿，使之失去防爆性能。但电弧一旦触及外壳，便并发了漏电故障，引起漏电保护装置动作，及时切断电源，这样。漏电保护又成了短路保护的后备保护。由此可见，短路保护和漏电保护在很多情况下是互

13、为备用的，增加了井下电气保护的可靠性。 483条：接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2欧姆。移动或手持电气设备至局部接地极的电阻值不得超过1欧姆. 484条：所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，应与主接地极连接成1个总接地网。 主接地极应在主、副水仓中各埋设1块。主接地极应用耐腐蚀的钢板制成，其面积不得小于0、75、厚度不得小于5mm。 485条：下列地点应装设局部接地极： （一）采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）。 （二）装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。 （三）低压配电点或装有三台以上电气设备的地点。 （四）无低压配电点的采煤

14、工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输巷） 以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少应分别设置1个局部接地极。 （五）连接高压动力电缆的金属连接装置。 （六）局部接地极可设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处。设置在水沟中的局部接地极应用面积不小于0.6平方米、厚度不小于3毫米的钢板或具有同等有效面积的钢管制成，并应平放于水沟深处。设置在其他地点的局部接地极，可用直径不小于35毫米、长度不小于1.5米的钢管制成，管上 应至少钻20个直径不小于5毫米的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直径不小于22毫米、长度为1米的2根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5毫米的透孔，2根钢管相距不得小于5米，

15、并联后垂直埋入底板，垂直埋深不的小于0.75米。 486条：连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于50平方毫米的铜线，或截面不小于100平方毫米的镀锌铁线，或厚度不小于4毫米、截面不小于100平方毫米的扁钢。 电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接，电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接应采用截面不小于25平方毫米的铜线，或截面不小于50平方毫米的镀锌铁线，或厚度不小于4毫米、截面不小于50平方毫米的扁钢。 487条：橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼做他用。意义：指掘进工作面的局部通风机停止工作时，能立即切断该巷道中的一切电源，并且在局部通风机未开动时，也不能接通该巷道中的一切电源。 作用：主要是防止停风或瓦斯超限的掘进工作面在送电后，由于设备绝缘不良或漏电产生的电火花，造成瓦斯燃烧或爆炸事故。 5 5 、瓦斯电闭锁、瓦斯电闭锁 瓦斯电闭锁是指掘进工作面正常供风或停风状态下，瓦斯浓度超瓦斯电闭锁是指掘进工作面正常供风或停风状态下，瓦斯浓度超过了规定值或整定值而切断掘进工作面动力电源，此种瓦斯监控装置过了规定值或整定值而切断掘进工作面动力电源，此种瓦斯监控装