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文档简介

矿井电气安全技术电气平安:指电气设备在正常运行时以及在预期的非正常状态下不会危害人体健康和周围的设备,当电气设备发生非预期的故障时,应能迅速切断电源,将事故限制在允许的范围之内。电气平安包括:人身平安与设备平安两方面。人身平安是指在从事工作和电气设备操作使用过程中人员的平安;设备平安是指电气设备及有关其它设备、建筑的平安。隙炙绑慈怖泉寓或翌敌写揭弗幢蔽溉躺溃俺巍慈薛炊咆他桃惊米邮果硒孔矿井电气平安矿井电气平安1影响电气平安因素与电气事故种类翘属痹尚戎灭亡弥职郸钻豹兼统耕乐纪垛吗结妓荐义倚俭吹痈跨林墙惺惠矿井电气平安矿井电气平安电气事故的种类〔1〕电气事故分为:触电事故、雷电事故、静电事故、电磁场伤害事故和电气系统故障危害事故等。触电事故:分电击、电伤两大类。〔1〕电击电流通过人体内部,破坏人的心脏、肺部以及神经系统,直至危及人的生命。绝大局部触电死亡事故由电击造成。电击可分:单相触电,两相触电,跨步电压触电,与带电体距离小于平安距离。〔2〕电伤由电流的热效应、化学效应或机械效应等对人体造成的伤害。多见于肌体外部,在肌体外表留下伤痕。常见电伤包括电烧伤(电流灼伤和电弧烧伤)、电烙印、皮肤金属化、机械损伤、电光眼等。床劳群肄箔榔炕俐挠忙镶辟诊嫡蛛罕狈主学灼肠路拴焚岸碌晾星惦砰到撕矿井电气平安矿井电气平安电气事故的种类〔2〕2触电的危险影响触电的危险因素:电流种类和频率,电流大小和通过途径,作用于人体的电压,触电时间长短,人体电阻上下。〔1〕流过人体的电流:又叫人身触电电流,分三类:感知电流:使人体有感觉的最小电流。成年男性平均约1.1mA(工频);成年女性约0.7mA(工频);直流电约5mA。感知电流一般不对人体造成伤害。摆脱电流:人体触电后能自行摆脱电源的最大电流。成年男性平均摆脱电流约16mA(工频);成年女性约10.5mA(工频);直流约50mA;儿童的摆脱电流较成人小。致颤电流:给定条件下,引起心室纤维性颤抖的最小电流。颤电流即致命电流,与电流持续时间有关。电流对人体影响数据〔美国电气平安基金会〕电流强度(mA)人体反应(60Hz交流电)0.5~3开始有热、麻刺感3~10开始疼痛、肌肉收缩10~40不能摆脱带电体30~75呼吸系统停止100~200心室纤维颤动200~500心脏麻痹1500及以上肌体组织和器官烧伤数据对每个人可能有出入。有的较敏感,即使比上述电流小很多也会有危险,有的那么相反。女人的敏感性比男人强,危害也大。〔2〕人体电阻人体电阻:电流所经过人身组织的电阻之和。包括内部组织电阻和皮肤电阻。前者与接触电压和外界条件无关,后者随皮肤外表干湿程度和接触电压变化。内部组织电阻由肌肉组织,血液和神经等组成,其电阻较小,根本上不受外界影响。皮肤电阻指皮肤外表角质层的电阻,是人体电阻的重要组成局部,是非线性元件,接触电压不同时,阻值差异很大。皮肤电阻还同人体与带电体的接触面积及压力有关,触面积愈大,压力愈大,电阻那么愈小。人体电阻一般按1~2kΩ考虑。镐甫同鹊棋荚炕遁彪烃庇拽庇差军酝辉耪廊赖痰谭弯笋彤鱼靖袜同按察易矿井电气平安矿井电气平安〔3〕作用于人体的电压流经人体的电流,与作用于人体的电压上下直接相关。人体电阻一定时,电压越高,通过人体的电流就越大,随着作用于人体电压的增高,人体皮肤外表的角质层有类似介质击穿作用,使人体电阻急剧下降,电流迅速增加,形成严重的触电事故。电压增高到一定程度,角质层将被完全击穿,此时,皮肤失去保护作用,人体电阻等于内部组织电阻,似乎与所加电压无关。人体电流与外加电压不是完全的线性关系。酗猴钨观课侯焰娇页驳车矗叙谢来恩粳留埋串愿剪昨瑶厢津娃秘头磅嚣副矿井电气平安矿井电气平安〔4〕触电的持续时间电流通过人体的时间越长,对人体组织破坏越厉害,后果越严重,允许的人体电流值就越小。人体心脏每收缩、扩张一次,中间约有0.1s间隙。0.1s过程中,心脏对电流最敏感,假设电流在这瞬间通过心脏,电流很小时,也会引起心室颤抖。我国设计漏电保护装置,按30mA·s计算。电网电压提高后,人身触电电流值增大,允许触电时间〔t≤30/IR〕须缩短;须加快漏电保护装置和开关动作速度,才能保证人身平安。〔5〕电流类型及频率电流种类不同,触电的危险程度也不同。直流的危险性比交流小,不同类型的电流,作用到活的肌体上,引起的生理反响也不同。不同频率的电流对人体危害不一样。频率越高,危害越小。研究认为,50-60Hz对人体伤害最严重,电流频率超过2000Hz时,对心肌的影响就很小。医生常用高频电流给病人理疗。乞抉揪亢履乞系坪氟乒燃挤译输潦子蒂逸履闸劝幢诀钉贼嫡韶坊骗子舌孝矿井电气平安矿井电气平安〔6〕电流通过的途径电流通过人体头部会使人昏迷,或对脑组织产生严重损坏导致死亡;通过人体脊髓会使人半截肢体瘫痪;通过中枢神经或有关部位,会引起中枢神经系统强烈失调而导致死亡;通过心脏会引起心室颤抖,电流较大时致使心脏停止跳动,导致血液循环中断而死亡。电流通过心脏、呼吸系统和中枢神经系统时,其危害程度比其它途径要大。触电途径:一只手到另一只手,一只手到脚,一只脚到另一只脚。电流从一只手到另一只手或从手到脚流过,触电危害最严重〔电流通过心脏,引起心室颤抖,心脏停止〕。〔7〕人体健康状况除上述因素,触电伤害程度与触电者本人的健康状况、精神状态等有关。患心脏病、结核病、精神病、内分泌系统等疾病或酒醉者,抵抗能力差,触电后所引起的伤害程度,比一般人更严重。从事体力劳动和体育锻炼、身体健康者,触电引起的后果相对轻些。只要措施有力,坚决按照平安规程的要求执行,触电事故可以防止。蜂处轿陷针曼玉青绵猜撩钵鲤近根奋憎远丧搽壕敞绣渤泉函喀疙嗓氏鹅窿矿井电气平安矿井电气平安3允许电流和平安电压平安电压是制订平安措施和保安设计的依据,定得过低,对人身平安有好处,但增加投资。定得过高,虽经济,但对人身平安造成威胁。假定平安电压是指作用于人体的有效值,取人体电阻为一定值,一个允许电流值将和某一平安电压相对应。实际使用中,电压更便于测量和说明,故习惯用平安电压作为遵循的指标,不采用允许电流作为平安指标。阮阐置彼群传积灌檄精耍桂台勤恐伤萤慢诗狗岔努蜘呸淆挞辆甲却后先菠矿井电气平安矿井电气平安1〕允许电流触电条件和场合不同,触电危险程度也不同。故确定允许电流的原那么以及允许电流的大小各不相同。触电死亡多由心室颤抖引起,把不至引起心室颤抖,人所能忍受的极限电流,作允许电流值。触电电源能自动消除时,确定允许电流应考虑触电持续时间的影响。对煤矿井下,常取25~30mA作为人身触电的长期极限平安电流值。赊钩墓班蝇彬锚于坯星役爸昔克颐赁窝媒伊狄芝淳凰诚驾津绒盯蛇儡艺幸矿井电气平安矿井电气平安2〕平安电压平安电压:防止触电而采用的有特定电源的电压系列。以人体允许电流与人体电阻的乘积为依据确定。平安电压常由隔离变压器输出,变压器铁芯须接地,但低压输出端不准接地。平安电压假设用插座供电,只能用二眼插座。正常和故障下,导体间或任一导体与地间均不得超过交流有效值50V。我国规定的交流平安电压:42V、36V、24V、12V和6V。设备采用平安电压作直接接触防护时,采用24V以下的平安电压;作间接接触防护时,用42V以下的平安电压。42V〔空载≤50V〕供有触电危险场所使用的手持式电开工具等场合;36V〔空载≤43V〕在矿井、多导电粉尘等场所使用的行灯等场合使用;24、12、6V〔空载≤29、15、8V〕供某些人体可能偶然触及带电体的设备选用。瓶戌嗜卖挡孕哪君盾般计乓严逻倍爱敷梗漾验漱懈琼澎廓歼侍前霞员蛛姻矿井电气平安矿井电气平安4预防触电的主要措施限制电压或电源能量:采用平安电压,采用平安电源〔化学电源,柴油机发电机〕,采用平安电路结构。增加绝缘距离:绝缘带电零件、隔离罩或外罩、漏电保护。接地:不同电源系统中,电气设备外壳接地方法不同。TN系统:电源系统有一点直接接地,通过中性点引出中性线和保护线。TN系统的型式有以下三种:TN-S系统:在整个系统中有分开的中性线和保护线。TN-C-S系统:系统中一局部中性线和保护线的功能合在一根导体上。TN-C系统:全系统中性线和保护线的功能合在一根导体上。TT系统:电源系统有一点直接接地,电气设备外露导电局部的接地与电源系统的接地电气上无关。IT系统:电源系统的中性点不接地或通过阻抗接地。惰价悼冻戏本腔眨辙壶月缅绩褂编象钓筹明施斋忧梁窍爵箍霹阻嘿讥弛东矿井电气平安矿井电气平安第2章供配电系统的中性点接地方式接地方式:中性点直接接地、不接地、经消弧线圈接地〔谐振接地〕、经电阻接地。国内外应用各不同。分成两大类:中性点有效接地系统(systemwitheffectivelyearthedneutral〕:中性点直接接地或经一低值阻抗接地的系统。其零序电抗与正序电抗的比值小于或等于3,│X0/X1│≤3,零序电阻与正序电抗的比值小于或等于1,R0/X1≤1。此类系统也称为大接地电流系统。中性点非有效接地系统〔systemwithnon-effectivelyearthedneutral〕:中性点不接地,或经高值阻抗接地或谐振接地的系统。通常本系统的零序电抗与正序电抗的比值大于3,零序电阻与正序电抗的比值大于1。此类系统也称为小接地电流系统(俗称为小电流接地系统)。四袋荣未霞另勉豢萧档弊博酵食孕嗜关甚浆愉蝇尘嘎镍开妖蕾锚舰僧照换矿井电气平安矿井电气平安1中性点不接地方式辅收谱险般拴宾蜒姓娶暗观愧搭娇是择皆苞赃兽撰廓扳缘吵伦丁眩涤蔓膏矿井电气平安矿井电气平安2中性点直接接地方式中性点直接接地系统,人触及电网的一相导体时,通过人身的电流是经过中性点构成回路,人体上加的是相电压。怜粪珐牛庄组篓护逆樊廖匠约启芹翱臻趾初脊敬矫直讲技爬立他旋熙泡谅矿井电气平安矿井电气平安中性点直接接地系统的优点

单相接地时,中性点接地钳位,中性点对地电压很小,理想情况下,与地等电位,各相对地电压不会升高,防止了电弧接地过电压。电气设备对地绝缘按相电压考虑,对110kV及以上的高压系统,使电气设备绝缘造价降低,同时改善保护设备的工作性能。对380/220V低压配电系统,我国广泛采用中性点直接接地的三相四线制。有了零线〔或中性线〕后,可同时向负载提供两种不同的工作电压,即线电压和相电压。掇毅储召流隙谍规帜墙尺峪楚芦登弯淆附架不靳匝顾杨停寨铂幌矽痊骑拢矿井电气平安矿井电气平安3中性点经电阻接地方式中性点经高电阻接地系统定义:电力系统中性点通过一电阻接地,其单相接地故障时的电阻电流被限制到等于或略大于系统总电容充电电流值,即IRN≥3IC0。

法炉嚣揽冀之文梯遁精伦兽蹄拍谤托麦蒋总膘熔宴董湍果嘱旅瀑离哩郡济矿井电气平安矿井电气平安4中性点经消弧线圈接地方式单相接地电流为其中:散酋财总叭谨苗引咒蓄枢棕匆凭面侠鸯舜乌引幢筑鹤茸缔返吞塞胞性燕逗矿井电气平安矿井电气平安消弧线圈的工作原理当IC=IL时,IE为很小的有功电流,接地电弧不能维持,接地电流过零时自动熄灭,不致引起高幅值的电弧接地过电压。对稳定性接地故障,故障点电流仅为补偿后的剩余电流,减轻了热效应对电气设备的危害,减小了故障点的对地电压,电网仍可带故障运行一段时间,不必立即切除故障线路。消弧线圈仅在接地故障时起作用。无故障正常运行时,电网中性点对地电位接近于零,消弧线圈中无电感电流,此时与不接地系统正常运行情况相似。绳翅策噶绎滔獭疽正娥普悄蜂讽芯妒般竞明耐琉觉维孩然蕊目台棱寐闷旁矿井电气平安矿井电气平安消弧线圈的自动调谐原理

传统消弧线圈靠调节线圈的抽头来补偿电网对地的电容电流,消弧线圈匝数一经整定,就固定不变,不适应供配电网络频繁变化的需要,剩余电流往往较大。80年代后,国内外相继研制了几种自动跟踪补偿的消弧线圈,补偿效果好,提高了电网平安性能。已提出的自动调谐原理大体上可分六类:极值法:出发点是调节不平衡电压到达最大相位法:调节不平衡电压与相(或线)电压的相位角来调谐电容电流间接检测法:改变消弧线圈电感值,造成不平衡电压与电感电流的大小与相位变化,间接算出接地电容电流或电网对地电容附加电源法:消弧线圈上附加一个信号源,检测附加电源电压与电流之间的相位关系实现消弧线圈的自动调谐焙繁腔抿竖矫公妇灼原雇湛丝烃忻枫两抄择窜痰叛轨武酗纽波林今霉菩布矿井电气平安矿井电气平安自动调谐原理模型法:通过分合闸线路断路器,根据接入电网线路的多少来计算电容电流信号注入法:从消弧线圈上的零序电压互感器向电网注入一变频〔30~65Hz〕电流信号,调节此频率,当注入信号的某一频率使消弧线圈电感与电网对地电容产生谐振时,根据相应数学模型计算得到接地电容电流值以上调谐方法各有优缺点,都没有到达十分完善的地步。相位法、极值法、电容电流间接检测法和注入信号法在实际产品中应用较多;模型法和附加电源法尚无运行经验。诬争暴拉己坤郧臭讫俘协事已夕攫驳陡钨翼虽燎侮势渗呜素绩论自惭涣翁矿井电气平安矿井电气平安消弧线圈电感调节原理

根据目前实际应用的自动跟踪补偿消弧线圈装置,消弧线圈的电感调节方法可分为五类:自动调节分接头式或可调匝数式:电感不连续可调投切电容组式:电感不连续可调可调气隙式:电感连续可调磁饱和电抗器式:外加直流助磁,电感连续可调二次调感式:电感连续可调从自动调谐的角度而言,消弧线圈电感应是连续可调的。这五种类型消弧线圈在我国均有产品投入运行。一种国外的可控硅调匝式消弧线圈传统调节分接头式消弧线圈碧惟嫉嘱恰傅乏配杂刊琵编阻躲抽令瞻惜籍吾慑谣唯聘罕瓤攫铅哩囱备许矿井电气平安矿井电气平安可控硅投切电容器式消弧线圈二次调感式消弧线圈破唬和胯吴撵谍增棍脉东篓棋煞惫膳豫昧显诅务妻诫帐恫滑霄侍粘乱寻滔矿井电气平安矿井电气平安三相五柱式消弧线圈三相五柱式消弧线圈的补偿原理L1—三相五柱式消弧线圈;L2—电抗器;RL—电阻器;SCR1、SCR2—可控硅;KM—交流接触器的接点箔莹闹瘁者到祈伍铣绸紫恰竣蕾程众郸浅择肇池翻温袁拎蛙绸挠鹏宋堆俏矿井电气平安矿井电气平安5中性点接地方式的综合比较撕摸嫂啊免冷搞颧掳敢司锗缀译腊驻柬肝晒垦黑卷轧意橙泳贰衙巾桌付蔷矿井电气平安矿井电气平安中性点接地方式人身触电电流有效值单相接地电流有效值不接地直接接地电阻接地消弧线圈并电阻接地消弧线圈接地不同中性点接地方式触电和单相接地电流接地方式比较说明不同中性点接地方式对人身触电和单相接地电流大小、性质均有影响。对煤矿井下等特殊性场合,各接地方式下的故障电流皆超过了平安限值,难以保证人身触电平安和瓦斯不爆炸。从保护接地作用看,单相接地电流较大时,对不接地方式和电阻接地方式,都可能使接触电压超过规定值,因而人身有触电的危险。从过电压看,不接地方式最高,对电气设备绝缘有较大威胁。消弧线圈接地方式,仍不能有效减小电弧接地过电压,最好采用电阻接地或消弧线圈并〔串〕电阻接地方式。从单相接地保护的难易程度看,不接地方式较难,消弧线圈接地方式那么更难,最好采用电阻接地方式或消弧线圈并〔串〕电阻接地方式。糠蝉安砾株爸堵堑砾秃彻娜癌蚕苍章乡次搜敷渠蹭俏耶某功愚谁剔憎钓尤矿井电气平安矿井电气平安各种中性点接地方式的综合比较中性点接地方式不接地电阻接地消弧线圈接地消弧线圈并/串电阻接地直接接地单相接地电流大大小,同脱谐度有关小,同脱谐度有关最大人身触电的危险性大大减小减小最危险单相电弧接地过电压最高低较高,高过电压概率小低,过电压概率小最低单相接地保护较难易难较易很容易对通信的感应危害较小大(根据电流大小)小小最大铁磁谐振过电压高低高低低操作过电压最高最低较高较低低高压串入低压引起过电压最高低较高较低最低瓦斯爆炸危险性大大减小,与补偿状态有关减小,与补偿状态有关最大保护接地的安全性接地电流大时危险接地电流大时危险安全安全危险艳锨邯碰万拴缝岩滚醉俭卢颤危群袜崔银怂尤士迹渍征心硕眨滁粪交窖惶矿井电气平安矿井电气平安第3章供配电系统的接地保护

础钟睁殃爸服剖滴憋阜茄惟契廷促钞瘪渣惹遵捧嘎雪梨篷盒鸡邑呼郑俄是矿井电气平安矿井电气平安1零序电流保护原理

基于故障线路零序电流大于非故障线路零序电流特点,区分出故障和非故障线路,构成有选择性的接地保护。为保证选择性,保护装置的动作电流,按躲过本线路零序电容电流整定,设本线路每相对地电容为Ci,那么可靠系数Kre:瞬动时,取4~5;延时动作时,取1.5~2。灵敏度系数:对于架空线路,Ks要求约为1.5,对电缆线路要求约为1.25。2.零序功率方向原理利用故障线路零序电流滞后零序电压900,非故障线路零序电流超前零序电压900的特点来实现选择性接地保护。此原理对零序电流大小要求降低,在不接地系统中得到广泛应用。

中性点经电阻接地系统,故障线路零序电流滞后零序电压的角度大于900,应用该原理时有一定局限性。

谐振接地系统,故障线路零序电流与零序电压间不再满足上述条件,此原理对此类系统无效。该原理依据零序电流、电压间相位差进行选线,对零序电流互感器的角特性要求高;电网存在架空出线,采用零序电流滤过器法获取零序电流信号时,易受正常负荷电流产生的不平衡电流影响。汽卵畔芥檄轰燥褥彬带雷里旺片包择码燎涕江俄境盗芭旷缸案慢跑巫盏填矿井电气平安矿井电气平安3.首半波原理

基于单相接地故障发生在相电压接近最大值瞬间这一假设条件。相电压接近最大值时发生接地,那么故障相电容通过故障线路向故障点放电,故障线路电感和对地分布电容使电流具有衰减振荡性。消弧线圈系统,暂态电感电流最大值出现在接地故障发生在相电压过零瞬间,相电压接近最大值瞬间接地时,消弧线圈中的暂态电感电流接近于零,暂态电容电流较暂态电感电流大得多。相电压接近最大值发生接地故障瞬间,消弧线圈系统的过渡过程与不接地系统的近似相同。可利用故障线路中故障后暂态零序电流第一个周期的首半波方向与非故障线路相反的特点实现选择性接地保护。首半波原理的局限性采用首半波原理的接地选线装置,不能反映相电压较低〔非峰值〕时的接地故障,受接地故障点过渡电阻影响较大,且存在工作死区。不同电网结构,时间常数各不相同,接地暂态过程的振荡频率等特性必然不同,首半波的时间宽度各不相同。利用此原理构成的保护装置,适用范围受到限制。现场运行证明,其选择性能较差,目前很少使用。盖含砍掣琵乌傅伺瞻态卫殉教药拌幅吃揍臭按喧堡灭卫漳砷觅斌痞西浸宏矿井电气平安矿井电气平安4.谐波电流方向原理

电源变压器有铁芯非线性,电力电子传动装置在供配电网中的应用,负荷的非线性〔等效为对各种谐波呈现不同阻抗〕,输入正弦电压后,输出电压将发生畸变,将包含基波和一系列谐波成分。对消弧线圈系统,消弧线圈的作用是对基波而言,当谐波次数m足够大时,谐波电容电流将大于谐波电感电流,使零序谐波电流的特点与中性点不接地系统的相同。不管何种中性点接地方式,单相接地故障时零序谐波电流的分布规律和相位特征与中性点不接地系统的基波零序电流相似;接地故障点过渡电阻仅影响零序谐波电流和电压的幅值;可以利用零序谐波电流大小或方向构成选择性接地保护。上担僻吨来耪咸泛牌孙姚爪锐杭铸惦仍诫痴泛崔寇畅趋阳侨乾坟摩楞象仁矿井电气平安矿井电气平安存在问题相电压中依幅值大小依次为:基波、3次、5次、7次、9次、11次、13次、15次等谐波,受变压器接线组别影响,相间无3次、9次、15次等谐波。零序电流中除基波成分外,谐波电流按幅值大小依次为5次、7次、11次、13次等。实测结果说明,谐波中以5次、7次含量较大。但各电网的谐波含量大小不一。5次或7次谐波含量相对基波要小得多,易混入干扰成份,测量精度难保证;5次或7次谐波大小易受电源电势波形,变压器、负荷及其它非线性元件特性影响,将在较大范围内波动。以此原理构成的接地保护零序电压动作值较高,灵敏度较低,接地点有一定过渡电阻值下将出现拒动。茶指灯饵盖偷事仔宦搂裤废剧护低露柄瓶道仙疼覆魁辕丑潦烙猜扑优喘墟矿井电气平安矿井电气平安5.信号注入法原理

信号注入法〔也称“S注入法〞〕原理依据:电网单相接地时,人为地向电网注入一特殊频率的电流信号,通过检测注入信号的路径和特征实现故障选线、测距和定位。信号注入法原理接线:利用TV向电网注入信号,当Ln的某相〔如A相〕接地时,信号电流注入装置判断出故障相,自动将信号电源跨接在a、n端子间,在TV二次绕组a相注入一特殊频率的电流信号,如图中虚线①。信号电流路径:因TV一次绕组A相被短接,二次绕组中电流感应到一次侧,感应电流回路如图中虚线②,该电流沿故障线路接地相流动并经接地点入地。招枫限窥疲捐摹疵循趾保邢猿梧疗贾型贵写旧梦优芳抑揭讫吩琐酸匈愉陌矿井电气平安矿井电气平安信号注入法原理接线图

屉证味欺弦险渡稼讲仅芽扛卫帆黎砰帚逝筋鞋柱皋苇魏境恒口寂裤喝碧涪矿井电气平安矿井电气平安接地故障检测方法利用信号电流探测器在开关柜后对每一出线进行探测,注入信号最大的出线为接地故障点所在线路。沿故障线路探测,信号电流消失点为接地点。有分支出线时,对每一分支出线探测,有信号电流的为接地故障点所在分支。注入信号频率选择原那么:躲过工频及各次谐波干扰,频率位于工频n次与n+1次谐波之间。为保证检测信号的感应强度,应恰当地选择发送信号电流的大小,一般选取幅值为5~6A。注入法原理的局限性因电容容抗与频率成反比关系,信号频率不能选得过高;电网对地电容较大时,较小的容抗将对注入的信号电流分流,无法正确反响单相经过渡电阻接地故障。单相接地电容电流较大、存在长线路的电网,采用“S注入法〞原理时,存在一定的应用局限性。对消弧线圈系统,消弧线圈的接入并不改变线路对地的容抗值,对地电容对信号电流的分流现象依然存在。邓辐崇掣兰昏牡厅袄厉批毋氏醇海募卫背估铺咆躺丸嗜浓沦弗卤送贺呻茁矿井电气平安矿井电气平安6.零序电流有功分量方向原理

电阻接地系统中:单相接地时,故障线路始端零序电流分二局部:中性点电阻器产生的有功电流,与零序电压差1800;非故障线路零序电流之和,滞后零序电压900。流过非故障线路的零序电流是本线路对地电容产生的容性电流,超前零序电压900。零序电流有功分量方向保护原理可表达为:以零序电压作为参考向量,取出只流过故障线路、中性点电阻产生的有功电流。也可将零序电流与零序电压构成零序功率,通过判断零序有功功率的大小和方向实现选择性接地保护,此零序有功功率方向保护原理。7.基于故障相电流的保护原理

桃段刚淫何纹剿梗醇度屠募纽盛妒林走粮溉贼嘘举超法蔬掘颈蚊膀寨玉项矿井电气平安矿井电气平安根本思路与优缺点流过非故障线路故障相A首端的故障电流Ici,较流过故障线路故障相A首端的接地故障电流IR要小得多,直接接地故障下,ICi=0。接地故障电流只流过接地线路的故障相,可采用取出此电流的方法实现接地选线保护。利用电流互感器二次输出作为接地选线用信号,可省去零序电流互感器,在两相CT的情况下,可获得2/3的选线时机,可适用于馈线自动化系统中。该原理通过判断故障相接地电流大小为依据选线,对经消弧线圈系统,因消弧线圈电感电流的补偿作用,上述判据不再成立,此时该原理失效。泊垒饼砚抗腮嘱溉抑鞠仓疙咋估苗柞籽企淘侧燕茅旗咯恃豢眉臀渍他臀杠矿井电气平安矿井电气平安前面的接地保护原理只采用单一的故障量进行选线,利用的故障特征量有限,没有最大程度地利用接地故障时的特征信息。为充分利用故障时的各种特征量和现有选线原理,可将不同的接地选线原理、不同的故障特征量综合处理。可提高接地保护动作准确性和可靠性,并能适于各种形式的小接地电流系统。

贿稚究叹泥逝超巩十他逻骡惜蝇要章吗婿饮屠旋许陕矿菊毁泄汾父杉伦氯矿井电气平安矿井电气平安9.负序电流保护原理

根本思路:通过比较各线路负序电流的幅值和相位,判断出接地故障线路。在谐振接地系统中,由于消弧线圈电感电流的补偿作用,使负序电流大大减小,会拒动。接地故障发生在轻载长线末端时,选线将失效。徒崭祭烩懒堤臆采恕谓侠糯蚀速绞臃牌怖廉脾嘿诽翠沃反人携热武仟舍军矿井电气平安矿井电气平安10.基于小波分析的暂态信号保护原理

单相接地存在暂态过程,暂态分量频率较高;不接地系统和消弧线圈系统的暂态过程根本相同,可利用故障暂态信息进行接地选线。实现的关键在于如何正确获取突变的故障暂态信号,由于接地过程中暂态分量振荡频率与电网参数密切有关,如何确定这类信号的所处频段十分重要。可将小波分析方法用来提取接地故障暂态信号,对特定频段信号的幅值、方向、能量等特征进行分析,识别出故障线路,实现接地故障选线。第4章保护接地与保护接零

在工矿企业中,电气设备接地是一项十分重要的保护措施。它对工作人员的生命平安和电气设备的平安运行起着重要的作用。接地:电气设备的某一局部与土壤间作良好的电气连接。直接与大地接触的金属导体组,称接地体。电气设备接地局部与接地体连接用的金属导体,称接地线。接地线与接地体的总和,称接地装置。接地种类:保护接地,工作接地,重复接地,保护接零,静电接地,防雷接地和防雷电感应接地。4.1接地的根本概念保护接地、工作接地、重复接地和接零示意图PEN:保护中性零线,指中性线N和保护零线PE〔又称保护地线或保护线〕合用一根导线与变压器中性点相连。1.接地的分类

保护接地:电气设备正常运行时不带电的裸露金属外壳、钢筋混凝土电杆、金属杆塔,由于绝缘损坏有可能带电。为防止这种电压危及人身平安而用接地装置与大地可靠连接,这种接地称为保护接地。工作接地:正常或事故情况下,为保证电气设备可靠运行,须在电力系统中某点〔如变压器中性点〕与地进行金属性连接,这种接地称为工作接地。它可在工作或事故情况下,保证电气设备可靠运行,降低人体接触电压,迅速切断故障设备,降低电气设备和配电线路对绝缘要求。重复接地:零线或保护零线的一点或数点与地再作连接。当系统中发生碰壳或接地短路时,可降低零线或保护零线的对地电压。当零线或保护零线发生断裂时,可减轻故障的严重程度。弟仅说盗龄验踌裁员轰葛填年严孵蹦筏丹罚始盖目榨汐给理挑苹招况哭对矿井电气平安矿井电气平安接地的分类2.流散电阻与接地电阻

电气设备发生接地短路时,接地电流IE通过接地体向大地作半球形散开。这个自接地体向四周流散的电流叫流散电流,流散电流在土壤中遇到的全部电阻叫流散电阻。接地电阻:接地体的流散电阻与接地线电阻之和。接地线电阻一般很小,可忽略不计,大多数情况下可认为流散电阻就是接地电阻。肋沫况枯柄引看锗择研绿俄肃乔镀殆浓帆攫禄喊铡栅粱捕况绍傍拟龄箭幂矿井电气平安矿井电气平安3.对地电压与对地电压曲线

离接地体20m处,半球形面积已达2500m2,土壤电阻迅速减小可忽略不计。可认为离接地体20m以外,地中电流所产生的电压降已接近于零。电工上常说的“地〞,是指零电位,理论上零电位在无穷远处。距接地体20m处,已接近零电位,距离60m处那么是事实上的“地〞。接地体周围20m内的大地,不是“地〞(零电位)。假设接地体由多根钢管组成,那么当电流自接地体流散时,至电位为零处的距离可能超过20m。对地电压:带电体同大地间的电位差,指离接地体20m以外的大地而言。简单说,对地电压是带电体与电位为零的大地间的电位差,其值等于接地电流与接地电阻的乘积。讫榷醉唱勃便说牧压眼糊僧视馈犹狈沈牌幢钧棠杂镊漳掺怔薛控酵扑璃岗矿井电气平安矿井电气平安对地电压、接触电压和跨步电压示意图电流通过接地体入地,接地体电压最高。离开接地体后,电压逐渐降低。

用曲线表示接地体及周围各点对地电压,叫对地电压曲线。据理论分析,接地体对地电压曲线似有双曲线形状。图为单一接地体对地电压曲线。离开接地体,曲线逐渐变平,曲线陡度逐渐减小。净替腮酝健痉八笼漓许勃宁赶剂削樱恭邱详婶幽铂叙助裁焦卸展箱默芍巳矿井电气平安矿井电气平安4.接触电压与跨步电压

接触电压:指人体同时接触具有不同电压的两处,在人体内有电流通过,这时加在人体两点间的电压差。上图中人a站在地上,手部触及漏电设备,手、足间出现电压差〔即人所承受的接触电压〕,大小等于漏电设备对地电压UE与站立点对地电压之差。跨步电压:指人站在地上具有不同对地电位的两点,两脚间所承受的电压差。如图中UW1和UW2。跨步电压与跨步大小有关。人的跨步一般0.8m;大牲畜的跨步1.0~1.4m。上图中,b紧靠接地体,承受的跨步电压最大;c离开了接地体,跨步电压要小些。对垂直埋设的单一接地体,离开接地体20m外,跨步电压接近于零。戳苞易粉恩赃迸赌怕磺擒浮盗敞盒嚎溯巴选惩朵初己概女腔换盐叠研墨具矿井电气平安矿井电气平安接触电压与跨步电压的要求根据人身平安要求,对大接地电流系统,发生单相接地或两相接地故障时,接触电压与跨步电压不应超过以下数值:其中:为人脚站立处地面土壤电阻率,t为接地短路电流的持续时间。小接地电流系统单相接地时,因不迅速切除故障,从人身平安要求来看,接触电压和跨步电压不应超过以下数值:4.2保护接地

无保护接地有保护接地电气设备保护接地后,通过人体电流减小,大局部从接地极入地;接地极电阻越小,流经人体的电流也越小。中性点非有效接地系统,凡因绝缘损坏而可能呈现对地电压的金属局部〔正常时不带电〕均应接地。驯毛滁坪枢酿终卷且瞥矾毛擞封罕鸣汤黍蔑涂垃饿王威硅猴疮绵伺猎象拔矿井电气平安矿井电气平安保护接地电阻确实定低压设备接地电阻:380V不接地系统,RE

4Ω。变压器或发电机容量不超过100kVA时,RE

10Ω。高压设备接地电阻:小接地电流系统:高、低压设备共用接地装置,设备对地电压不应超过120V,RE

120/IE;高压设备单独设接地装置,对地电压可为250V,RE

250/IE。但不应超过10Ω。

大接地电流系统:电流大,很难限制设备对地电压,靠速断保护装置切除接地故障。要求RE

2000/IE;接地短路电流4000A时,RE0.5Ω。氛第游借戏惜自娟喜滦赃言引丢辣庞催筒维崇列瘪厩爽拜钨佬蒲特析级沮矿井电气平安矿井电气平安煤矿井下保护接地网

单独的保护接地极,不能完全消除触电危险性。将各保护接地极连起来,形成一保护接地网,降低接地电阻值,不同相同时碰壳时,两相短路电流使过流保护装置动作。无保护接地网

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