《煤礦電氣安全》PPT課件

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1、煤礦電氣安全中國礦業(yè)大學(xué)電氣安全與智能電器研究所二O一O年四月董新偉15952166638dxw_zju@163.com1主要內(nèi)容煤礦電網(wǎng)概述中性點(diǎn)運(yùn)行方式漏電保護(hù)與保護(hù)接地現(xiàn)有規(guī)定及小型煤礦常見問題事故案例分析2一、煤礦供電系統(tǒng)1．礦井對供電的要求煤礦企業(yè)為電能的重要用戶。由于煤礦生產(chǎn)的特殊性，在供電上要求更為嚴(yán)格。其主要要求如下：1）供電可靠2）供電安全3）保證充足的供電量4）技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理32．礦井電壓等級電壓等級用途交流電36V127V220V380V660V1140V3、6、10kV35、60kV

2、110、220、330kV以上礦用低壓隔爆磁力起動(dòng)器的控制回路及信號(hào)回路井下照明、信號(hào)、煤電鉆地面照明、低壓動(dòng)力地面或井下低壓動(dòng)力井下低壓動(dòng)力采區(qū)大型采煤機(jī)組等大型機(jī)械的電動(dòng)機(jī)或輸電高壓輸電超高壓輸電直流電110、220、440V250、550V40、80、110、120V2.5、4V一般動(dòng)力架線式電機(jī)車蓄電池電機(jī)車礦燈43礦井供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)礦井供電方式的決定因素礦區(qū)范圍采用機(jī)械化方式礦層結(jié)構(gòu)采煤方法礦層埋藏深淺井下涌水量大小典型供電方式：深井、淺井、平硐三種5電力網(wǎng)深井供電6中央變電所74礦井變電所及工

3、作面配電點(diǎn)地面變電所井下中央變電所采區(qū)變電所工作面配電點(diǎn)8某礦地面供電系統(tǒng)（部分）9某礦井下供電系統(tǒng)（部分）10供電可靠性要求高井下人員瓦斯涌水生產(chǎn)損失慘重，教訓(xùn)深刻同一電壓等級的供電級數(shù)多地面變電所、井下中央變電所、采區(qū)變電所、移動(dòng)變電站負(fù)荷集中大功率設(shè)備多大功率設(shè)備多且相對集中，負(fù)荷變化對供電系統(tǒng)影響大運(yùn)行環(huán)境惡劣事故頻繁環(huán)境潮濕，粉塵多，移動(dòng)型設(shè)備多，擠壓碰撞多電纜供電為主高壓電纜一般有幾十公里，單相接地電流大，易拉起電弧，不易自恢復(fù)新型電力電子設(shè)備逐漸增多諧波含量超標(biāo)自然功率因數(shù)低供電設(shè)備技術(shù)水平

4、參差不齊設(shè)備多且難以統(tǒng)一，配合復(fù)雜，管理維護(hù)困難5礦井供電的特點(diǎn)11中性點(diǎn)的運(yùn)行方式指的是中性點(diǎn)與大地之間的連接關(guān)系。中性點(diǎn)運(yùn)行方式的選擇主要取決于單相接地時(shí)電氣設(shè)備的絕緣要求及供電可靠性。中性點(diǎn)運(yùn)行方式的不同，直接影響到安全和經(jīng)濟(jì)問題，需要進(jìn)行綜合比較分析。中性點(diǎn)運(yùn)行方式121中性點(diǎn)運(yùn)行方式的種類大接地電流系統(tǒng)1）直接接地，又稱為有效接地2）經(jīng)低阻接地小接地電流系統(tǒng)1）不接地，又稱為中性點(diǎn)絕緣2）經(jīng)消弧線圈接地3）經(jīng)高阻接地13中性點(diǎn)運(yùn)行方式的種類14關(guān)于煤礦電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的規(guī)定《煤礦安全規(guī)程》第4

5、43條規(guī)定：嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地。嚴(yán)禁由地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器或發(fā)電機(jī)直接向井下供電。我國、蘇聯(lián)、西德等國井下采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)；其它國家，如英國采用中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地的系統(tǒng)或其它類型的接地系統(tǒng)。152中性點(diǎn)不接地方式主要特點(diǎn)：單相接地電流小適用范圍：3-10kV電網(wǎng)。因?yàn)樵谶@類電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地故障的比例很大。采用中性點(diǎn)不接地方式可以減少單相接地電流，從而減輕其危害。分析：單相接地電流，單相接地時(shí)的各相對地電壓16中性點(diǎn)不接地方式-正常運(yùn)行三相對稱，沒有電流在地中流過。中性點(diǎn)對地電位

6、為0各相對地電壓等于相電壓。其中C為電網(wǎng)對地電容（高壓電網(wǎng)忽略電網(wǎng)對地絕緣電阻R）17中性點(diǎn)不接地方式—單相接地當(dāng)發(fā)生金屬性接地時(shí)，接地故障相對地電壓為零。中性點(diǎn)對地的電壓上升到相電壓，且與接地相的電源電壓相位相反。非故障相對地電壓由相電壓升高為線電壓。三相的線電壓仍保持對稱且大小不變，對電力用戶接于線電壓的設(shè)備的工作并無影響，無須立即中斷對用戶供電。單相接地電流，等于正常運(yùn)行時(shí)一相對地電容電流的三倍，為容性電流。18單相接地故障對電網(wǎng)的影響單相接地時(shí)，由于線電壓保持不變，使負(fù)荷電流不變，電力用戶能繼續(xù)工

7、作，提高了供電可靠性。由于接地點(diǎn)的電弧或者由此產(chǎn)生的過電壓可能引起故障擴(kuò)大，發(fā)展成為多相接地故障。非故障相電壓升高到線電壓，所以在這種系統(tǒng)中，電氣設(shè)備和線路的對地絕緣應(yīng)按能承受線電壓考慮設(shè)計(jì)，從而相應(yīng)地增加了投資。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)交流絕緣監(jiān)察裝置，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，立即發(fā)出信號(hào)。規(guī)程規(guī)定：系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，繼續(xù)運(yùn)行的時(shí)間不得超過2h，并要加強(qiáng)監(jiān)視。191、問題的提出《煤礦安全規(guī)程》第457條規(guī)定：地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù)裝置；供移動(dòng)變電站的

8、高壓饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的動(dòng)作于跳閘的單相接地保護(hù)裝置。井下低壓饋電線必須裝設(shè)檢漏保護(hù)裝置或有選擇性的漏電保護(hù)裝置，保證自動(dòng)切斷漏電的饋電線路。漏電保護(hù)20我國井下普遍使用變壓器中性點(diǎn)絕緣的低壓供電系統(tǒng)，漏電故障定義為：在中性點(diǎn)絕緣的低壓供電系統(tǒng)中發(fā)生單相接地（包括直接接地和經(jīng)過過渡阻抗接地）或兩相、三相對地的總絕緣阻抗下降到一定危險(xiǎn)值的電氣故障為漏電故障，簡稱漏電。人身觸電屬于其中的單相經(jīng)過過渡電阻接地的漏電故障。2漏