煤礦供電系統(tǒng)

1、第一部分：煤礦供電系統(tǒng)一、煤礦企業(yè)對供電的要求1、供電的可靠性為保證對煤礦供電的可靠性，供電電源應采用雙電源，雙電源可來自不同的變電所（或發(fā)電廠）或同一變電所的不同母線上，即在一個電源發(fā)生故障的情況下，仍應保證對主要生產(chǎn)用戶的供電，使人身和設備不受損害，以及生產(chǎn)的正常進行。煤礦安全規(guī)程第441條規(guī)定：礦井應有兩回路電源線路，當任一回路發(fā)生故障停止供電時，另一回路應能擔負礦井全部負荷，年產(chǎn)6萬噸以下的礦井采用單回路供電時，必須有備用電源；備用電源的容量必須滿足通風、排水提升等的要求。礦井的兩回路電源線上不得分接任何負荷，正常情況下，礦井電源應采用分列運行方式，一回路運行時，另一回路必須帶電備用，

2、以保證供電的連續(xù)性。10KV及其以下的礦井架空線路不得共桿架設。礦井電源線上嚴禁裝設負荷定量器。2、供電安全性由于煤礦生產(chǎn)環(huán)境復雜，自然條件惡劣，供電設備易于受到損壞，可能造成觸電及火花引起火災和瓦斯、煤塵爆炸等事故。所以必須采用一系列的技術措施和管理制度，確保供電的安全性。3、技術經(jīng)濟合理在滿足供電可靠與安全的前提下，還應保證供電質量，并力求系統(tǒng)簡單，操作方便，使建設投資和運行維護費用低。二、電力用戶等級劃分按供電的可靠性要求，將電力用戶分為三級：一級，二級，三級。1、一級用戶：凡停電造成人身傷亡或設備損壞，長期不能恢復生產(chǎn)或對國民經(jīng)濟帶來很大損失者，如礦井主通風機，主排水泵，主提人系統(tǒng)等，

3、這類用戶應有兩個獨立的電源供電，無論電力網(wǎng)在正?；蚴鹿蕰r，均應保證它的供電。2、二級用戶：凡停電造成大量廢品，產(chǎn)量顯著下降或企業(yè)內部運輸停頓，在經(jīng)濟上造成較大損失者，如礦井主提煤系統(tǒng)鋼纜機、主提絞車，壓風機以及向采區(qū)供電的變電所，對這類用戶一般采用雙回路供電。3、三級用戶：凡不屬于一、二級用戶者均為三級用戶，如生活區(qū)、地面生產(chǎn)輔助設施，機修廠等。當電力不足或線路故障停電檢修時，礦井供電的原則是：確保一級用戶，二級用戶部分或全部供電，停止三級用戶供電。三、電力系統(tǒng)和電網(wǎng)電力系統(tǒng)：通常把發(fā)電、配電、升壓降壓及輸電線路和用戶組成的整體稱為電力系統(tǒng)。電網(wǎng)：由變電站與各種不同電壓的線路組成的部分叫電力網(wǎng)

4、。供電電壓：供電電壓的選擇要與電網(wǎng)所處的位置相結合。一般礦山用電容量大，離發(fā)電廠遠，需要建礦區(qū)變電所對附近多個礦山供電時，礦區(qū)變電所供電電壓一般采用110KV。離電網(wǎng)較近時可選用35KV或6KV直供。我礦礦內降壓站35KV供電電源來自南鮑110KV降壓站，南鮑降壓站安裝兩臺31500KVA變壓器降至35KV，我礦兩回路電源即來自該站的兩臺變壓器。架空線路：我礦兩條架空線路規(guī)格為：LGJ-150-400M，允許電流：445A，帶負荷能力為24000KW。我礦35KV降壓站現(xiàn)安裝兩臺主變，分別是1#主變運行，2#線路帶電備用。四、煤礦供電系統(tǒng)的結構：根據(jù)負荷對可靠性的要求，分為有備用系統(tǒng)和無備用系

5、統(tǒng)，在有備用系統(tǒng)中（當一回路發(fā)生故障后，其余回路保證全部供電的叫完全備用系統(tǒng)，如果只能保證對重要用戶供電的叫不完全備用系統(tǒng)）。我礦35KV2#線路為完全備用。1、無備用系統(tǒng)（叫單主回路）優(yōu)點：結構簡單，運行方便。缺點：可靠性差。煤礦供電系統(tǒng)對可靠性要求高，主系統(tǒng)一般不予采用。2方式； a：放射式 21 22 b:干線式 1 2 1 22、有備用系統(tǒng)優(yōu)點：供電可靠性高。缺點：占用設備多，投資大。222a:b:c:21212 1a:雙輻射 b: 環(huán)狀 c:雙干線式五、煤礦變電所的主接線：有各種電器（變壓器、繼電器、開關）及連線組成1、 結線形式：外橋全橋 內橋全橋：結線適應性強，操作方便，運行靈活

6、，易于發(fā)展成單母線分段的中間變電所。缺點：投資大，設備多，保護復雜。外橋：對變壓器切換方便，繼電保護簡單，易于過渡到全橋。缺點是倒換線路操作不方便。內橋：倒換線路方便。缺點是操作變壓器不方便。汶南礦35KV降壓站采用全橋接線方式。 35KV橋形6KV雙母線6KV系統(tǒng)：單母線分段式優(yōu)點：設備少，系統(tǒng)簡單，操作安全，并有一定的可靠性。缺點：當母線出現(xiàn)故障，影響供電安全，雙母線結構當任一段母線發(fā)生故障，都不影響對用戶的供電，可靠性高，運行靈活。缺點：設備投資大，結線復雜，該結線方式適用于大容量樞紐變電所。井下各水平泵房主接線及運行方式：井下四級泵房均為單母線分段式井下各水平中央變電所供電電壓為6KV

7、：各中央變電所均為雙回路或多回路供電。-50水平：三趟高壓電纜，從地面降壓站供至-50中央泵房。-250水平由五趟高壓電纜從地面降壓站供至-250中央泵房。-400水平由兩趟高壓電纜從地面降壓站供至-400中央泵房。-650水平由兩趟高壓電纜從地面降壓站供至-650中央泵房。除-650中央泵房以外，其他三級水平中央變電所供電能力都能滿足安全規(guī)程第442條的要求，由于目前我礦生產(chǎn)水平主要集中在-650水平，目前該中央變電所兩路同時供電能滿足供電負荷的要求，當一路發(fā)生故障停止供電后，另一回路不能滿足帶全部符合的要求。-50水平 -250水平 -400水平 -650水平六、變電所負荷1、負荷計算：變

8、電所負荷大小是確定變電所供電系統(tǒng)、接線方式選擇變壓器容量、導線截面和儀表量程，開關柜選型的依據(jù)，同時也是繼電保護整定的重要依據(jù)。負荷率：也叫負荷系數(shù)：設備的實際負荷KW/設備的額定容量（KW）功率：（有功功率，無功功率，視在功率）。視在功率=功率因數(shù)：有功功率/視在功率需用系數(shù)：Kf = 其中：Kf-設備的負荷系數(shù)-設備實際負荷時的效率l-線路效率0.9-0.95成組負荷的需用系數(shù)：Kx=其中：Kt-設備的同時系數(shù)=pj-同時工作設備的加權平均效率。2、主變壓器的選擇：SKsb×Pz/Cos其中：Ksb-負荷的保證系數(shù)；Pz-變電所總的有功功率；Cos-人工補償后的功率因數(shù)：0.90

9、.95。3、功率因數(shù)的改善：（1） 功率因數(shù)低的影響：如果負載的有功功率不變，當功率因數(shù)降低時，電流增大，則發(fā)電機和變壓器能輸出的有功功率下降，使設備容量不能充分利用；電流增大，使電能損耗和導線截面增加，電網(wǎng)初期投資和運行費用也相應增大，電動機的端電壓下降，從而增小了感應電動機的起動轉距和過負荷能力。（2） 功率因數(shù)的改善方法a、選用同步電動機b、采用同步調相機或靜電電容器等人工補償裝置，目前礦井變電所多采用6KV線上裝設靜電電容器來進行集中補償：Qc =P（tg1tg2） 千乏（KVAR）其中：P-全礦有功功率；tg1-補償前；tg2-補償后；最佳補償功率因數(shù)為：0.9-0.95；過低、過高

10、都有害。第二部分 短路電流短路電流及其危害：在供電系統(tǒng)中，出現(xiàn)次數(shù)較多的嚴重故障就是短路。所謂短路就是指供電系統(tǒng)中不等電位的導體在電氣上被短接，短路時由于系統(tǒng)中總阻抗大大減少，因而造成短路電流會很大，（幾萬安培至十幾萬安培）一、 危害：（1）這樣大的電流產(chǎn)生的熱和電動力的作用會使電氣設備受到破壞（2）同時短路點的電壓降到零，短路點附近的電壓也會顯著下降，使這些地方的供電受到嚴重影響或被迫中斷（3）若在發(fā)電廠近處短路，還可能使整個電力系統(tǒng)運行解列，引起嚴重后果。二、 短路的種類a.、三相短路 b、二相短路 c、兩相接地短路 d、單相接地短路。 a. ABC 三相對稱短路：短路電流最大、b 害最嚴

11、重。中性點不接地系統(tǒng)： .A（小電流接地）B C兩相不對稱短路 。d1. AB C單相接地短路。 c.ABC 中性點接地系統(tǒng)： （大電流接地系統(tǒng)） d2. 兩相不對稱短路。 AB C單相接地短路三、 短路產(chǎn)生的原因：1、由于電氣設備載流部分絕緣損壞所造成：絕緣損壞的主要原因是過電壓，絕緣老化，機械損傷2、人員的誤操作，鳥獸在裸露的載流部分上跨越，也能引起短路，蛇、老鼠等。四、研究短路電流的目的1、校驗電氣設備：電氣設備在短路電流的動力效應和熱效應的作用下，必須不受破壞，以免擴大事故范圍而造成更大損失。為此，必須用短路電流來校驗所選電氣設備的動、熱穩(wěn)定性。2、選擇和整定繼電保護裝置：為了保證繼電

12、保護裝置能靈敏、可靠、有選擇地迅速切除故障，必須用短路電流來選擇與整定繼電保護裝置3、確定限流措施：當短路電流過大，造成設備選擇困難或不夠經(jīng)濟時，應采取限流措施（選擇限流電抗器等）。4、選擇主接線方式，短路電流是主接線方案的比較內容之一，以便確定更安全、可靠、經(jīng)濟的主接線方案和主要運行方式（并聯(lián)運行改為分段運行）。五、短路電流的計算：1、 絕對值法（有名值法）： I= I = I Sd =Up I其中：V-線電壓；Z-阻抗；Up-電源母線的平均電壓I-三相短路電流2、相對值法（選擇基準量）：短路電流計算：有限容量短路電流計算短路電流計算：無限容量短路電流計算復雜電網(wǎng)短路電流計算（發(fā)電廠、電網(wǎng)）

13、六、短路電流的動力效應及熱效應：短路電流通過電氣設備或載流導體時，產(chǎn)生很大的電動力，可能使設備受到破壞或產(chǎn)生永久性變形，強大的短路電流產(chǎn)生的熱，造成設備溫度升高，使絕緣強度降低，并加速老化，過高的溫度會使絕緣破壞，為了正確的選擇和校驗電氣設備及載流體：保證電氣設備可靠的工作，必須用短路電流的動力效應及熱效應對電氣設備進行校驗。1、 短路電流的電動力： F=2.04Ks×i1×i2××10-2 (Kg)其中： i1、i2-兩導體中電流瞬時值 KA；L-平行導體的長度（厘米）；a-兩平行導體中心線距（厘米）；Ks-導體的形狀系數(shù)（Ks與導體的形狀和相互位置有

14、關，圓形導體Ks=1；矩形 Ks1。） 三相短路時，中間一相所受的電動力最大： L1 F i1 a L2 F i2對成套電氣設備，因其L導線中心距a 形狀系統(tǒng)Ks均為定值，故此力只與電流大小有關，因此成套設備的動穩(wěn)定性常用設備極限通過電流來表示，當成套設備的極限電流峰值（或最大值）>Ieh時，設備的機械強度就能承受沖擊電流的電動力，即電氣設備的抗沖擊強度合格。2、短路電流的熱效應短路電流通過導體時，由于發(fā)熱量大，時間短（一般不超過幾秒鐘）其熱量來不及散入周圍介質中去，因此認為該全部熱量，都用來升高導體溫度。導體達到的最高發(fā)熱溫度Tm與導體短路的溫度下短路電流大小通過短路電流時間的長短有關

15、。在時間t內短路電流在導體內產(chǎn)生的熱量可用下式表示：Qt=0.24IRptd I：短路電流 Rp：導體平均電阻td：短路電流持續(xù)時間對成套設備，因導體材料及截面Sb已確定，故達到允許極限溫度所需要的熱量Q，只與電流及其通過的時間有關，故產(chǎn)品的樣本中，一般都給出設備的幾秒鐘的熱穩(wěn)定電流。當IRnI設備熱效應滿足要求，合格。IRw：設備tRw內能承受的熱穩(wěn)定電流樣本中查。I：穩(wěn)定短路電流。tj:短路電流作用的假想時間TRw：設備熱穩(wěn)定電流所對應的時間（秒）樣本中查第三部分：高壓供電設備一、 電力變壓器普通型電力變壓器（三相、單相）1、種類：特殊型電力變壓器（三相、單相）電力變壓器它是由電磁感應作用

16、能把交流電源一種電壓等級在同一頻率下變換為另一種電壓。 礦用油浸變壓器礦用變壓器是特殊型電力變壓器 干式變壓器（移動站）升壓變壓器：發(fā)電廠變壓器是將電壓升高 向網(wǎng)輸送降壓變壓器：用戶變壓器是將電壓降低向電動機提供動力我礦35KV降壓站現(xiàn)安裝兩臺主變：一臺SF7-12500KVA/35/6.3KV和一臺SF7-16000/35/6.3 。就是將電網(wǎng)35KV電壓變至6.3KV，向礦井各個地點輸送。2、工作原理：變壓器的工作原理來源于電磁感應定律。無論是單卷變壓器，雙卷變壓器或是三卷變壓器道理都是一樣的。U1U23、我礦供電電壓有交流高壓：35KV、6KV；低壓：660V、220V、127V、36V

17、、12V等；直流電壓：550V、400V、250V、24V等。我礦井下用變壓器均為雙卷礦用一般油浸動力變壓器和干式變壓器。我礦井上變壓器一般為普通型油浸（戶外）電力變壓器，多數(shù)為雙卷變壓器。我礦目前新安裝兩臺新型三卷節(jié)能電力變壓器。與其它雙卷變壓器不同的是：一個變壓器同時輸出兩種低壓電源380V和660V。目前，我礦用的電力變壓器除地面用普通戶外變壓器外，井下為礦用一般型和干式電力變壓器，其主要區(qū)別外殼強度比地面有所加強，再就是井下電力變壓器接線方式不同，井上低壓供電為三相四線制，中性點接地。井下電力變壓器嚴禁中性點接地，供電均為三相三線制。二、高壓開關柜組成：是由隔離開關（隔離刀閘）、斷路器

18、、傳動機構，支持絕緣子及外殼組成。其中：斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護設備。正常情況下，根據(jù)需要用來接通和斷開電路，在故障時自動而快速的將故障部分切除。斷路器的種類：根據(jù)滅弧介質的不同：油斷路器（分多油斷路器和少油斷路器）；空氣斷路器；六氟化硫斷路器；真空斷路器。目前我礦主要是油斷路器，空氣斷路器及真空斷路器。斷路器的核心問題是如何迅速而可靠的切斷電弧。1、電弧的發(fā)生與熄滅電?。簲嗦菲鲾嚯娐窌r，其動靜觸頭逐漸分開形成間隙，在電源電壓作用下，觸頭間隙中的介質被擊穿導電，形成間隙的電弧。碰撞游離是電弧發(fā)生的主要原因，而觸頭間的強電場則是電弧發(fā)生的必要條件。2、滅弧的基本方法a.氣吹滅?。籦.

19、油吹滅?。籧.電磁吹弧三、高壓斷路器1、多油斷路器開斷電路時，由于電弧高溫，使變壓器油蒸發(fā)分解成氣體，由在分解氣化過程從電弧里吸收了大量的熱，有力地促進了電弧熄滅。注意事項：使用多油斷路器時，油量要適當，油量過多會使腔內空氣墊減少，切斷大電流時，使油箱內所受壓力增高，可能造成油箱爆炸，油量過少，使油氣、氫氣等的路徑過短，未得到足夠冷卻而與油面部的空氣接觸，也有可能造成爆炸的危險。油質：油質主要是油的絕緣水平，絕緣高，油不易被氣化分解，在開斷大電流時，產(chǎn)生的氣體少，造成爆炸的危險程度就小。油質太臟，油質炭化嚴重，在開斷大電流時，就會造成油質導電，出現(xiàn)短路事故，引起油箱爆炸，這是非常危險的，因此，

20、對其用油每年都要抽樣化驗，對事故跳閘三次以上的要取樣化驗，油質發(fā)黑或變紅都要取樣化驗。絕緣油要求：用于15KV以下設備：新油25KV，運行中20KV 35KV設備：新油35KV ，運行中30KV。2、少油斷路器少油斷路器的滅弧室裝在絕緣筒或不接地的金屬筒中，其絕緣油只用作滅弧和動靜觸頭之間的絕緣。其特點是：體積小，用油少，重量輕。目前應用較多，少油斷路器也對油質有較高的要求。3、真空斷路器所謂真空斷路器就是利用真空作為絕緣和滅弧的手段，所謂真空是指其空氣稀薄，真空度在10-4托以上。特點：結構簡單，體積小，重量輕，壽命長，使用安全，維護方便等。但由于目前真空的絕緣特性及動觸頭部分的密封技術問題

21、，觸頭開距不易過大，目前，還不能用高電壓一般在35KV以下。4、高壓斷路器的主要參數(shù)及操作機構（1）、額定電壓：Ue它是由斷路器相間或相對“地”的絕緣水平?jīng)Q定的。一般允許高于額定電壓15%長期運行-斷路器的最高電壓。（2）、額定電流：Ie它是由斷路器載流部分與非載流部分的長期允許溫度決定。當環(huán)境溫度不高于40時，長期工作電流不允許超過允許值。（3）、額定開斷電流：Iek它是指在額定電壓下，能可靠開斷的最大電流，它是表示斷路器滅弧能力的參數(shù)。（4）、額定斷流容量SekSek=3 UeIek其意義同額定開斷電流（5）、熱穩(wěn)定電流IRw熱穩(wěn)定電流時間：1秒、5秒、10秒的熱穩(wěn)定值來表示。例如：10秒

22、鐘的熱穩(wěn)定電流是指該電流在斷路器上存在10秒鐘，而斷路器各部分溫升不超過其短路時允許的最高溫升（不妨礙以后正常工作）。（6）、極限電流它是用來考核斷路器的動穩(wěn)定性，是該電流流過斷路器產(chǎn)生的電動力不致使斷路器機械部分發(fā)生永久性變形。（7）、分合閘時間分合時間越短越好，最好的斷路器和閘時間0.02秒。操作機構：它是用來使斷路器合閘，維持合閘和跳閘的裝置。種類：a、手動操作機構（特點：合閘時間長，且不需要自動重合閘，設備簡單，人力操作，目前井上下應用較多；b、電磁操作機構（特點：結構簡單，操作方便，缺點：需要直流操作電源，6KV變電所、35KV變電所應用）；c、彈簧儲能操動機構（利用預先儲存在彈簧中

23、的能量進行合閘，彈簧中的能量是由電動機或手動將彈簧拉長或壓縮。目前主要應用在-650中央泵房高壓開關柜上；d、液壓式操動機構，目前礦井未用。四、電器選擇的一般原則1、根據(jù)用途和使用環(huán)境分一般型和礦用型其中：一般型分戶內和戶外兩種類型；礦用型分礦用一般型、安全型、防爆型和隔爆兼安全火花型等。2、根據(jù)正常工作條件選擇電器參數(shù)：a.額定電壓b.額定電流IeIgc.溫升允許電流IyIgd.額定開斷電流IekIde.額定開斷容量Sekf.動、熱穩(wěn)定性校驗五、架空線及變電所母線選擇架空線分鋁膠線（價格低，導電好，抗拉強度低）、鋼膠線（價格低，導電性能差，抗拉強度大）、銅膠線（導電率大，抗腐蝕性好，但價格貴

24、、抗拉強度差）、鋼芯鋁膠線（價格低，導電性好，抗拉強度高，被廣泛采用）。1、材料：根據(jù)導電性能，抗拉強度和經(jīng)濟效益，一般選用架空線為綱芯鋁膠線，我礦35KV架空線采用LGJ-150-400m.2、截面：主要根據(jù)礦井負荷大小選擇，一般選擇IyIM我礦1#主變滿負荷電流201A，2#主變滿負荷252.5A正常運行一臺。LGJ-150載流量445A礦井最大工作電流。變電所母線材質選型同架空線，一般選鋁母線排。六、短路電流的限制及限流電抗器限制短路電流對選擇開關設備很有好處，電網(wǎng)中短路電流過大造成所選擇電器容量過大，很不經(jīng)濟，有時甚至無法選擇合適的電器，其途徑就是增加回路的總阻抗。方法：1、改變電網(wǎng)的

25、運行方式，將并聯(lián)運行改分裂運行。2、在回路中串入限流電抗器來增加回路的總阻抗。選擇限流電抗器要適當，電抗越大，對限流有好處，但由于電抗器增加造成電壓損失增加，對正常運行不利，應在電壓波動的允許范圍內選擇。七、高壓電機：分異步電動機和同步電動機，異步電動機分繞線式電動機式和鼠籠式電動機，鼠籠式電動機分防爆電動機和不防爆電動機。無論是異步電動機或同步電動機都有定子繞組和轉子組成。1、 異步電動機工作原理：在電動機的定子繞組中通入對稱三相電流，就在定子的兩極產(chǎn)生一個旋轉磁場，轉子導體切割磁力線產(chǎn)生感應電勢和電流，這個電流與磁場相互作用就產(chǎn)生了電動力，電機轉子在電磁力的作用下帶動負載就轉動，這就是異步

26、電動機的簡單工作原理。N=60f/P(1-s) 2、 同步電動機工作原理：同步電動機與異步電動機的繞組基本相同，它的轉子則是與定子相同極數(shù)的固定極性的磁極組成，當定子繞組接上對稱三相電源，就會在電機的氣隙中產(chǎn)生一個與轉子同極數(shù)的旋轉磁場，旋轉磁場的磁極根據(jù)異性相吸的原則，吸引轉子磁極以相同的轉速旋轉，故稱之為同步電動機。N=60f/P八、繼電保護1、 常見故障及危害由于煤礦特殊生產(chǎn)環(huán)境和條件，煤礦供電系統(tǒng)在運行中有可能發(fā)生一些故障和不正常運行狀態(tài)，常見的主要故障有：、相間和接地短路；變壓器、電動機、電力電容器等由于長期過負荷運行和損傷造成匝間或相間局部短路故障。不正常運行狀態(tài)主要是指：過負荷、

27、一相斷線、一相接地及漏電。危害：a、短路故障往往造成嚴重的后果，影響供電系統(tǒng)的正常運行，并伴隨著強烈的電弧和電動力，使故障設備遭受損害。b、長期過負荷將使設備絕緣老化。c、一相斷線易于引起電動機過負荷。d、對中性點不接地系統(tǒng)（井下）一相接地易造成電弧接地過電壓并使其他兩相對地電壓升高 3 倍，兩種過電壓都可能引起相間短路。e、尤其在煤礦井下，接地電弧能引起火災和瓦斯煤塵爆炸，漏地造成人身觸電外，還能引起瓦斯、煤塵爆炸。因此當故障發(fā)生或出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，必須可靠的使故障線路或設備斷電，防止事故擴大造成嚴重后果。2、 保護裝置的種類及要求為保證礦井供電的安全可靠，供電系統(tǒng)的主要設備和供電線路上

28、都要裝設繼電保護裝置。、作用a.當被保護設備或線路發(fā)生故障時，保護裝置迅速動作，有選擇地將故障元件斷開。b.當設備出現(xiàn)不正常的運行狀態(tài)時，保護裝置一般作用于信號，以便及時采取措施，在煤礦井下，一般作用于跳閘。 過流繼電器 操作電源、保護裝置構成執(zhí)行元件 邏輯元件信號輸入測量元件 跳閘 、繼電器的種類，按測量物理量不同分，電流、電壓、功率方向、阻抗器等繼電器。按作用原理分：電磁型、感應型、半導體型，其中半導體型分整流型和晶體管。根據(jù)測量元件與主回路的連接方式不同分為一次作用方式（直接）與主回路連接和二次主回路連接（經(jīng)互感器連接）。、執(zhí)行元件作用于跳閘的方法，分直接動作式（執(zhí)行元件的電磁機構直接動

29、作于跳閘）；間接動作式（經(jīng)繼電器接點接通跳閘線圈），前著主要用于低壓，后者主要用于高壓供電設備，后者的操作電壓有直流和交流兩種，我礦35KV降壓站操作電源為直流電。、對繼電器的幾個基本要求a. 選擇性（最近動作）；b.快速性（動作時間）；b. 靈敏性（反應能力即靈敏系數(shù)）；d.可靠性（不應誤動或拒動）第四部分 供電安全技術一、井下電氣設備工作條件1、井下巷道、峒室和采掘工作面的空間狹窄。2、由于頂板壓力及放炮的影響，電氣設備及電纜易受掉矸和片邦的砸壓。3、井下空氣潮濕，常有滴水，電氣設備易受潮。4、井下有瓦斯與煤塵，在一定條件 下可以點燃和爆炸。5、井下電氣設備起動頻繁，負載變化較大，容易過載

30、。二、觸電危險及其預防方法觸電：人身觸及帶電體或接近高壓帶電體時，使人身成為電流通路的一部分。觸電對人體組織的破壞：電擊和電傷。電傷：往往是人體觸及高電壓時，由于電弧形成了強電流通過人身而造成燒傷（強電流瞬時通過人身的某一部分造成人體表面器官的破壞）。電擊：人體觸及電器，電流通過人身引起生理變化所致。1、安全電流：觸電的危險取決于通過人體的電流與作用時間的乘積，一般用毫安.秒。I=K/t。I-造成心室顫動時身體的電流（毫安mA）t-觸電時間8.3ms5sK-常數(shù) mA.S1/2，它與人體的體重及發(fā)生心室顫動的機率有關。K值不同國家有不同的標準，美國K=116185，加拿大、俄羅斯為165，一般

31、取116185。人身的觸電安全電流：美國10mA，法國50 mA， 前蘇聯(lián)30 mA，英國、德國為50 mA，我國規(guī)定30 mA，過去采用50 mA。2、人體電阻人體電阻與人體表面干濕狀態(tài)和接觸電壓大小有關，隨著觸及電壓的升高，人體的電阻隨之下降。由于井下潮濕及流汗等原因，人體電阻一般按1000考慮，在設計井下漏電保護時。3、安全電壓：安全電壓=安全電流×人體電阻。經(jīng)常接觸的沒有高度危險的條件下，安全電壓采用65V，在有高度危險的條件下采用36V，在特別危險的條件下采用12V。4、觸電預防方法、井下變壓器及向井下供電的變壓器發(fā)電機、中性點禁止接地。、井下電氣設備采用保護接地。、井下電

32、網(wǎng)采用漏電保護裝置。、帶電裸線安裝在一定高度，避免人體接觸的可能。、將各種礦用電氣設備、電纜接頭都密封在堅固的外殼內。、加強電動工具的絕緣。、對接觸機會非常多的電氣設備采用較低的額定電壓。5、中性點接地方式中性點接地方式分類：、不接地方式（中性點絕緣系統(tǒng)）、直接接地方式（中性點直接接地）。、電阻接地方式（中性點經(jīng)電阻與地連接，低電阻：數(shù)十歐，高電阻：數(shù)百歐）。、消弧線圈接地方式（中性點經(jīng)電抗器線圈）。中性點接地與否對供電系統(tǒng)的設計、維護運行及安全都有重大的關系，在系統(tǒng)正常運行時，中性點對地電壓為零，接地線上無電流，接地方式對系統(tǒng)沒有影響，當發(fā)現(xiàn)一相接地時，隨著接地方式不同。電壓電流差別很大。直

33、接接地和低電阻接地：一相接地：接地短路電流較大，除能使繼電保護迅速動作外，還有降低內部過電壓的優(yōu)點。不接地，高電阻接地：單相接地電流小，對系統(tǒng)穩(wěn)定運行有利，并具有故障點損傷小，對通訊線路干擾小等優(yōu)點。兩種接地方式：一方的優(yōu)點正是另一方的缺點，應根據(jù)適用條件來選擇接地方式。、不接地系統(tǒng)：360KV電網(wǎng)和井下供電系統(tǒng)采用不接地系統(tǒng)。適用于短距離、低電壓，其優(yōu)點是接地電流小。缺點：當一相接地時，另兩相電壓升高倍，易使絕緣低的地方擊穿，形成兩相對地短路。中性點不接地電網(wǎng)，單相接地電流由電網(wǎng)對地電容決定。對高壓，長距離輸電線路一相接地的電流一般很大，在接地處容易發(fā)生電弧周期性的熄滅與重燃，即所謂的間隙電

34、弧，引起電網(wǎng)產(chǎn)生高頻振蕩，形成過電壓可能擊穿設備絕緣造成短路，我礦下井主電纜供電距離較長，從地面到-650泵房、-400泵房供電距離達3800多米和4200多米，單相接地電流大大超過了煤礦安全規(guī)程對接地電流不超過20A之規(guī)定，我礦正在地面降壓站安裝電容電流補償電抗器（即采用消弧線圈接地方式）、直接接地方式優(yōu)點：一相接地時，另兩相電壓不升高，不存在間歇電弧所造成 的過電壓危險，因此，可選擇額定電壓低的避雷器作為系統(tǒng)的大氣過電壓保護（這樣可使系統(tǒng)絕緣降低，對高壓電網(wǎng)降低造價十分重要）缺點：短路電流大，因此要滿足開斷電流要求，或選擇開關容量 要大，井上380V供電系統(tǒng)采用中性點直接接地系統(tǒng)。井下供電

35、采用中性點不接地系統(tǒng)。6、絕緣監(jiān)視及漏電保護 、在中性點不接地或高電阻接地系統(tǒng)中，利用單相接地時出現(xiàn)的零序電壓這一特點，可以實現(xiàn)無選擇性的絕緣監(jiān)視，用于高壓供電，我礦在地面降壓站6KV和井下四級中央變電所安裝。ABCVVaVbVcc、漏電保護檢漏繼電器使用地點：中性點不接地系統(tǒng)（380V或660V，三相三線制）作用：a.通過歐姆表來監(jiān)視電網(wǎng)絕緣電阻。b.當系統(tǒng)絕緣電阻降到危險值或人體觸及一相導體，或電網(wǎng)一相接時自動斷電。c.可以補償通過人身的電容電流。7、接地和接零電力系統(tǒng)和電氣設備的接地和接零按其作用不同分為：工作接地，保護接地，重復接地和接零，防雷電接地，隔離接地，靜電接地及防電腐蝕接地等

36、。、保護接地a、作用：電氣設備的金屬外殼，由于絕緣損壞有可能帶電，為防止這種電壓危及人身安全的接地，叫保護接地。一般用于中性點不接地系統(tǒng)： . 高壓 低壓 接地保護井下接地電阻，任一點接地電阻值不大于2。、接零作用：當電氣設備外殼與接地的零線連接時稱為接零。. 高壓 低壓 工作接地 接零 重復接地外殼接零降低外殼漏電時的對地電壓，減少了觸電危險性，重復接地作用，進一步降低發(fā)生接地短路時人體的觸電電壓。第五部分 電網(wǎng)及其過電壓一、 電網(wǎng)組成：輸電線路及變配電設施任務：輸送和分配能。1.架空線結構：主要由桿塔、橫擔、絕緣子、線路緊具及導線。桿塔:水泥、木桿、鐵塔、35KV以下采用水泥桿，35KV以

37、上多采用鐵塔，我礦35KV線路為鐵塔2組。桿塔的采用與地形，地理條件相適應（張力桿，加強型直線桿等）架空線與各種設施接近和交叉的最小允許距離居民區(qū)非居民距地面1KV以下110KV35KV1KV以下110KV35KV656.55.5760.50.55建筑物建筑物頂2.53411.530最小垂直距離最小水平距離2、電力電纜（適用于煤礦井下和地面采用架空線有困難的地方）電力電纜（高壓電纜）的種類及適用條件a. 油浸紙絕緣電力電纜135KVZQ系列 銅芯紙絕緣鉛包，鋼帶鎧裝電纜（能承受機械外力，不能承受大的拉力）。ZLQ系列 鋁芯紙絕緣鉛包，鋼帶鎧裝電纜（能承受機械外力，不能承受大的拉力）。ZLQP系

38、列 鋁芯干紙絕緣鉛包，鋼帶鎧裝電纜（能承受一定拉力，敷設可以有一定高差）。ZQP系列 銅芯紙絕緣鋁包，綱帶鎧裝電纜（能承受機械外力，不能承受大的拉力）。b. 油浸紙絕緣不滴流鉛包電力電纜 610KVZQD系列 銅芯油浸紙絕緣不滴流鉛包鋼帶鎧裝電纜（敷設高差不受限制，可垂直敷設）。ZLQD系列 鋁芯油浸紙絕緣不滴流鉛包鋼帶鎧裝電纜（敷設高差不受限制，可垂直敷設）。c. 油浸紙絕緣鉛包電力電纜 610KVZLL系列鋁芯紙絕緣鉛包綱帶鎧裝電纜（能承受機械外力，不能承受拉力）。d. 橡皮絕緣電力電纜 0.56KVXV（XLV）橡皮絕緣聚氯乙烯護套電力電纜（不能承受機械外力）。XF（XLF）橡皮絕緣氯丁

39、橡套電力電纜（非阻燃電纜）XQ（XLQ）橡皮絕緣鉛包鋼帶鎧裝電力電纜（能承受機械外力，不能承受大的拉力）。e. 聚氯乙烯絕緣電力電纜 6KV以下（全塑電纜）VV（VLV）系列：聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜（不能受外力）。VV29-內鋼帶鎧裝（能承受外力，不能承受拉力）VV30-裸細鋼絲鎧裝（能承受一定外力和拉力）V V50-裸粗鋼絲鎧裝（能承受較大拉力）VV59-內粗鋼絲鎧裝（敷設在水中，能承受較大拉力）VV39-內細鋼絲鎧裝（敷設在水中，能承受一定拉力）f. 交聚氯乙烯絕緣電力電纜 6350KVYJV 目前比較先進的電纜特點：能性優(yōu)良，結構簡單，使用方便，載流量大，外徑小，重量輕，不受落差的限制，與其他型號電纜比較，具有耐熱性，熱變形大，而耐腐蝕性強。3、 電纜截面的選擇、按經(jīng)濟電流密度選截面SIg/JjIg-長時最大負荷電流Jj-經(jīng)濟電流密度二、 過電壓及其保護