煤矿供电系统培训教案.docx

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1、2023年2月份机电专业培训教案一、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、工作而配电点按照一定方式相互连接起来的一个整体.矿井井下生产条件非常珞殊,为了保证矿工及矿山的生命、财产安全，要求供电安全、可粘、经济和技术合理。第一节采区供电系烧速一、矿井供电电压等级考虑到经济和技术上的合理性以及统一电气设芥的电压定额和发展趋势，特别制定/标准电压等级.由于煤矿生产条件的特殊性.有的应用场合采用了特定的电压等皴.煤矿井下常用的电压等级及其用途如表6-1所列。种类标准电压/Y用途交流电36井下电气设备的控制回路127井下照明、信号、电话和手持式电气设备380低压动力用电电压660

2、1110井下煤来工作面电气设备用电电压3300部分采区电气设箸用电电压6000诲压电动机及供电电压10000部分矿井向井下供电电压直流电250550架线式电机车为了保证煤矿井下供电安全，煤矿安全规程？对井下务汲电压券级进行了具体的规定。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；i压,不超过K)OOoV.(2)低压,不超过I140Y.(3)照明、信号、电话和手持式电气设符的供电额定电压，不超过127V.(4)远距离控制线路的额定电压.不超过36Y.(5)采区电气设备使用330OV供电时，必须制订专门的安全措施，二、矿井供电系统的类型根据矿井的井田范围、煤层深度和地质条件.矿井

3、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15011)时应采用浅井供电系统。(I)深井供电系统,深井供Hi系统采用三级供电方式,即地面变电站、井下中央变电所和采区变电所。井下中央变电所用高压电揽将6kY电能送到采区变电所，采区变电所用变压器将电压降到IMoV、660V(或380V),用低压电缆分别送到各个工作面附近的配电点，再分别送给各动力设备.采区卷道中的照明、伯号由照明、信写综合保护装置供电.(2)浅井供电系统当煤层埋减深度小于150时，应采用浅井供电系统。浅井供电系统是田地向变电所直接招6kV电能送到与采区变电所位置相对应的地面变电亭.变电亭再

4、将6kV降低到660V(或380V),经钻孔向井下采区变电所供电，三、变压器中性点的运行方式变JK零中性点的运行方式其实就是变压戏中性点与地的连接方式.般有三种：变压潺中性点直接接地、变压推中性点不接地和变JK器中性点采用沿弧线网接地.I、变压器个性点直接接地的危害(1)人体触及一相带电体。在中性点ri接接地时，人触及一相带电体时，通过人身的触电电源远远大于通过人身的安全电流(30三),是非常危险的.(2)电网一相接地，在变压器中性点宜接接地系统中，一相接地即为单相短路，必将产生接地短路电流及电孤,如果接地点同由瓦斯浓度在樨炸的浓度范阚内则会引起瓦斯爆炸，造成更为严理的芯性事故.根据以上两种情

5、况的分析，煤矿安全规程3规定：严禁井卜配电变压器中性点a接接地.严禁由地面中性点直接接地的变出零或发电机直接向井下供电.2 .变压器中性点不接地运行方式变压涔中性点不接地运行比中性点H接接地运行安全得多，但是，如果线路对地绝缘电阻下降太多或线路对地电容不可忽略，则仍存在一定的危险.因此,还必须采取措施对线路的绝缘进行监视，随苻供电线路的延长，电网对地电容也在增大，由此产生的危宙不容忽视。因此,在变压器中性点不接地系统中，必须同时考虑电网电容和绝缘电阻的共同影响，采取必要的安全措施。3 .变出潺中性点采用消瓠线圈接地在电网对地电容电流较大时.即使线路对地绝缘电阻很高,也不能M少通过人身的触电电温

6、反而会增加触电电流。为此，可用电感电流来补偿电容电流，变压器中性点采用消弧线圈接地就是通过消弧线Wi产生感性电流来补偿电网电容电流的.煤矿安全规程3规定：矿井高压电网,必须采取措临限制难相接地电容电流不超过20A.井下电网三大保护矿井供电电网保护的类型及要求煤矿井下电气保护所指的“三大保护”(漏电保护、过流保护和保护接地)，是我国煤矿井下电气设备和线路普遍具有和使用的三种保护类型。C块矿安全规程3根据弃下电气设备的作用、使用电压等级.操作方式与环境,对所采用的保护做出了规定.现招保护类里介绍如下；(D电流保护。包括短路保护、过流(过负荷)保护。(2)漏电保护.包括非选择性、选择性漏电保护和海电

7、闭锁.(3)保妒接地.包括系统保护接地、局部保护接地。(4)电压保护.包括欠电压保护、过电压保护。(5)总相断线保护.(6)甲烷风电闭锁。(7)踪令保护.有电动机徐合保护和燃电钻(照明)综合保护等.对矿井电气保护装置的基本要求有以下几点：(1)选择性。当供电系统发生故障时，电气保护装置应能有选择地将故障段切除，即断开距离事故点最近的开关设备.从而保证供电系统的其他部分能正常运行.为了保证电气保护装嵬的动作有选择性，上级开关保护的动作值应比下级开关保护的动作值大11倍以上,而且要求上级开关的动作时间比下级开关的动作时间长050.7s。(2)快速性一般要求电气保护装置能快速切除故障.但有些信况下快

8、速动作与选择性相矛盾。例如，选界性漏电保护，在规路出现海电故障后，经一定选择时限，再通过开关的动作,就膨响了故障的快速切断,在不能同时满足以上两个要求时，一般应首先满足选择性的要求.对用来监视电力系统不正常工作状态的保护袋置.如过负荷保户,就不需要快速动作，应有一定的延时.（3）灵敏性。电气保护装置对其保护莅困内的故障和不正常运行状态的反应能力称为灵敏性.不同的保护装置和被保护设爵对灵敏系数的要求也不相同,井下被保护的变压、线路等所有电气设备,其过流保护的最低巩般系数为1.5,后备保妒的灵敬系数为1.2,（力动作可施性。动作可推性是指坡路和电气设备发生故障时,保护装火应能可独动作.不会出现拒动

9、,也不会出现误动.二、漏电保妒在电力系统中，如果带电导体对大地的绝缘阻抗降低到一定程度,使经该阻抗流入大地的电流增大到一定程度.那么.说明该带电导体发生了漏电故障.流人大地的电流称为漏电电流。在变压潺中性点绝缘的低压供电系统中，发生单相接地（包括a接接地和经过渡阻抗接地）或两相、三相对她的总绝缘阻抗下降到危险值的电气故障就叫做漏电故障,由此可见，漏电故障分为单相漏电、两相阳电和三相漏电三种类型，其中前两种属于不时称漏电故圈后一种属于对称性电故障。按照漏电故障存在的区域特征，乂可以把漏电故障分为集中性漏电和分散性漏电两种.集中性漏电是指漏电故障发生在电网中的某处或某一点，而电网其余部分的对地绝缘

10、水平保持正常分散件漏电是指整个电网或将条线路的对地绝缘水平均匀下降并低于允许水平的漏电.在井下供电中遇到的大多数混电故障是集中性“电故障，分散性漏电故阳极为少见。接地保护接地保护对保证人身触电安全是非常JR娈的。由于接胞电阻的数伤被控制在规定的范困内，因此，通过接地装置的有效分流作用，就UJ以把流经人身的班电电流降低到安全值以内.确保人身的安全.此外由于装设了保护接地装置,带电导体外无处的漏电电流的绝大部分经接地装两流入大地。即使设备外壳与大地接触不良而产生电火花，但由于接地装置的分流作用，也可以使电火花能居大大减小，从而谓免了引爆瓦斯、煤尘的危险，井下电气设备比较分散.而且供电距离又远.很雄用一个集中的接地装置来满足接地保护的需要。因此，除井下中央变电所设建主接地极外,沿益供电雄路还埋设了许名局部接地板。利用铠装电缆和铅皮、钢带（或钢丝）以及橡套电统的接地芯线，把分布在井底车场、运输大巷、采区变电所以及工作面配电点的电气设备（%V以上）的金桃外壳在电气上连接起来，这样就使各处埋设的接地极（局部接地极也并联起来，形成一个井下接地保护系统，这就是井下按地保护网。