矿井供电系统井下供电安全附矿井供电电网保护.docx
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矿井供电系统井下供电安全附矿井供电电网保护
矿井供电系统、井下供电安全及矿井供电电网保护
重点:
1、掌握矿井供电系统知识
2、掌握采区供电系统知识
3、掌握井下供电安全知识
4、掌握“三专两闭锁”的作用及使用范围
5、掌握矿井电气保护装置的要求
6、熟练掌握漏电的危害,原因和漏电保护原理及漏电保护装置
7、熟练掌握保护接地的作用及保护接地的要求
8、熟练掌握过电流保护知识
难点:
1、变压器中性点运行方式
2、漏电保护和保护接地
一授课内容
(一)矿井供电系统
1、矿井供电的基本要求:
(1)供电安全
(2)供电可靠(3)供电经济(4)供电技术合理
2、电力负荷的分类:
(1)一级负荷
(2)二级负荷(3)三级负
3、煤矿电压等级:
(1)高压不超过10000v,
(2)低压不超过1140v,(3)照明、信号、电话和手持式电气设备的供电电压不超过127v,(4)远距离控制线路的额定电压不超过36v,(5)采区电气设备使用3300v供电时,必须制定专门的安全措施。
4.10kv电压直接下井供电:
随着井下机械化程度的提高,采掘工作面机组容量的加大,6kv供电电压在一些矿井已不能满足要求,开始采用10kv电压直接下井。
(1)大型矿井:
a、可以提高电网输送电能的能力,扩大合理供电范围。
b、在输送能量一定的情况下,输电所需导线的截面也越小。
(2)中小矿井:
a、减少因设置35kv/6kv变电所而造成的多余容量初装增容费。
b、减少了年运行费用。
C、简化了供电系统,减少了电网事故,提高了运行的可靠性。
(3)供电安全措施:
a、必须通过指定检验机构的技术鉴定。
b、10kv系统投入前,必须按有关规定进行验收、检查、实验。
c、10kv系统投入运行后,必须按有关规定进行各项实验鉴定工作。
d、必须设置10kv单相接地保护,保护接地,并按有关规定进行各项实验。
e、矿用监视屏蔽型橡套电缆间的相互连接及与设备的连接,必须采用10kv专用的电缆终端。
5矿井供电系统的类型:
(1)深井供电系统。
(2)浅井供电系统。
6变压器中性点的运行方式:
(1)变压器中性点。
(2)变压器中性点的运行方式:
中性点直接接地,中性点不接地和中性点采用消弧线圈接地。
7、变压器中性点直接接的危害:
(1)人体触及一相带电体。
在中性点直接接地时,人触及一相带电体时,通过人体的触电电流远远大于通过人体的安全电流(30)mA,是非常危险的。
(2)电网一相接地。
在变压器中性点直接接地的系统中,一相接地即为单项短
路,会产生接地短路电流及电弧,如果接地点周围瓦斯浓度在爆炸的浓度范围内,则会引起瓦斯爆炸,造成更为严重的恶性事故。
8井下中央变电所的配电范围,主要向下列设备及地点配电:
(1)各采区变电所。
(2)主排水泵房的高压电动机。
(3)井下电机车需要的变流设备。
(4)井下中央变电所通过动力变压器将高压6kv降低到660v(或380v),向井底车场及其附近巷道的低压动力设备供电。
(二)采区供电系统
1采区供电的要求
(1)采区供电电压已普遍提高,采用660v或1140v。
(2)为缩短低压供电距离,一般使用隔爆移动变电站;为了配合采煤机组快速推进的需要,广泛采用组合式电气设备。
(3)在采区电气安全方面,广泛采用阻燃移动式相套屏蔽电缆,使用了漏电闭锁、有选择性漏电保护装置,使用照明、信号综合保护装置和煤电钻综合保护装置。
2采区变电所接线方式:
(1)采区变电所高压接线方式:
a单电源进线。
b双电源进线
(2)采区变电所低压接线方式。
每台变压器的低压侧都装有1台自动馈电开关作为总开关,并且配有漏电保护装置。
3综采工作面供电系统:
(1)综采工作面对供电系统的要求:
a综采工作面各生产机械宜采用辐射式单独电缆供电。
b刮板输送机有多台电动机驱动,容量都不大时,可以采用干式供电;容量都较大时,可以采用辐射式单独供电。
C采用移动变电站。
优点是缩短低压供电距离,减少电压损失。
D力求减少电缆的长度,减少电缆的截面积。
E综采工作面照明灯间距不得大于15M。
(2)综采工作面供电系统的组成:
A6kv高压系统,由高压隔爆配电箱、移动变电站、高压屏蔽电缆等组成。
B1140v低压系统。
由低压馈电开关(设有漏电、过流、短路保护装置),真空电磁启动器,低压屏蔽电缆等组成。
(三)井下供电安全知识
1《煤矿安全规程》对井下供电的要求:
(1)对井下各水平中央变电所、主排水泵房和下山开采的采取排水泵房供电的线路,不得少于两回路。
当任一回路停止供电时,其余回路应担负全部负荷。
两回路电源来自各自的变压器和母线段,线路上不应分接任何负载。
(2)井下低压配电系统同时存在2种或2种以上电压时,低压电器设备上应明显标出其电压额定值。
(3)矿井必须备有井上、下配电系统图,井下电气设备布置示意图和电力、电话、信号、电机车等线路平面敷设示意图,并随着情况变化定期填绘。
(4)电气设备不应超过额定值运行。
(5)直接向井下供电的高压馈电线上,严禁装设自动重合闸。
(6)井上、井下必须装设防雷电装置。
2.安全用电作业制度:
(1)工作票制度:
凡井下高压电气设备的检修都要使用工作票。
《规程》规定,工作票分为三种:
第一种工作票、第二种工作票和口头或电话命令。
井下电气设备的检修采用第一种工作票制度。
其内容有:
A工作负责人,也称监护人,负责此项工作。
B工作人员,所有参加此项工作的人员。
C工作内容和工作地点。
D计划工作时间。
包括年、月、日、时、分。
E安全措施。
一部分由工作票签发人填写,由工作签发人签字;另一部分由工作许可人填写,由工作许可人签字。
F许可工作时间,一旦确后,有工作负责人和工作许可人分别签名。
G工作负责人变动。
当工作负责人临时变动时,列出新工作负责人姓名,注明变动时间,有工作票签发人签名。
H工作票延期。
注明延期的时间,由工作负责人签名,值班负责人签字。
I工作终结。
注明工作完成的时间,由工作负责人签名,,工作许可人签名,值班负责人签名。
工作期间工作票始终留在工作负责人手中,工作结束后交工作票签发人保存3个月。
(2)工作许可制度:
对地面变电站电源进线及与进线有关的电气设备进行操作检修时,必须得到主管部门调度的批准。
(3)高压倒闸、实验操作票和工作监护制度:
高压倒闸操作和高压实验必须执行操作工作票和工作监护制度,必须有两人执行,其中一人监护,一人操作。
(4)停送电制度:
井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。
检修或搬迁前,必须切断电源,检查瓦斯。
在无人值班的变电所,停电后应设专人看守。
严禁约定信号停、送电。
(5)验电、放电、接地、挂牌制。
;
①停电后验电前,应先检查周围的瓦斯浓度,当瓦斯浓度低于1℅时,用与电源电压相适应的验电笔验电。
②当验明确实停电后,应先短路接地线接地,然后将被检修的设备、导线三相短路对地放电。
③工作前,应将电气设备的闭锁装置锁好,并挂上“禁止合闸,有人工作”的警示牌。
(6)工作中防止防止送电的措施:
①高压防爆配电装置停电后,必须把开关拉出,使插销脱离电源。
拔出插销后,电源侧要用专用的挡板挡住,以防触电和误推入开关。
②可能从两侧送电的设备,必须可靠的断开各方电源,拔出插销或拉开刀闸。
③低压防爆开关在开盖进行检修时,严禁解除闭锁,不盖盖进行送电实验或进行其他带电检查工作。
(7)井下用电十不准制度:
①不准带电检修、搬迁电气设备、电线、电缆。
②不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。
③不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。
④不准明火操作、明火打点、明火爆破。
⑤不准用铜丝、铝丝、铁丝等代替保险丝。
⑥停风、停电的采掘工作面,未检查瓦斯不准送电。
⑦有故障的线路不准强行送电。
⑧电气设备的保护装置失灵后,不准送电。
⑨失爆的设备、电器,不准使用。
⑩不准在井下拆卸和敲打矿灯。
(8)井下供电要实行“三无”和“三坚持”:
三无:
无“鸡爪子”,无“羊尾巴”,无明接头。
三坚持:
坚持使用捡漏继电器;坚持使用煤电钻、照明、信号综合保护装置;坚持使用风电和瓦斯电闭锁。
3触电的危害及防治措施:
(1)触电的概念机分类
①触电的概念:
人触及带电导体或因绝缘埙坏而带电的电气设备金属外壳,或接近高压带电体而成为电流通路的现象。
②触电的分类:
ⅰ电击:
触电电流对人体内部组织的损害。
ⅱ电伤:
电流的热效应、化学效应和机械效应对人造成的伤害。
(2)触电的方式:
①单相触电②两相触电③跨步电压触电
(3)安全电流和安全电压:
①安全电流:
发生触电时不会使人致死、致伤的通过人体的最大触电电流。
(安全电流为30mA).
②安全电压:
安全电流与人体电阻的乘积称为安全电压。
(4)防止触电的措施:
①井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。
②操作井下电气设备必须遵守《安全规程》里的规定。
③加强对电气设备、供电线路的管理。
④防止人体接触或接近带电体。
⑤对人员经常接触的电气设备采用低工作电压。
⑥井下电气设备必须有保护接地。
⑦设置漏电保护系统,一旦发生人体触电,应立即切断电源,保证人体安全。
(四)“三专两闭锁”的作用及使用范围
1“三专两闭锁”指:
专用变压器、专用开关、专用线路和风电闭锁、瓦斯电闭锁
2“三专”供电的作用:
保证供电的连续性、可靠性,可以不间断地向掘进工作面通风。
3“风电闭锁”的作用:
保证掘进工作面动力设备工作前,局部通风机先工作;由于任何原因使局部通风机停止工作时,切断掘进工作面动力设备的电源;防止由于电火花、机械火花引起瓦斯爆炸。
4“瓦斯电闭锁”的作用:
当瓦斯浓度达到1℅时,瓦斯监控器发出报警;当瓦斯浓度达到1.5℅时,立即切断掘进工作面的电源并闭锁,以免因电火花、机械火花引起瓦斯爆炸。
5使用范围:
瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井与瓦斯突出矿井中,掘进工作面的局部通风机。
(五)对矿井电气保护装置的要求:
⑴选择性:
当供电系统发生故障时,电气保护装置应能有选择将故障段切除,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。
(上一级开关保护的动作值应比下一级开关保护的动作值大1.1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0.5~0.7s。
⑵快速性:
一般要求电气保护装置能快速切断故障。
(在快速动作和选择性相矛盾一般应先满足选择性的要求。
)
⑶灵敏性:
电气保护装置对其保护范围内的故障和不正常运行状态的反应能力。
⑷动作可靠性:
指线路和电气设备发生故障时,保护装置应能可靠动作,不会出现据动,也不会出现误动。
(六)漏电保护:
1漏电的概念:
在变压器中性点不接地电网中,发生单相接地或两相、三相对地的总绝缘电阻降低到危险值的电气故障叫漏电故障,简称漏电。
(按性质分:
集中性漏电和分散性漏电)。
2漏电的危害:
①流经人体的电流超过30Ma.S时,就有触电伤亡的危险。
②当漏电电流的电火花能力达到点燃瓦斯、煤尘的最小能量时,可能引起瓦斯、煤尘的爆炸。
③长期漏电,会使绝缘发热、老化,还可能烧坏电气设备,引起相间短路和电气火灾事故。
④如果漏电发生在爆破作业地点附近,由于漏电电流在它流经的电路上会产生电压降,当电雷管两端的引线接触漏电路径上具有电位差的两点时,可能造成电雷管提前引爆。
3漏电的原因:
①运行中的电缆或电气设备受潮或进水,使绝缘电阻下降;
②电气设备或电缆长期过负荷运行使绝缘老化;
③电缆与电气设备的连接不符合要求。
造成接头松动脱离、碰触金属外壳;
④橡套电缆的连接不符合要求,出现“鸡爪
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- 矿井 供电系统 井下 供电 安全 电网 保护