煤矿供电系统及设备安全运行与维护ppt课件.ppt
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1、煤矿供电系统及设备安全运行与维护,第一节 煤矿供电系统隐患处理一 煤矿供电系统的特点1 同一电压等级的供电级数多2 负荷集中,大功率设备多。3 运行环境差事故较多。4 电缆供电为主。5 新型电力电子设备增多。6 供电设备技术水平参差不平。二 煤矿供电的基本要求:安全 可靠 供电质量好 经济合理三 煤矿供电系统及设备常见事故隐患1 供电系统不合理,需要完善。2 电缆管理跟不上,事故频繁。3 高压开关故障。,4 局部通风机供电问题。5 防爆电器安全问题。6 维护人员素质低,违章操作引发事故。四 煤矿供电系统及设备隐患排查与治理1 完善井下供电系统2 加强井下电缆管理(1)成立专门机构,明确职责,落
2、实电缆管理责任。(2)严格执行电缆各项管理制度,确保电缆使用符合标准。(3)进一步加强电缆的现场管理。3 加强高压开关管理。4 完善局部通风机“三专,两闭锁”供电问题,5 坚决淘汰国家明令禁制的电气设备。6努力提高井下电钳工业务技术素质。第二节 井下常用供电设备和电缆的选择与配置一煤矿常用的供电设备1 高压开关 主要包括高压断路器,隔离开关与负荷开关等。2 矿用变压器(移动变电站)现在多采用KBSG隔爆型干式变压器或KBSGZY隔爆移动变电站。3 高压配电装置 主要型号有BGP3,BGP9L,BGP 10等。4 低压配电开关 包括馈电开关和磁力启动器两类,其型号有KBZ和DKBZ系列以及QCZ
3、,QJZ,BQD等二井下低压电气设备的选型与配置,低压电气设备选型应遵循以下原则:1采区一律选择隔爆型或隔爆兼本安型电气设备2 按工作机械对控制的要求选择设备的类型:馈电开关选用真空型,磁力启动器要考虑是否频繁启动,正反转要求。3 开关的额定电压,额定电流按电网额定电压和长时最大工作电流选择。4 电气设备的保护装置要适应电网和工作机械对保护的要求。移动变电站的高压馈电线上,必须设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置;变压器二次侧的总馈电开关应有过流和漏电保护;采区的一般工作机械必须有短路保护;大型采掘机械必须有过负荷和短路保护。5 开关喇叭嘴的数目,内径要合适。,三 移动变电站主变压器的选择
4、变压器的容量按下式计算:,式中:Pe:由变压器供电的全部用电设备的总功率,KWCosjp:加权平均功率因数对于综采工作面 Kx=0.4+0.6PdPe对于一般机采或综掘工作面 Kx=0.286+0.714PdPePd:最大一台电动机的额定功率Sb计算出后按标准额定容量选择变压器SbeSb,四 矿用电缆的选择1 常用电缆矿用高压交联塑料电缆 MYJV22,MYJV42等(35KV以下)低压橡套电缆 MC,MCP等型号;塑力电缆主要有VV22,VV44等型号。电缆型号的含义:MYJV中M:矿用,Y:聚乙烯绝缘,J:交联,加强;V:聚氯乙烯护套;22;钢带铠装;32:细钢丝铠装;42:粗钢丝铠装VV
5、:聚氯乙烯绝缘,聚氯乙烯护套。L:铝芯;29:内钢带铠装;30:裸细钢丝铠装;39:内细钢丝铠装;50:裸粗钢丝铠装MYPTJ中MY矿用移动型;PT:金属屏蔽;J:监视型MCPT中C:采煤机用,2 煤矿安全规程对电缆选用的规定(1)必须选用取得煤安标志的阻燃电缆;(2)电缆应有足够截面的作保护接地的导体;(3)水平落差应符合规定;(4)电缆主芯线截面应满足供电线路负荷的要求(5)低压电缆不应采用铝芯,采区低压电缆严禁 采用铝芯。(6)禁止采用铝包电缆;(7)固定敷设的高压电缆 1)在立井井筒或倾角为45及其以上的井巷内 应采用聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套 电力电缆、交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠
6、装聚氯乙 烯护套电力电缆;,2)在水平巷道或倾角在45以下的井巷内,应采 用聚氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护 套电力电缆、交联聚乙烯钢带或细钢丝铠装聚 氯乙烯护套电力电缆。)在进风斜井井底车场极其附近中采变 电所之间,可以采用铝芯电缆;其它地点必须采 用铜芯电缆(8)固定敷设的低压电缆 应采用MVV铠装或非铠装电缆或对应电压等级 的移动橡套软电缆。(9)非固定敷设的高低压电缆 必须采用符合MT818标准的橡套软电缆。移动 式和手持式电气设备应使用专用橡套电缆。,(10)照明信号通信和控制用的电缆,应采用铠 装或非铠装通信电缆橡套电缆或MVV型塑力缆。(11)移动变电站的供电电缆,应采用监
7、视型屏蔽橡套电缆。3 电缆截面的选择(1)电缆长时允许负荷电流应大于或等于电缆实际负荷电流(2)电气设备正常运行时端电压允许偏移值为正负5%;(3)电气设备起动时的端电压不应低于75%额定电压;(4)电缆的机械强度应满足要求;(5)经得起短路电流的冲击。(6)满足短路保护灵敏度截面的要求.,环境温度25C 线芯最高温度65C;,4电动机工作电流的计算(1)按长时允许负荷电缆选择电缆截面 向单台及两台电机供电的电缆,其工作电流Ie=Pe103 向三台及以上电动机供电的电缆,其工作电 缆:,(2)按正常运行允许的电压损失选择电缆截面,第三节电气保护的使用与维护一电网保护的类型及要求 类型:1 电流
8、保护。包括短路、过电流(过负荷)保护。2 漏电保护:包括跳闸和闭锁保护。3 保护接地:包括系统保护接地和局部保护接地。4 电压保护:包括欠电压和过电压保护。5 单相断线保护。6 风电、瓦斯电闭锁。7 综合保护。电动机、煤电钻和信号照明综保。其中:过电流保护、漏电保护、接地保护称为“三大保护”。电气安全保护的基本要求:选择性 快速性 灵敏性 可靠性,二保护接地的安装,使用和维护(一)作用及原理:1 保护接地:用导体把电气设备中所有正常情况下不 带电的金属外壳,构架与埋在地下的接地极连接起来 称为保护接地。,2 保护接地的作用:减少人触及漏电部位时代触电电流大小;减少电气设备带电时对地泄漏电流产生
9、的电火花的能量,减小矿井有害 气体的燃烧和爆炸的危险。3 原理:其实质是降低了被保部位漏电时的对地电压值;故规定:电压在36伏以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外 壳、构架、铠装电缆的钢带(或钢丝)铅皮或屏蔽层护套等必须有保护接地(二)煤矿井下保护接地网1 井下保护接地网的组成,主接地极;局部接地极 主接地母线;辅助接地母线 接地引线(6)连接导线(7)系统连接线2 为什么要组成接地网 单个接地装置的接地电阻值较大;某个局部接地极失效时附近其他接地极可以替代。避免异地不同相漏电所造成的危害。故煤矿安全规程规定:所有电气设备的保护接地装置(包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线)和局部接
10、地装置,应与主接地极连接成一个总接地网,(三)保护接地装置的接地电阻值、尺寸及安装 1 接地电阻值的规定规定:接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值(任何时候)都不得超过2,每一移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线(或其他相当的接地导线)的电阻值不得超过1。2 井下设局部接地极地点的规定:煤矿安全规程规定:(1)采区变电所(包括移动变电站和移动变压器;,(2)低压配电点或装有3台以上电气设备的点;(3)装有电气设备的峒室和单独装设的高压电气设备;(4)无低压配电点的采煤机工作面的运输巷,回风 巷,集中运输巷(胶带运输巷)以及由 变电所单独 供电的掘进工作面,至少应分别设置一
11、个局部接 地极;(5)连接高压动力电缆的金属连接装置 3 接地极尺寸及安装要求:(1)主接地极:主副水仓中各埋设一块。应用耐腐蚀的钢板制成,其面积不小于0.75、厚度不小于5.,(2)设置在水沟中的局部接地应用面积不小于0.6m 厚度不小于3mm的钢板或具有同等有效面积的 钢管制成,并应平放水沟深 处;(3)设置在其他地点的局部接地极,可用直径不小 于35mm,长度不小于1.5m的钢 管制成,管子 应至少钻20个直径不小于5mm的透孔,并垂直 全部埋入底板.(4)也可以用直径不小于22mm,长度为1m的两根 钢管制成,每根管子上应钻10个直径不小于 5mm的透孔。两根钢管相距不得小于5m,并联
12、 后垂直埋入底板,垂直埋深不得小于0.75m。,4 主接地母线:裸铜线截面不小于m或截面不小于 m的镀锌铁丝或厚度不小于mm截面不小于 00m的扁钢5 辅助接地母线,连接导线和接地连线,电缆连接装 置两头铠装,铅皮的连接:裸铜线截面不小于m或截面不小于m 的镀锌铁丝或厚度不小于mm截面不小于m 的扁钢6 127伏及以下电气设备的连接导线和接地导线:匀采用截面不小于m的裸铜线。,三 漏电保护煤矿安全规程对漏电保护的要求:井下中央变电所的高压馈电线上,必须装设有选择性的单相接地保护装置;移动变电站的高压馈电线上,必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置井下低压馈电线上,必须装设检漏保护装置或
13、有选择性的漏电保护装置,保证自动切断漏电的馈电线路。矿井高压电网必须采取措施限制单相接地电容电流不超过A.,(一)漏电故障1 分类:按性质分(1)集中性漏电 1)长期:电缆或电气设备绝缘 击穿、导体碰外壳;2)间歇:设备运转时;3)瞬间:人触电,弧光放电。(2)分散性漏电 1)某条线路。2)整个电网。按漏电的相数又可分为:单相接地;两相、三相对地的总绝缘电阻降到危险值;人体单相触电。,2 危害及原因(1)危害:触电,引爆瓦斯煤尘,长期会使绝缘 发热进一步引起烧毁设备、着火,电 雷管误爆等。(2)原因:1)电缆的绝缘老化。2)电气设备受潮,进水。3)橡套电缆护套破损。4)带电作业。(二)漏电保护
14、的类型及作用1 类型:按保护方式分:(1)跳闸保护:,当电网绝缘降到危险程度时能使馈电开关跳闸,切断电源的装置。包括无选择性和有选择性两种。(2)漏电闭锁 指在开关合闸之前对电网的绝缘进行检测,如果 电网的对地绝缘电阻低于规定的漏电闭锁动作电 阻值,则使开关不能合闸。按保护原理分:(1)附加直流电源检测式。,(2)零序电流方向式:有选择性。在变压器中性点不接地的放射式电网中,才可以安装选择性漏电继电器。,2 漏电保护装置的作用:连续监视电网对地绝缘状态;当电网对地绝缘电阻降到危险程度,人触及带 电体或电网一相接地时,使馈电开关自动切断 电源;3 漏电保护的动作值:电压 跳闸保护动作值 闭锁值
15、维护值 1140 V 20 k 40 K 50 K 660 V 11 k 22 K 30 k 380 V3.5 k 7 K 15 k 127 V 2 k 4 K 10 k 跳闸保护动作值是以人体触电时网络允许的最低 绝缘电阻值为基础确定的。,(三)漏电保护装置的安装,整定和维护 1 安装(1)主接地线(外壳的保护接地线)要可靠地与采区 变电所的接地母线或局部接地极相连。检漏继电器的主辅助接地极之间间距不应小于5米;(2)正确选择总开关中漏电保护的快慢档;(3)同一地点的几台检漏装置可以共用一个辅助接地极,辅助接地线应使用总截面不小于10m的橡套电缆;(4)检漏继电器应水平安装在适当高度的支架上
16、,并要求动作可靠、便于检查;(5)安装前,应对配合的馈电开关的跳闸机构进行检 查;绝缘、机构灵活情况等。,(6)安装时,电网绝缘电阻应符合要求:1140V 不小于80k:660V 不小于50k:380V 不小于30k:127v 不小于15k。(7)安装完毕,应做跳闸试验,合格后方可使用。2 整定方法(1)对于电子式漏电保护装置,将其调整开关定位 在与实际使用的电源电压相一致的档位,即可 实行动作电阻值的整定。(2)对于微电脑综保装置中的漏电保护的整定,多 数是通过设置电源电压来实现动作电阻整定。(3)对于具有独立外壳的检漏继电器:先按下试验 按钮,同时旋动电位器,直到继电器动作。,3 维护与检
17、修(1)规定:每天必须对低压检漏装置的运行情况进行一 次检查和跳闸试验。(2)维护工每月至少对检漏继电器进行一次详细 检查和修理。(3)在瓦斯检查员的配合下,首次投入运行前及 每月进行一次远方人工漏电试验。(4)检漏继电器每年上井进行一次检修。(5)以上工作应做记录。远方漏电试验:在供电系统中取最远一处的磁力开关,在此开关负荷接线柱与地之间接一只试验电阻,然后合闸送电,变电所检漏继电器跳闸即远方漏电试验合格,四 过电流保护装置的整定与维护(一)过电流故障的类型、危害及产生原因:1 过电流:实际电流超过电气设备、电缆额定电流的现象。2 类型及产生原因:(1)短路:电源未经负载的直接连接。分为:两
18、相、三相短路及异相两点接地短路。短路故障产生的原因 电缆的绝缘老化。不同相序的两回路电源或变压器并联。检修完毕的线路在送电时没有拆除三相短路接地的地线。电气设备防护措施不当。,(2)过载(过负荷)实际电流超过了电气设备的额定电流,同时超过允许过载时间过负荷的原因 电源电压过低 重载起动电动机 机械性堵转 超载运行(3)断相(单相运转)产生原因:熔断器一相熔断。,接线一相松动脱落,电缆芯线一相断开。电动机接线端子处一相松动脱落。3 危害:(1)烧毁电缆、电气设备。(2)引起火灾。(3)引起瓦斯煤尘爆炸。(4)绝缘老化。4 导致电动机烧毁的原因有:(1)内部短路.(2)断相.(3)电压过高.(4)
19、电压过低.(5)过载.,(二)过电流保护装置1 低压熔断器(保护短路)RM1、RM10 管式密封RTO 填料式RL 螺旋式(1)构造,(2)低压熔断器的保护特性保护原理:将其串联在被保线路中,熔体在短路电流作用下受热熔化切断电路。(3)低压熔断器熔体额定电流的选择 选择低压熔断器应满足的条件:1)通过正常最大工作电流时熔体不熔断;2)通过最小短路电流时,熔体迅速熔断。选择计算熔体额定值:保护支线电缆:,保护干线电缆:,验算灵敏度:I(2)d/I R47100A 及以下取 7 125A 取 6.4 160A 取 5 200A 及以上一律取4 127V 电网一律取 4,2 电磁式过流继电器(保护短
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