第五章 井下供电与照明.ppt

第五章 井下供电与照明安全技术 （6学时） 主要教学内容及要求： 1、 井下供电，2、 井下安全供电技术概述，3、 井下安全供电及保护装置，4、 井下电气保护，5、井下低压电网可能造成的危害及预防，6、 井下保护接地，7、 矿井下电网漏电保护，8、 井下过流保护。 教学重点与难点： 重点熟悉井下安全供电技术，井下安全供电及保护装置，井下电气保护，掌握井下三大保护措施。难点是井下保护接地、漏电保护、过流保护，即井下三大保护措施。 煤矿井下供电 三 大 保 护 一、常见过电流故障的类型 低压电网运行中，常见的过电流故障有短路、过负荷（过载）和单相断线三种情况。什么是短路电流？ 我们首先通过一个简单的实例来说明这一问题： 在正常情况下流过导线、灯的电流为： I=V/R=220/（R1+R2+R3） =220/50.48=4.36 A 如果在灯头处两根导线相互碰头等于灯泡电阻没有接入，此时流过导线的电流则为： I=V/R=220/（R2+R3） =220/2.08=105.5 A 1、短路是指供电线路的相与相之间经导线直接逢接成回路。 短路时，流过供电线路的电流称为短路电流。在井下中性点不接地的供电系统中，短路分为三相、 两相两种，而单相接地不属于短路，但可发展为短路。 ⑴短路故障发生的原因 ①线路与电气设备绝缘破坏。例如，绝缘老化、绝缘受潮，接线（头）工艺不合格，设备内部的电气缺陷和电缆质量低及大气过电压等。 ②受机械性破坏。例如，受到运输机械的撞击，片帮、冒顶物的砸伤，炮崩，电缆敷设半径过小等。 ③误接线、误码操作。例如，相序不同线路的并联，带电进行封装接地线与带封装接地线送电，局部检修送电等。 ④严重隐患点。例如，“鸡爪子”、“羊尾巴”处。 ⑤带电检修电气设备。 ⑥带电移挪电气设备。 ⑵短路故障的危害 短路事故是煤矿常见的恶性事故之一，它产生的电流很大，在短路点电弧的中心温度一般在2500℃~ 4000℃，可在极短的时间内烧毁线路或电气设备，甚至引起火灾。在遇瓦斯、煤尘时，可以引起燃烧或爆炸.短路可使电网电压急剧下降，影响电气设备的正常工作。 2、过负荷 过负荷也称为过载，是指实际流过电气设备的电流超过其额电流，又超过了允许的过流时间。从过流和时间两个量来说，都是相对量，必须具备过流和超时这两个条件，才称为过负荷。 过负荷常烧坏井下电气设备，造成过负荷的原因有：电源电压过低；重载起动；机械性堵转和单相断相。其共同表现是：电气设备超允许时间的过电流，设备的温升超过其允许温升，有时会引起线路着火，甚至扩大为火灾或重大事故。 3、断相 供电线路或用电设备一相断开时称为断相。电动机的此种运转状态叫单相运行。 断相时产生于供电线路，有时产生于设备内部，其断相的原因有：电缆与电缆的连接、电缆与用电设备的连接不牢，松动脱落或一相虚接而烧断；熔断器有一相熔断；电缆芯线受外力作用而断开。其危害主要表同为过负荷，即电动机电流增加，转矩下降，温度升高，甚至烧毁电动机。 二、低压电网短路电流的计算低压电网短路电流计算的目的，其一是接最大短路电流选择开关设备，使开关的遮断电流大于所保护电网发生的最大三相短路电流；其二是接保护线路最末端的两相短路电流校验其保护装置的灵敏度，从而达到保护装置的要求。 短路电流的计算，应根据井下低压电网的实际情况，力求计算过程简单，并设定一些条件。 ㈠计算低压电网短路电流的设定条件 ⑴低压共电系统的容量为无穷大时,变压器二次空载电压维持不变。 ⑵计算线路阻抗时，电缆的电阻值若小于其电抗值的三分之一， 可忽略电缆的电阻。 ⑶计算低压电网短路电流可不计算高压电网阻抗。忽略开关的接触电阻和弧光电阻。 ㈡低压电网短路电流的计算短路电流的计算，有公式法和图表法两种。图表法使用简单，但不如公式法准确。 1、公式计算法利用公式计算短路电流，其实质是欧姆定律的应用。 ΣR—短路回路内一相电阻值的总和，Ω ΣX—短路回路内一相电抗值的总和，Ω ΣR=R1/Kb2+Rb+R2 ΣX=Xx+X1/Kb2+Xb+X2 Xx—根据三相短路容量计算的系统电抗值，Ω R1、X1—高压电缆的电阻、电抗值，Ω Kb—矿用变压器的变比，若一次电压为6000伏，二次电压为 400伏、690伏、1200伏时，变比依次为15 、8.7、5 Rb、Xb—变压器的电阻、电抗值，Ω R2、X2—低压电缆的电阻、