煤矿电气安全 李国欣精要.ppt

供电可靠性要求高 井下人员 瓦斯 涌水 生产 损失惨重，教训深刻 同一电压等级的供电级数多 地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、移动变电站 负荷集中 大功率设备多 大功率设备多且相对集中，负荷变化对供电系统影响大 运行环境恶劣 事故频繁 环境潮湿，粉尘多，移动型设备多，挤压碰撞多 电缆供电为主 高压电缆一般有几十公里，单相接地电流大，易拉起电弧，不易自恢复 新型电力电子设备逐渐增多 谐波含量超标 自然功率因数低 供电设备技术水平参差不齐 设备多且难以统一，配合复杂，管理维护困难 一 煤矿电网供电结构 几个特点 1 煤矿电网供电结构在正常运行方式下为辐射状类似于配电网，但传输线路上并无T型分支线路，同时也不存在像10kV配网中的线路分段开关，其又具有输电网的特点。 2 地面的各高压配电点基本上是由35kV或110kV变电所6kV母线直接供电，而下井线路供电级数较多，其中央变电所以下部分每一级之间供电距离大都很短，有的线路长度不足500m。 3 煤矿电网中的所有高压开关设备都安装在变电所内，如高压断路器都位于选煤厂等变电所中，高压防爆开关都位于中央变电所、各采区变电所或配电硐室中。 二 保护整定原则及配置 《3~110kV电网继电保护装置运行整定规程》 （1996年6月1实施） 《煤矿安全生产规程》 （2005年1月1日起实行） 《煤矿井下供电三大保护整定细则》 煤炭工业出版社 《矿井漏电保护》 煤炭工业出版社 煤矿电网电气设备保护配置表 煤矿电网电气设备保护配置表 （续） 灵敏度校验 满足灵敏性的要求保护装置保护范围应该在事先规定好的范围内，不论短路点位置，短路类型如何，都能正确反应。 保护装置的灵敏性，通常用灵敏系数来衡量，它主要决定于被保护的元件和电力系统的参数和运行方式。 可靠系数 由于理论计算和实际情况之间存在一定的差别，即必须考虑各种因素的影响，如: （1）实际的短路电流大于计算值； （2）对瞬时动作的保护还应考虑到非周期分量使总电流增大的影响； （3）保护装置中继电器实际启动电流可能小于整定值； （4）考虑必要的裕度。 从最不利的情况出发，即使同时出现以上几个因素的影响，也能保证在预定的保护范围以外发生故障时，保护装置不误动作，因而必须乘以大于1的可靠系数。过流保护考虑到设备的过负荷一般取1.2，井下的保护为电脑程控综合保护器，速断的保护的可靠系数取1.1。 高压线路越级跳闸原因分析 1.整定方法 2.运行方式差异 3.保护装置问题 4.线路较短 系统运行方式差异较大对整定的影响 某矿系统运行方式： 1. 系统参数： 最大短路容量：449.03MVA 最小短路容量：152.49MVA 由于某些下井线路未加限流电抗器，母线的短路电流较大，如某条线路的母线最小三相短路电流为3.15kA（最小两相短路电流2.7KA），且它的下一级出线保护的电流互感器的变比为200/5，而目前井下保护装置的可选的最大短路电流为10倍电流互感器的额定电流，即2KA。 线路较短对保护的影响： 当线路较长时，其始端和末端的短路电流差别较大，因而短路电流的变化趋势比较陡，保护范围较大。 当线路较短的时候，线路的短路电流变化平缓，速断保护的整定值考虑了可靠系数后，其保护范围将很小甚至等于零。 如在井下有的电缆线路大约只有500米，上下级的短路电流很难区分，保护范围为零，此时的瞬时速断形同虚设。在灵敏度不满足要求的情况下，应采用同一灵敏系数法，保证最小保护范围 。 线路较短对保护的影响： 煤矿生产的工作条件是具有十分特殊性的，其电网的安全、稳定运行是煤矿企业安全生产的重要保障。要保障煤矿企业主设备安全可靠运行，正确、合理的保护定值整定是必不可少的措施之一。 目前煤炭系统内，继电保护整定管理水平总体上比较低，至今没有形成统一的，被系统内认可的整定计算规范，目前各单位还处于手动计算，各自为营的状态。 解决思路 制定更加完善的井下保护整定规程 井下配电自动化系统 井下配电自动化监控系统 高压开关保护器全部采用数字化综合保护，以提高保护的可靠性，并在地面建立调度监控系统