礦井三大保護(hù)

1、上頁上頁下頁下頁目錄目錄井下電網(wǎng)三大保護(hù)井下電網(wǎng)三大保護(hù) 上頁上頁下頁下頁目錄目錄主要內(nèi)容123上頁上頁下頁下頁目錄目錄一一 基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識對繼電保護(hù)的基本要求對繼電保護(hù)的基本要求 作用于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上有四個(gè)基本要求作用于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上有四個(gè)基本要求即：即：快速性、可靠性、選擇性、靈敏性快速性、可靠性、選擇性、靈敏性。上頁上頁下頁下頁目錄目錄二二 井下電網(wǎng)過流保護(hù)井下電網(wǎng)過流保護(hù) 凡是流過電氣設(shè)備或線路的電流，如果超過其額定凡是流過電氣設(shè)備或線路的電流，如果超過其額定值或允許值，都叫做過電流。值或允許值，都叫做過電流。 引起過電流的原因很多，如短路、過負(fù)荷、電動(dòng)機(jī)引起過電

2、流的原因很多，如短路、過負(fù)荷、電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)轉(zhuǎn)單相運(yùn)轉(zhuǎn)( (斷相斷相) )等。長時(shí)間的過電流運(yùn)行，將導(dǎo)致電氣等。長時(shí)間的過電流運(yùn)行，將導(dǎo)致電氣設(shè)備與井下電纜的迅速損壞，甚至引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。設(shè)備與井下電纜的迅速損壞，甚至引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。 為此，對于電氣設(shè)備和供電線路都必須設(shè)置相應(yīng)的為此，對于電氣設(shè)備和供電線路都必須設(shè)置相應(yīng)的過流保護(hù)，以便能及時(shí)地切斷故障處的電源，防止事態(tài)過流保護(hù)，以便能及時(shí)地切斷故障處的電源，防止事態(tài)的惡化。的惡化。上頁上頁下頁下頁目錄目錄二二 井下電網(wǎng)過流保護(hù)井下電網(wǎng)過流保護(hù)煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程第第421421條規(guī)定：條規(guī)定：“井下高壓電動(dòng)機(jī)、井下高壓電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力變

3、壓器的高壓側(cè)，應(yīng)有短路、過負(fù)荷和欠電壓釋放動(dòng)力變壓器的高壓側(cè)，應(yīng)有短路、過負(fù)荷和欠電壓釋放保護(hù)。井下由中央變電所、移動(dòng)變電站或配電點(diǎn)引出的保護(hù)。井下由中央變電所、移動(dòng)變電站或配電點(diǎn)引出的饋電線上，應(yīng)裝設(shè)短路和過負(fù)荷保護(hù)裝置，或至少裝短饋電線上，應(yīng)裝設(shè)短路和過負(fù)荷保護(hù)裝置，或至少裝短路保護(hù)裝置。低壓電動(dòng)機(jī)應(yīng)具備短路、過負(fù)荷、單相斷路保護(hù)裝置。低壓電動(dòng)機(jī)應(yīng)具備短路、過負(fù)荷、單相斷線的保護(hù)及遠(yuǎn)方控制裝置。線的保護(hù)及遠(yuǎn)方控制裝置?！鄙享撋享撓马撓马撃夸浤夸浫?漏電保護(hù)漏電保護(hù)p漏電保護(hù)的主要目漏電保護(hù)的主要目 是通過切斷電源的操作來防止人身觸電傷亡和漏電是通過切斷電源的操作來防止人身觸電傷亡和漏電電

4、流引爆瓦斯煤塵。對于井下中性點(diǎn)絕緣的供電單元，電流引爆瓦斯煤塵。對于井下中性點(diǎn)絕緣的供電單元，漏電保護(hù)有多種方式，如附加電源直流檢測式，零序電漏電保護(hù)有多種方式，如附加電源直流檢測式，零序電壓、電流式等，它們的保護(hù)原理各不相同。壓、電流式等，它們的保護(hù)原理各不相同。上頁上頁下頁下頁目錄目錄三三 漏漏 電電 保保 護(hù)護(hù)p漏電保護(hù)的漏電保護(hù)的目的目的是通過切斷電源的操作來防止人身觸電傷亡是通過切斷電源的操作來防止人身觸電傷亡和漏電電流引爆沼氣煤塵。保護(hù)方式有：和漏電電流引爆沼氣煤塵。保護(hù)方式有： 附加直流電源檢測式漏電保護(hù)附加直流電源檢測式漏電保護(hù) 利用三個(gè)整流管的漏電保護(hù)利用三個(gè)整流管的漏電保護(hù)

5、 零序電壓式漏電保護(hù)零序電壓式漏電保護(hù) 零序電流式漏電保護(hù)零序電流式漏電保護(hù) 零序功率方向式漏電保護(hù)零序功率方向式漏電保護(hù) 旁路接地式漏電保護(hù)旁路接地式漏電保護(hù)上頁上頁下頁下頁目錄目錄漏電保護(hù)原理漏電保護(hù)原理上頁上頁下頁下頁目錄目錄1.1.附加電源直流檢測式漏電保護(hù)附加電源直流檢測式漏電保護(hù)1 1） 保護(hù)原理：電網(wǎng)發(fā)生漏電故障，最容易檢測到電網(wǎng)各相對地保護(hù)原理：電網(wǎng)發(fā)生漏電故障，最容易檢測到電網(wǎng)各相對地絕緣電阻的下降。通過在電網(wǎng)上附加一直流電源的方式，檢絕緣電阻的下降。通過在電網(wǎng)上附加一直流電源的方式，檢測電網(wǎng)對地的絕緣阻抗，判斷是否發(fā)生漏電故障。測電網(wǎng)對地的絕緣阻抗，判斷是否發(fā)生漏電故障。

6、上頁上頁下頁下頁目錄目錄 附加電源直流附加電源直流檢測式漏電保檢測式漏電保護(hù)電氣原理圖護(hù)電氣原理圖上頁上頁下頁下頁目錄目錄電流電流I I為：為：321/1/1/11rrrr12kKDgr=/3llUIRRRRRr上頁上頁下頁下頁目錄目錄p對對直流回路，直流回路，r r相當(dāng)于三相電網(wǎng)各相對地的絕緣電阻并聯(lián)。相當(dāng)于三相電網(wǎng)各相對地的絕緣電阻并聯(lián)。p若若一相絕緣電阻降低為一相絕緣電阻降低為r r，其余兩相為正?；驘o限大，則，其余兩相為正?；驘o限大，則r rr r；p若若L1L1、L2L2兩相絕緣電阻同時(shí)下降兩相絕緣電阻同時(shí)下降，且，且r1=r2=rr1=r2=r，而，而L3L3相為正常，相為正常，則

7、則r rr/2r/2; ;p若若三相對地絕緣電阻同時(shí)下降三相對地絕緣電阻同時(shí)下降，且，且r1=r2=r3=rr1=r2=r3=r，則，則r rr/3r/3。上頁上頁下頁下頁目錄目錄不同電網(wǎng)電壓的漏電故障動(dòng)作電阻值不同電網(wǎng)電壓的漏電故障動(dòng)作電阻值額定電壓/V單相漏電動(dòng)作電阻值/ 三相漏電動(dòng)作電阻值/ 1271.5（1.43）4.53803.5（3.4）10.566011(11.7)33114020(21)60kk中華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT871-2011礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)上頁上頁下頁下頁目錄目錄4 4）附加直流電源檢測式漏電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)）附加直流電源檢測式漏電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)附加直流電源檢

8、測式漏電保護(hù)的附加直流電源檢測式漏電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1 1）保護(hù)全面）保護(hù)全面。保護(hù)范圍幾乎可以覆蓋到整個(gè)低壓供電保護(hù)單元，。保護(hù)范圍幾乎可以覆蓋到整個(gè)低壓供電保護(hù)單元，唯一不能保護(hù)的是一段由井下動(dòng)力變壓器低壓側(cè)至總低壓饋電開唯一不能保護(hù)的是一段由井下動(dòng)力變壓器低壓側(cè)至總低壓饋電開關(guān)的電纜。關(guān)的電纜。保護(hù)動(dòng)作無死區(qū)保護(hù)動(dòng)作無死區(qū)，故障跳閘不受故障類型和發(fā)生的時(shí)，故障跳閘不受故障類型和發(fā)生的時(shí)間地點(diǎn)的影響。間地點(diǎn)的影響。（2 2）對整個(gè)供電單元具有電容電流補(bǔ)償）對整個(gè)供電單元具有電容電流補(bǔ)償，漏電電流和人身觸電電漏電電流和人身觸電電流較小流較小。上頁上頁下頁下頁目錄目錄（3 3）動(dòng)作值整定簡單

9、，數(shù)值固定）動(dòng)作值整定簡單，數(shù)值固定，而且能直接反應(yīng)電網(wǎng)對地的絕，而且能直接反應(yīng)電網(wǎng)對地的絕緣情況；緣情況；（4 4）這種保護(hù)裝置與井下供電單元的各分組饋電開關(guān)、磁力啟動(dòng)）這種保護(hù)裝置與井下供電單元的各分組饋電開關(guān)、磁力啟動(dòng)器中的漏電閉鎖單元結(jié)合，可以構(gòu)成一個(gè)簡單易行、可靠性高、器中的漏電閉鎖單元結(jié)合，可以構(gòu)成一個(gè)簡單易行、可靠性高、成本低廉且易于查找故障支路的漏電保護(hù)系統(tǒng)成本低廉且易于查找故障支路的漏電保護(hù)系統(tǒng)；4 4）附加直流電源檢測式漏電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)）附加直流電源檢測式漏電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)上頁上頁下頁下頁目錄目錄5 5）缺點(diǎn)）缺點(diǎn)（1 1）保護(hù)無選擇性）保護(hù)無選擇性，即在供電單元的任何處發(fā)生漏電

10、故障，都，即在供電單元的任何處發(fā)生漏電故障，都將引起總開關(guān)跳閘，停電范圍大。將引起總開關(guān)跳閘，停電范圍大。（2 2）電容電流的補(bǔ)償是靜態(tài)補(bǔ)償）電容電流的補(bǔ)償是靜態(tài)補(bǔ)償，電感電抗值調(diào)整好后不能隨，電感電抗值調(diào)整好后不能隨電網(wǎng)對地電容的大小變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)，無法保持在最佳補(bǔ)償狀電網(wǎng)對地電容的大小變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)，無法保持在最佳補(bǔ)償狀態(tài)。態(tài)。（3 3）保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間較長）保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間較長。上頁上頁下頁下頁目錄目錄3. 3. 零序電壓式漏電保護(hù)零序電壓式漏電保護(hù)p利用漏電時(shí)零序電壓的大小，來反應(yīng)電網(wǎng)對地的絕緣程度，當(dāng)利用漏電時(shí)零序電壓的大小，來反應(yīng)電網(wǎng)對地的絕緣程度，當(dāng)零序電壓達(dá)到一定程度時(shí)即認(rèn)

11、為發(fā)生漏電，使饋電開關(guān)跳閘。零序電壓達(dá)到一定程度時(shí)即認(rèn)為發(fā)生漏電，使饋電開關(guān)跳閘。p缺點(diǎn)缺點(diǎn)：動(dòng)作電阻值不固定、無選擇性、不能保護(hù)對稱性漏電故：動(dòng)作電阻值不固定、無選擇性、不能保護(hù)對稱性漏電故障、只能在變壓器中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，一般應(yīng)用在障、只能在變壓器中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，一般應(yīng)用在6kV6kV及以及以上電壓電網(wǎng)絕緣監(jiān)視保護(hù)中。上電壓電網(wǎng)絕緣監(jiān)視保護(hù)中。上頁上頁下頁下頁目錄目錄4. 4. 零序電流式漏電保護(hù)零序電流式漏電保護(hù)p在在電網(wǎng)中發(fā)生電網(wǎng)中發(fā)生非對稱性漏電故障非對稱性漏電故障時(shí)，如果存在零序回路，則在回時(shí)，如果存在零序回路，則在回路中出現(xiàn)零序電流。通過零序電流互感器檢測出該零序電

12、流的大小，路中出現(xiàn)零序電流。通過零序電流互感器檢測出該零序電流的大小，在超過整定值時(shí)使繼電器動(dòng)作，切斷故障線路電源。在超過整定值時(shí)使繼電器動(dòng)作，切斷故障線路電源。p利用各支路零序電流的方向的不同，可實(shí)現(xiàn)放射式電網(wǎng)的利用各支路零序電流的方向的不同，可實(shí)現(xiàn)放射式電網(wǎng)的橫向選橫向選擇性漏電保護(hù)擇性漏電保護(hù)。既可在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中應(yīng)用，中性點(diǎn)接地系統(tǒng)。既可在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中應(yīng)用，中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中也可應(yīng)用。中也可應(yīng)用。p缺點(diǎn)：動(dòng)作電阻值不固定、不能保護(hù)對稱性故障、不能補(bǔ)償電容缺點(diǎn)：動(dòng)作電阻值不固定、不能保護(hù)對稱性故障、不能補(bǔ)償電容電流電流。上頁上頁下頁下頁目錄目錄上頁上頁下頁下頁目錄目錄整整 定定中

13、華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT871-2011MT871-2011礦用防爆低礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)壓交流真空饋電開關(guān)7.27.2條規(guī)定條規(guī)定 具有選擇性漏電保護(hù)的饋電開關(guān)，以零序電流互感器為界，電源側(cè)電容和負(fù)荷側(cè)電容取表2 的六級測量其動(dòng)作電阻值，在每組電容值的情況下，當(dāng)電源電壓為額定值的85%-110%，單相動(dòng)作電阻值應(yīng)符合表3 的規(guī)定，且電源側(cè)漏電不動(dòng)作，負(fù)荷側(cè)漏電動(dòng)作。另外，應(yīng)設(shè)有延時(shí)環(huán)節(jié)，各級延時(shí)的級差時(shí)間為200ms250ms。上頁上頁下頁下頁目錄目錄整整 定定組別123456電源側(cè)電容C1：uF/相0.220.470.690.220.470.69負(fù)荷側(cè)

14、電容C2：uF/相0.10.10.10.330.330.33表1 電源側(cè)及負(fù)荷側(cè)電容值上頁上頁下頁下頁目錄目錄5. 5. 零序功率方向式漏電保護(hù)零序功率方向式漏電保護(hù)p利用零序電流或零序電壓的幅值大小來判斷供電系統(tǒng)是否發(fā)生漏利用零序電流或零序電壓的幅值大小來判斷供電系統(tǒng)是否發(fā)生漏電，同時(shí)利用各支路的零序電流與零序電壓的相位關(guān)系判斷故障支電，同時(shí)利用各支路的零序電流與零序電壓的相位關(guān)系判斷故障支路，然后切除故障支路，實(shí)現(xiàn)有選擇性切除故障的保護(hù)方式。路，然后切除故障支路，實(shí)現(xiàn)有選擇性切除故障的保護(hù)方式。p優(yōu)點(diǎn)：有較強(qiáng)的橫向選擇性，當(dāng)支路發(fā)生漏電時(shí)，停電范圍很小。優(yōu)點(diǎn)：有較強(qiáng)的橫向選擇性，當(dāng)支路發(fā)生

15、漏電時(shí)，停電范圍很小。p缺點(diǎn)：與零序電流方向保護(hù)類似。缺點(diǎn)：與零序電流方向保護(hù)類似。上頁上頁下頁下頁目錄目錄四四 保護(hù)接地保護(hù)接地上頁上頁下頁下頁目錄目錄二、井下保護(hù)接地系統(tǒng)二、井下保護(hù)接地系統(tǒng) （1 1）p井下各種電氣設(shè)備裝設(shè)了單獨(dú)的保護(hù)接地裝置，并不能完全井下各種電氣設(shè)備裝設(shè)了單獨(dú)的保護(hù)接地裝置，并不能完全消除觸電的危險(xiǎn)。消除觸電的危險(xiǎn)。如：兩臺電機(jī)不同相碰殼上頁上頁下頁下頁目錄目錄L3L2L1TIs(2)Is(2)M1M2上頁上頁下頁下頁目錄目錄p解決方案：解決方案： 通常利用供電的高、低壓鎧裝電纜的金屬外皮（鉛包和金屬鎧通常利用供電的高、低壓鎧裝電纜的金屬外皮（鉛包和金屬鎧裝層）和橡套（塑料）電纜的接地芯線或屏蔽護(hù)套，把分布在井底裝層）和橡套（塑料）電纜的接地芯線或屏蔽護(hù)套，把分布在井底車場、運(yùn)輸大巷、采區(qū)變電所以及工作面配電點(diǎn)的電氣設(shè)備（車場、運(yùn)輸大巷、采區(qū)變電所以及工作面配電點(diǎn)的電氣設(shè)備（36V36V以上）的金屬外殼在電氣上連接起來，這樣就使各處埋設(shè)的接地極以上）的金屬外殼在電氣上連接起來，這樣就使各處埋設(shè)的接地極（或稱局部接地極）也并連起來，形成一個(gè)（或稱局部接地極）也并連起來，形成一個(gè)井下保護(hù)接地系統(tǒng)（或井下保護(hù)接地系統(tǒng)（或稱總接地網(wǎng)）稱總接地網(wǎng)）。這樣做既降低接地電阻，也可防