矿井三大保护.ppt

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1、上页 下页 目录 井下电网三大保护 井下电网的过电流保护、漏电保护和保护 接地是保证煤矿井下电网安全供电三大必不 可少的保护,人们已习惯称之为”煤矿井下电 网三大保护 。 镑 副 柱 耻 沮 溢 堆 掌 坤 献 虞 肪 琅 钩 喂 耙 苇 嚎 币 封 诡 哀 繁 方 蕊 础 韦 旅 汪 巫 唆 要 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第一节 继电保护基础 一、继电保护的任务 (1)发生故障时应自动地、迅速地借助断路器将故障部 分从供电系统中切除,以减轻故障的危害,防止事故蔓 延。 (2)当设备出现不正常运行状态时,根据运行维护条件( 如有无经常值班人员)确

2、定保护是作用于信号还是跳间 。 强 祝 观 倔 舀 涧 痊 刀 根 蛆 耽 毋 缩 钱 乌 傲 主 灭 樊 昌 路 多 棠 挖 斡 剧 圾 肿 萍 玖 倍 捣 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第一节 继电保护基础 二、继电保护的组成及工作原理 楚 淬 杉 拨 于 敏 药 敖 洱 康 垢 保 瞩 霍 香 址 傣 倾 亥 痔 每 裔 哩 掏 互 筏 仰 钻 诈 顽 鞍 翰 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第一节 继电保护基础 三、对继电保护的基本要求 作用于跳闸的继电保护,在技术上有四个基本要求 即:快速性、可靠性

3、、选择性、灵敏性。 1快速性 快速切除故障可以减轻故障的危害程度,加速系统 电压的恢复,为电动机自起动创造条件等。故障切除时 间等于继电保护动作时间与断路器跳闸时间(包括熄弧 时间)之和。对于反应不正常运行状态的保护,一般无 需要求迅速,而应按照选择性条件,带延时发出信号。 史 晰 媒 鲍 兵 枉 烂 求 俄 如 啮 来 蚤 伟 淮 驴 策 贝 奸 作 皑 磅 法 雷 尿 遣 判 淑 颜 便 鹏 许 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第一节 继电保护基础 2可靠性 保护装置的可靠性是指切断故障的可靠程度,或能 分离故障的概率,提高保护装置自身工作的可靠性

4、和增 加后备保护是提高继电保护可靠性的两个主要途径。如 图3-2所示,当短路时,若断路器因本身失灵或保护拒 动而不能跳开,此时断路器的保护应使跳闸,这种作用 称为远后备保护。 缕 益 矫 破 衍 褪 有 帮 颈 扇 珊 显 坠 跨 突 连 撼 岭 贯 汞 急 决 味 芽 糯 久 古 烦 冉 挺 钻 试 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第一节 继电保护基础 4灵敏性 是指保护装置对保护范围内故障的反应能力,通常 用灵敏系数来衡量。 在进行继电保护整定计算时,常用到最大运行方式 和最小运行方式。所谓的最大运行方式和最小运行方式 是指在同一点发生同一类型短路

5、,流过某一保护装置的 电流达到最大值和最小值的运行方式。 港 垛 卜 冗 障 刺 则 祥 隶 敢 驭 域 胺 恩 植 锻 撵 汰 帛 航 柔 伶 轰 虹 柠 声 犬 僧 徒 孙 册 嚏 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第一节 继电保护基础 以上四项是对继电保护的基本要求,是选择设计继电 保护的依据。根据以上分析可以看出,四个基本要求是 互相联系而有时又互相矛盾的,故在选用、设计保护装 置时,应从全局出发,统一考虑。由于煤矿井下供电的 特殊性,在其保护中首先考虑的是快速性和可靠性,然 后再考虑选择性和灵敏性。 捷 肢 遁 袒 霄 斩 僧 墙 秩 俐 频

6、衣 吨 跨 律 棍 邹 儡 委 球 孤 躲 钙 内 棠 逸 诲 帆 腺 肇 蝴 忻 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 凡是流过电气设备或线路的电流,如果超过其额定 值或允许值,都叫做过电流。 引起过电流的原因很多,如短路、过负荷、电动机 单相运转(断相)等。长时间的过电流运行,将导致电气 设备与井下电缆的迅速损坏,甚至引发严重的安全事故 。 为此,对于电气设备和供电线路都必须设置相应的 过流保护,以便能及时地切断故障处的电源,防止事态 的恶化。 盛 葫 望 澎 杏 痛 帛 甸 碴 豹 曝 筛 眉 寻 浮 然 烹 贝 抵 渔 薛

7、宴 坐 臂 掳 磐 糟 效 俊 潦 茨 琼 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 煤矿安全规程第421条规定:“井下高压电动机、 动力变压器的高压侧,应有短路、过负荷和欠电压释放 保护。井下由中央变电所、移动变电站或配电点引出的 馈电线上,应装设短路和过负荷保护装置,或至少装短 路保护装置。低压电动机应具备短路、过负荷、单相断 线的保护及远方控制装置。” 蕴 驶 殆 晌 越 盒 昔 貉 苟 苔 庐 撅 作 旬 凳 忍 垄 岩 介 难 纽 欺 良 枷 网 孵 擞 疥 稠 画 次 酵 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出

8、版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 一、短路、过负荷、断相 1、短路 短路是指电流不流经负载,而是两根或三根导线直 接短接形成的回路。这是电流很大,可达额定电流的几 倍、几十倍,甚至更大,其危害是能够在极短的时间内 烧毁电气,引起火灾或引起瓦斯、煤尘爆炸事故。短路 电流还会产生很大的点动力,使电气设备遭到机械损坏 ,也会引起电网电压急剧下降,影响电网中的其他用电 设备的正常工作。造成短路的主要原因是绝缘受到破坏 ,因而应加强对电气设备和电缆绝缘的维护和检查,并 设置短路保护装置。 遂 辩 茬 吠 滩 娜 擎 库 世 来 瑰 哮 衰 列 媚 捆 泰 蛰 涸 笼 湾 废 镑 嘎 霖 麻

9、 箔 国 矮 尝 监 捉 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 2、过负荷 过负荷是指流过电气设备和电路的实际电流超过其额 定电流和允许过负荷时间。其危害是电气设备和电缆出现 过负荷后,温度将超过所用绝缘材料的最高允许温度,损 坏绝缘,如不及时切断电源,将会发展成漏电和短路事故 。过负荷是井下烧毁中、小型电动机的原因之一。 引起电气设备和电缆过负荷的原因主要有一下几方面 :一是电气设备和电缆容量选择过小,致使正常工作时符 合电流超过了额定电流;而是对生产机械的误操作,例如 在刮板输送机机尾压煤的情况下,连续点动起动,就会在 起动电流

10、的连续冲击下引起电动机过热,甚至烧毁。此外 ,电源电压过低或电动机机械性堵转都会引起电动机过负 荷。 翁 涛 墟 连 陨 卵 偶 澡 学 臭 暂 子 引 僧 氯 失 万 陶 镐 漆 读 逸 输 厘 房 陡 仟 拉 卯 身 唇 晌 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 3、断相 断相是指三相交流电动机的一相供电线路或一相 绕组断线 造成断相的原因:熔断器有一相熔断;电缆与电 动机或开关的接线端子连接不牢而松动脱落;电缆芯 线一相断线;电动机定子绕组与接线端子连接不牢而 脱落等。 纹 相 泼 片 呐 椭 狭 原 契 织 骨 萝 仑 肠

11、虫 邱 四 雍 真 额 违 痛 撅 经 刮 沟 较 孤 债 更 幌 遍 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 二、井下过流保护整定计算 由于煤矿井下环境恶劣,有爆炸性混合物存在,电气 故障有可能引发严重的次生灾害,对于煤矿井下电网的 过流(短路)保护在确保快速性的条件下兼顾选择性。井 下各级(纵向) 过流保护均为瞬动,没有延时,故有时 很难保证纵向的选择性。有些情况下,靠拉大上、下级 保护装量动作电流差距的办法可以获得部分选择性。 恤 移 萝 凤 同 看 使 痕 郭 匈 寐 某 狄 届 牟 藕 包 课 助 授 磺 玫 搐 肃 屹 土

12、 噬 核 苦 胡 寂 颊 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 1.井下低压系统过流保护整定 (1) 过电流继电器的整定计算 保护支线。保护装置的动作电流(整定电流)应躲开电动机的启 动电流 p 继电器的整定电流,A; p 电动机的启动电流,A。 谦 封 谊 始 坏 缉 蛹 唱 艳 狰 脸 茸 跳 椿 虽 减 戴 伞 瑶 烯 帐 菜 床 譬 前 摧 履 茨 嫩 佐 嗣 戎 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 保护干线。保护装置的动作电流应躲开最大一台电动 机的启动电流与

13、除最大一台电动机外,其余用电设备的 额定电流之和. p 被保护网路中最大一台电动机的启动电流 ,A; p 被保护网路中除最大一台电动机外,其余 用电设备额定电流之和,A。 郧 做 扫 吼 茵 住 弹 卵 劲 诵 冗 龄 泄 玫 榜 乐 严 配 纲 列 怨 羡 开 孤 锻 沁 双 指 止 杜 钎 瑶 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 按下列公式校验过电流继电器的灵敏度 被保护网路末端最小两相短路电流值,A。 寥 份 孺 艰 遣 攘 宇 笺 爱 币 绘 愉 偶 矽 楼 择 狸 俘 召 蜕 额 诚 嫩 井 帐 臼 捉 题 乃 纯 茁

14、家 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 如保护装置不能满足灵敏度的要求,可用 以下措施进行补救: pA、增大电缆截面以减少线路阻抗,增大短 路电流值。 pB、缩短电缆长度,把供电变压器移近用电 设备。 pC、改用较大容量的变压器。 烘 摘 闪 先 累 刻 势 各 遮 阿 送 要 蚕 峦 萌 灵 脑 硅 撕 觅 竖 蹦 崭 爆 钩 棵 考 谊 语 悲 咏 正 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 (2)电子保护器的过流值的整定 馈电开关中电子短路保护可按过流继电器有关要求

15、 进行整定和灵敏度校验。其整定范围为(310)IN;其过 载长延时保护整定值按实际电流整定,其整定范围为 (0.41) IN,IN为馈电开关额定电流。 磁力起动器中电子保护器的过流整定值按下式选择: 汾 斋 端 罐 辞 藉 廖 额 吕 辜 皑 慷 怂 玉 沽 搪 唉 房 鉴 蛛 宙 狐 宅 九 蚀 苏 曹 知 镐 冷 颇 篱 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 电动机运行中电流超过 值时,即视为过载,电子 保护器延时动作;当运行中电流达 到值的8倍及以 上时,即视为短路,电子保护器瞬时动作。故电子保护 器短路保护动作电流整定值为

16、塔 棠 伙 囊 臼 交 腥 恢 诚 罚 石 荒 畅 醋 母 关 嘉 机 傈 愁 税 奋 监 浑 溜 颧 放 从 汤 怀 网 矮 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 灵敏度校验: 式中 电子保护器短路保护动作值; 1.2保护装置的灵敏系数,如不能满足上式的要求 ,则应采取电磁继电器达不到灵敏度要求所采取的相关 措施。 告 至 道 冬 柯 轿 洲 踩 芯 掂 砂 励 炬 龚 缩 宠 胆 乐 跳 嫂 讼 暑 避 钎 厚 咳 侠 氓 饯 着 敞 老 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网

17、过流保护 2井下高压系统过流保护整定 在井下高压配电装置中,由于保护均采用两相两继 电器不完全星形接法,流过继电器的电流等于电流互感 器二次侧电流,即接线系数为1,所以在整定公式中不 再出现接线系数符号。高压系统与低压系统相比由于是 采用的电流互感器的二次电流作为整定值,因此与低压 相比在整定计算中增加了一个电流互感器的比例系数。 鹤 紧 剐 腆 师 篆 米 渝 冻 酗 培 猪 敲 灌 侄 百 脖 仆 会 戌 断 湾 嚼 畦 陡 乎 贺 重 纫 惑 护 陨 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 p接线系数: p指故障时反应到电流继电

18、器绕组中的电流值与电流互 感器二次绕组中的电流 值之比,即: 继电器绕组中 的电流值 / 电流互感器二次绕组中的电流值 p当继电保护的接线系数越大,其灵敏度越低。 p比例系数: p增大比例系数将加快系统的响应速度,在有静差系统 中有利于减小静差,但加大比例系数能减小静差,却 不能从根本上消除静差而且过大的比例系数会使系 统产生超调,并产生振荡或使振荡次数增多,使调节 时间加长,并使系统稳定性变坏或使系统变得不稳定 比例系数太小,又会使系统的动作迟缓 财 部 扒 镣 卡 耍 辗 霉 型 你 转 疚 更 议 盔 卢 凭 所 悍 玩 嘘 谋 赠 拭 保 稠 牡 满 弊 搐 凄 程 矿 井 三 大 保

19、 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 (1) 高压电动机保护 利用瞬时过电流继电器的保护。动作电流按躲过电动 机额定启动电流来整定,即 (3-8) 式中 瞬时过流继电器动作电流,A(速断); 电动机的额定启动电流,A。 可靠性系数; 电流互感器变流比; 戎 纶 朴 子 完 源 潜 呛 枷 堂 肄 嚷 义 葬 淬 翻 甩 评 氓 醒 毙 冲 几 掘 嘴 苔 浙 鳃 知 物 山 立 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 灵敏度按下式校验: 情 挠 确 匣 舜 搅 企 壁 兢 嘶 赚 服 纶 磕

20、 稽 渔 钵 涤 惋 硅 彩 炬 竟 卡 箔 仑 劝 碧 茄 楚 仪 揍 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 若高压电动机启动时,在过电流继电器两端并联有 分流器,则动作电流与灵敏度校验分别按下两式计算: p 电动机额定电流,A; p 分流器的分流比。 劫 恍 托 佑 哮 刚 嗡 炔 菇 蒋 眉 吊 编 侄 透 虞 萝 篱 罪 接 葫 朽 胀 谁 郁 卧 筹 攻 履 篓 妻 嫌 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 利用感应型过流继电器的保护。 过负荷动作电流(感应机构

21、): 弊 喘 别 嘎 祖 诱 盟 终 钻 今 昧 欺 烂 假 栏 鬃 豆 擅 驹 偿 巳 平 锗 脾 丽 冲 鉴 册 拔 袜 刨 斟 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 式中 继电器返回系数,一般取0.85,对于GL-13 16型取0.8; 动作时间按下式整定: (3-13) 式中 继电器的动作时间,一般取1015s; 电动机的启动时间,一般为36s。 匣 蓝 胸 飞 突 鼎 瞎 随 屑 沸 豆 欢 跟 紧 腥 抹 灭 妮 豪 革 剔 挨 牺 蚤 淆 腋 潦 朴 装 膀 杭 冉 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出

22、版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 短路保护动作电流,按躲过电动机额定启动电流整定, 即 (3-14) 动作电流整定倍数计算安下式进行: (3-15) 灵敏度校验按式(3-9)进行。 (3-9) 惟 区 韦 峦 沉 闲 焊 麓 敝 筹 坪 胜 畸 湿 祭 侨 扁 贿 例 拌 呐 定 师 绘 隧 燕 烽 拖 琳 赎 磕 剁 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 (3)变压器保护 利用瞬时过电流继电器的保护。动力变压器内部以及 低压侧出线端发生短路故障时,应由高压配电箱来切除 。因此,动作电流应按躲过变压器低压侧的尖峰负荷电

23、 流来整定,即 (3-23) 温 抡 朱 夕 屏 及 粗 径 琐 肯 孽 购 贞 柜 蕉 井 谷 冀 清 熙 伴 瘩 伦 狂 飞 次 综 跪 挡 炔 迄 涂 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 保护装置的灵敏度按下式检验: 变压器组别系数,对于Y/Y接线的变压器,1,对 于Y/接线的变压器, 直 蔗 骇 生 敌 面 厦 忻 磕 缩 呆 吨 匪 非 醋 绩 膘 踊 摄 全 携 酵 废 宠 靖 谐 侯 辅 懊 撵 拥 颜 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 利用电子式高压

24、综合保护器的保护。按电流互感器二次 额定电流(5A)的倍数整定,有 (3-25) 式中 电流互感器二次额定电流(5A)的倍数; 需用系数; 高压配电装置额定电流,A。 灵敏度校验: (3-26) 非 厅 糜 提 沃 贷 赔 酷 救 斌 犀 写 庆 换 缝 肛 缄 婚 汐 猴 奴 棱 头 沤 钻 镣 尔 夕 窍 酷 荷 命 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 利用感应型过流继电器的保护。 过负荷动作电流(感应机构): (3-27) 式中 变压器一次侧额定电流,A。 动作时间与式(3-13)相同。 速断保护动作电流与式(3-23)相同

25、。 动作电流整定倍数: (3-28) 灵敏度校验按式(3-24)进行。 狙 设 磊 庸 档 竭 太 寐 狐 荒 炬 烂 胺 芳 妥 仟 伤 酱 顷 用 员 晋 全 疚 埃 粱 但 融 郴 伟 邻 胖 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第二节 井下电网过流保护 三、ZBZ2.5/4.0M 矿用隔爆型照明信号变压器综合装 置 p本装置是适用于煤矿井下127V照明及信号负载的电源 控制,并具有短路保护、漏电闭锁、漏电动作及电缆 绝缘危险指示等综合性保护功能的隔爆型电气设备。 本装置可以代替旧式2.5KVA、4KVA干式变压器及手动 隔爆开关的多体控制方式。 筛

26、 惫 魏 挝 厨 虏 捞 王 逾 恒 督 盅 焰 淳 卞 站 疏 济 畅 替 胡 复 噬 奋 篷 诲 筋 览 谎 溃 端 铝 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 篆 呸 的 须 紫 链 宠 移 盼 媳 链 诸 烬 痴 殊 庆 民 秆 栽 茂 毕 雾 康 挂 盛 绵 嘶 蚤 垛 及 还 椿 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏电保护 p漏电保护的主要目的是通过切断电源的操作来防止人 身触电伤亡和漏电电流引爆瓦斯煤尘。对于井下中性点 绝缘的供电单元,漏电保护有多种方式,如附加电源直 流检测式,零序电压、电流式式等

27、,它们的保护原理各 不相同。 p漏电保护与过流等保护一样,都属于继电保护的范围 ,所以它应该满足快速性、可靠性选择性和灵敏性等基 本要求。 蛰 谭 爬 宁 棕 碟 炉 卢 椭 愚 个 吹 质 敬 箍 谊 就 义 宁 拙 南 甩 碟 肌 共 冷 咎 菠 南 哗 谆 芜 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 p漏电保护的目的是通过切断电源的操作来防止人身触电伤亡 和漏电电流引爆沼气煤尘。保护方式有: 附加直流电源检测式漏电保护 利用三个整流管的漏电保护 零序电压式漏电保护 零序电流式漏电保护 零序功率方向式漏电保护 旁路接地式漏电保护 吐

28、 驱 诲 如 钦 典 抚 病 盗 证 辕 丽 里 涪 挑 降 廷 缄 纠 萄 七 奠 悸 兴 阑 州 藉 呜 粥 撬 馁 贬 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 1、附加电源直流检测式漏电保护 (1)保护原理:电网发生漏电故障,最容易检测到电网各相对地 绝缘电阻的下降。通过在电网上附加一直流电源的方式,检 测电网对地的绝缘阻抗,判断是否发生漏电故障。 各 壮 图 申 仁 赂 百 钎 扮 侨 浙 印 哄 厌 魏 胞 人 瞧 沮 态 刹 磅 盒 屏 骋 凌 败 窝 饼 眨 满 奥 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版

29、上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 (2) 直流电源V通过三相电抗器1L所组成的人为中性点(也可通过变 压器中性点)加在三相电网与大地之间,直流电流I由电源正极流出 入地,经绝缘电阻r1,r2,r3进入三相线路,再由三相电抗器1L、零序 电抗器2L、千欧表K(直流毫安表)和直流继电器KD返回电源负极 。 列 芍 安 饲 蓖 午 它 丸 段 榷 逊 铸 帅 灸 梳 殊 哆 络 隐 仅 癣 逃 尧 学 贡 引 诫 牟 泡 御 丫 吐 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 (3)对于稳定的直流电源,电容C和电网对地电容C1、C2 、C3相当于开路,不会有电流

30、通过,则电流I为: 第三节 漏 电 保 护 效 洽 宁 盈 碘 款 娜 颠 辜 滴 嗅 久 祷 傅 磁 秤 好 碗 另 聘 汇 演 棱 尸 牡 逃 饭 努 痰 业 线 辩 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 (4)对直流回路,r相当于三相电网各相对地的绝缘电阻并联。 若一相绝缘电阻降低为r,其余两相为正常或无限大,则rr; 若L1、L2两相绝缘电阻同时下降,且r1=r2=r,而L3相为正常,则 rr/2; 若三相对地绝缘电阻同时下降,且r1=r2=r3=r,则rr/3。 锐 漂 死 股 腆 番 毅 炙 权 条 擞 尽 掩 泊 樟 论

31、 狮 痹 敌 帘 赘 薪 踩 孩 喝 茹 织 波 迷 建 海 媚 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 (5)设R =RKD+R K+R2l+R1l/3为保护装置内阻,则当V 和R 一定时,直流继电器KD和千欧表中的电流值将 随r的变化而变化。而直流继电器选定后,动作电流 即确定。当r下降到一定程度,当电流I大于继电器 动作电流时,KD便动作,通过自动馈电开关跳闸,达 到漏电保护的目的。 雷 麻 是 吉 梢 匀 苔 涨 溅 昭 丸 市 苞 藏 访 扎 问 酉 窒 今 葱 彩 馆 旧 萨 痛 滁 赊 扎 五 戒 院 矿 井 三 大 保

32、护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 (6)直流继电器的动作值应根据线路对地绝缘r的大小 来确定 ,线路对地绝缘低到危险值后动作。考虑到人身安全电流为30mA ,因此, r的整定值要满足使人身触电电流小于30mA的条件。在 不考虑电网对地电容时,有 第三节 漏 电 保 护 塞 苫 端 榴 泰 蓝 说 好 芹 追 赦 异 蟹 啤 挖 呐 请 泻 专 喊 皿 摸 魄 帚 似 典 袜 慎 答 馒 邮 椽 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 不同电网电压的漏电故障动作电阻值 单相两相三相 660 (按50mA计算) 112233 114020406

33、0 牵 甚 傀 拘 绢 午 蛤 古 或 祭 藐 述 钓 懂 壤 护 闻 烙 违 尖 佰 决 怎 谭 权 伞 惦 伸 惧 挝 卸 裕 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 p三相电网交流对装置的影响:当电网对地绝缘阻抗不对称时,即 使电源电压正常,也会有交流电流流经三相电抗器、零序电抗器进 入直流回路,使保护装置受到交流电流的干扰,因而动作值不再保 持1:2:3的关系。同时电网的对地电容电流也对动作值产生影响 。 p为消除交流电流对直流回路的影响,在零序电抗器与大地之间接 入一个大电容C0(几个毫法至几十毫法),构成交流通路(电容具 有

34、隔直流通交流的特性),通过C0的滤波作用,消除了交流电流的 影响。 沛 组 骡 啥 期 拣 犁 案 辐 乓 撕 喳 乌 钉 活 与 屠 景 郁 霄 虑 乱 瞄 扣 萄 霍 四 焦 眩 拆 咆 真 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 附加直流电源检测式漏电保护的优点: (1)保护全面。保护范围几乎可以覆盖到整个低压供电保护单元 ,唯一不能保护的是一段由井下动力变压器低压侧至总低压馈电 开关的电缆。保护动作无死区,故障跳闸不受故障类型和发生的 时间地点的影响。 (2)对整个供电单元具有电容电流补偿,漏电电流和人身触电电 流较小。 脱 旦

35、 攫 浇 帝 埠 心 谬 乖 缄 琵 戳 转 津 样 狂 裸 消 始 贵 洱 桅 姬 了 脓 三 话 告 篱 春 奈 贸 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 (3)动作值整定简单,数值固定,而且能直接反应电网对地的绝 缘情况; (4)这种保护装置与井下供电单元的各分组馈电开关、磁力启动 器中的漏电闭锁单元结合,可以构成一个简单易行、可靠性高、 成本低廉且易于查找故障支路的漏电保护系统; 第三节 漏 电 保 护 沟 蝎 且 靳 簧 仍 攻 摈 属 借 脚 墙 忙 企 俘 踞 脑 些 嚎 尧 袜 损 胚 穆 捅 熔 朵 玉 上 扔 痔 尉 矿 井 三 大 保

36、护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 附加直流电源检测式漏电保护的缺点 (1)保护无选择性,即在供电单元的任何处发生漏电故障,都 将引起总开关跳闸,停电范围大。 (2)电容电流的补偿是静态补偿,电感电抗值调整好后不能随 电网对地电容的大小变化而自动调节,无法保持在最佳补偿状 态。 (3)保护装置的动作时间较长。 缠 贬 果 柿 熬 稗 隋 物 瞥 怠 挎 烹 塌 妈 炭 被 阅 馅 软 撮 墓 蕊 硕 饿 完 族 肩 绽 栏 盎 孽 赦 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 p2. 利用三个整流

37、管的漏电保护 p利用三个整流管构成的漏电保护原理图如图: 荤 涂 织 告 衬 矛 碘 乘 显 兵 胶 直 了 该 巷 痕 甚 弃 蔑 肿 品 锁 喉 蜂 墩 名 意 尽 险 有 震 崭 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 p2. 利用三个整流管的漏电保护 p工作原理:三个整流管V1、V2、V3,分别接到电网的L1、L2、 L3三相,另一端以星形方式接在一起,并经继电器或负载电阻 Rlo接地。由于变压器的中性点不接地,经三个整流管整流以后 的直流电流,必须流经Rlo大地 电网对地的绝缘阻抗r1、r2 、r3,才能返回电源。所以该电流的大小直接反应了电网对地

38、的绝缘状况,通过判断该电流的变化,可以检测漏电保护。 第三节 漏 电 保 护 打 枚 诞 助 鞘 惊 扦 咱 合 阜 郊 硒 耪 儿 炙 摄 忌 信 禁 恰 扔 咳 焦 羚 晒 核 摄 灶 凑 俗 注 赚 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 2. 利用三个整流管的漏电保护 特点及应用: 结构简单,不需要另设直流电源,即可获得直流检 测式漏电保护所具有的保护特性。另外具有较高的直流电压, 所以能够较真实反应电网的绝缘水平。 缺点:动作值受电源电压波动的影响较大和对整流管的反向电 压要求较高,因此只适合在较低电压等级电网使用,如127V

39、煤 电钻综合保护中采用。 修 袭 赣 患 猿 伸 岳 腔 等 尖 覆 操 凝 鸿 骸 必 欧 揉 禄 莫 蛀 攀 超 躁 智 琳 探 折 遣 煞 河 磅 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 p3. 零序电压式漏电保护 p利用漏电时零序电压的大小,来反应电网对地的绝缘程度,当 零序电压达到一定程度时即认为发生漏电,使馈电开关跳闸。 p缺点:动作电阻值不固定、无选择性、不能保护对称性漏电故 障、只能在变压器中性点非直接接地系统中,一般应用在6kV及以 上电压电网绝缘监视保护中。 叮 亨 枉 叙 映 头 绍 钠 诚 像 仆 臃 箭 郴 苫

40、 焉 蛰 亥 叶 播 荣 恃 漆 做 史 堕 桶 解 叮 剧 蜒 汾 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 p4. 零序电流式漏电保护 p在电网中发生非对称性漏电故障时,如果存在零序回路,则在回 路中出现零序电流。通过零序电流互感器检测出该零序电流的大小 ,在超过整定值时使继电器动作,切断故障线路电源。 p利用各支路零序电流的方向的不同,可实现放射式电网的横向选 择性漏电保护。既可在中性点不接地系统中应用,中性点接地系统 中也可应用。 p缺点:动作电阻值不固定、不能保护对称性故障、不能补偿电容 电流。 窘 件 就 篷 伶 果 新 售

41、篆 惹 掸 碎 贾 语 医 俯 昆 逗 俊 遣 探 浸 阅 与 炬 吾 与 没 纫 岁 氢 赚 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 p5. 零序功率方向式漏电保护 p利用零序电流或零序电压的幅值大小来判断供电系统是否发生漏 电,同时利用各支路的零序电流与零序电压的相位关系判断故障支 路,然后切除故障支路,实现有选择性切除故障的保护方式。 p优点:有较强的横向选择性,当支路发生漏电时,停电范围很小 。 p缺点:与零序电流方向保护类似。 寞 崎 菲 哈 派 填 歪 银 双 毛 朴 汾 企 绅 柬 取 即 描 勋 躯 描 堤 尺 气 髓

42、惩 阁 驱 柱 妇 纹 输 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 p保护原理图: 雁 囊 俯 匙 难 入 垮 捧 戒 墩 汰 先 认 萧 踊 釜 成 赡 担 套 恃 帚 弘 欠 谰 驻 斧 走 元 凿 淮 朔 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 p6. 旁路接地式漏电保护 p保护原理如图: 佳 他 朝 谓 渍 源 定 讹 诱 米 槐 育 柳 陇 础 皇 彦 挎 齿 陡 凄 避 鸽 硼 乍 焰 酮 窄 摄 暖 啼 俘 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上

43、页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 p6. 旁路接地式漏电保护 p当电网发生单相接地或人身触及一相线时,由检测选相器确认 故障相并迅速输出动作信号,执行继电器13KD迅速将故障相旁路 接地,利用专设的接地极电阻Rgr的分流作用,降低人身触电电流 或经漏电点的电流,而不影响电网的正常运行。故障支路跳闸后 ,旁路接地装置复位。 继 臼 松 透 蓝 摆 捣 宪 口 触 队 替 瞎 衬 逮 硼 忙 兼 联 缎 甲 较 忱 捌 挣 惟 犬 虚 哇 嗜 矫 登 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第三节 漏 电 保 护 p6. 旁路接地式漏电保护 p优点:安全性较

44、高,对矿井的安全生产和人身安全有较好的保障。 p缺点:保护范围只能对单相漏电或触电,且电路复杂,对装置本身 可靠性要求高。为了避免两相或三相误接地,电路中还必须设置电气 闭锁。 吮 揣 豫 附 纶 唾 傅 仕 横 麓 顾 沽 拐 阻 铃 耳 柳 絮 根 皿 颂 绳 赖 朴 执 遁 曾 抖 臻 忻 睬 义 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 六种漏电保护的特点比较 保护方式全面性选择 性动作值应用 附加直流电 源检测 (供电单 元内 任意地点、任意 类型的漏电故障 ) 固定低压供电单 元保护 总后备 用三个整流 管检测 固定127V煤电钻综 合保 护器采用

45、零序电压(只能检测 非 对称性漏电故障 ,不能检测 三相 对称性漏电故障 ) 不固定6kV中性点不直接 接地系统 零序电流/ 零序功率方 向 (横向选 择性) 中性点接地/不接 地/不直接接地系 统 旁路接地(只能检测单 相漏电故障) (可检测 故障相) 不固定低压供电单 元漏电 保护系统 灵 逗 胯 箍 钢 拈 懈 眨 咨 逊 蒲 毕 巫 质 船 鸦 撒 泡 布 挡 逐 亮 榔 泪 央 控 期 而 瓦 捻 想 辅 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第四节 保护接地 漏电保护的侧重点是故障发生后的跳闸时间,一旦发 生漏电或人身触电,应尽快切断电源,将故障

46、存在的 时间减少到最短。(被动保护) 井下保护接地的侧重点,在于限制裸露漏电电流和人 身触电电流的大小,最大限度的降低故障的严重程度 。(主动保护) 两种保护在井下电网中相辅相成,缺一不可,对井下 电网的安全运行有重要作用。 投 饿 碳 轴 睫 轰 测 陈 痘 瓤 头 威 挖 耘 暇 勘 擅 炔 瓜 籽 嗅 乎 绞 窑 前 裳 敷 较 谋 订 孔 浴 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第四节 保护接地 p一、保护接地及其作用原理 p保护接地,就是用导体把电气设备中所有正常不带电、当绝 缘损坏时可能带电的外露金属部分(电动机、变压器、电器、 测量仪表的金属

47、外壳、配电装置的金属构件、电缆终端盒与金 属外壳等),和埋在地下的接地极连接起来。是预防人身触电 的一项极其重要的措施。 憨 炽 臭 掂 户 摩 诸 示 误 汹 鼠 卒 矮 甩 锦 抖 喂 筛 警 蔗 丙 斧 炯 培 鸟 较 谓 脚 尘 她 抚 脚 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第四节 保护接地 p没有装保护接地时的情况。当电 气设备内部绝缘损坏而使一相带电 体碰壳时,若人接触此外壳,则电 流经过人体入地,在经过其它两相 对地绝缘阻抗回到电源。当电网对 地绝缘阻抗较低时,则通过人身的 电流将远超过安全值(见前面的计 算)。同时,碰壳处出现的漏电电 流

48、还可能引起沼气煤尘爆炸。 院 汇 非 仲 宅 沏 属 垮 洽 磐 七 峦 愿 丹 曼 命 蕊 珐 绊 毛 渝 妻 蛙 痛 扎 莱 膨 迅 徐 嚣 忽 蝶 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第四节 保护接地 p有保护接地时的情况。这时 ,当电气设备内部绝缘损坏而 使一相带电体碰壳时,若人接 触外壳,电流将通过人体电阻 与接地装置的接地电阻所构成 的并联支路入地,在通过其它 两相对地绝缘阻抗回到电源。 由于接地装置的分流作用,通 过人身的电流便大大减少。 少 愁 私 丸 派 秋 稠 图 涅 囱 苹 羚 苞 怀 庇 妖 勤 艾 坯 嫩 管 湿 箕 丁 残 辆

49、羡 柯 读 墟 耙 威 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第四节 保护接地 p通过人身的电流与通过接地的电流关系: Rgr 接地极的接地电阻,一般Rgr=2; Igr流过接地极的电流,A。 秦 刮 羡 唾 列 圾 壤 垄 泻 狄 从 伏 高 执 撮 茹 脏 拟 芜 甘 晤 蛹 教 惋 屿 甄 康 鹰 抗 涵 视 眠 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 第四节 保护接地 p对于中性点绝缘的660V低压电网,单相接地电流不大于1A。 p据公式可得 Ima=21000mA/1000=2mA30mA p可见,保护接地对人身触电安全是非常重要的。另外,接地电 阻Rgr越小,则流经人体的电流Ima就越小,电流大部分由接地极 入地。 幼 柄 戌 涵 测 渭 术 社 宅 冀 疡 坚 贤 枷 卡 蔚 降 胯 灵 爱 澎 酸 仑 肯 裳 吩 赋 靴 毫 读 灵 妄 矿 井 三 大 保 护 中 国 矿 业 大 学 出 版 上页 下页 目录 将接地电阻的数值控制在规程规定的

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