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矿山供电系统 本节主要通过矿井供电系统图讲解矿井供电的类型、井下中央变电所、采区变电所、综采工作面配电点的接线、位置选择和设备布置等以及露天供电系统。 主要讲解深井供电系统。 1、矿井供电的类型 1）矿井供电方式的决定因素井田范围、煤层开采深度、开采方法、年产量、涌水量、负荷大小等综合因素进行。 2）分类深井和浅井两种类型。 A、特点设立中央变电所。 B、决定因素煤层深，井下负荷大、涌水量大等。如平煤各生产矿。 C、组成地面变电所、井下中央变电所和采区变电所。 D、供电回路数两路或两路以上。 2、井下中央变电所 1）井下中央变电所的结线 图1-18 （１）单母线分段结线 可靠性高，负荷大（独立双电源）对一二类负荷供电．独立电源对二三类负荷供电． （２）运行方式母线采用分列运行。 （３）适用情况；可靠性高、负荷大（独立双电源）、对一二类负荷供电。 2）井下中央变电所的位置和硐室布置 （1）位置选择原则负荷中心、通风、交通、运输、进出线、顶板、无淋水等。 （2）硐室要求耐火材料、尺寸、大小、通道、20余地。出口、栅栏门、防火门、外开门、标高等。 （3）设备布置（图119） Ａ、布置原则安全、方便、留有余地。 Ｂ、布置方式①高压、低压设备分开②留有检修间距③留有备用设备余地是总回路数量的20。 3、采区变电所 任务接受中央变电所高压电能、变压、配出低压电能。 1）采区变电所的结线 考虑因素电源回路数、负荷大小、变压器台数等。 （1）单电源进线。接线图（120），适用于负荷小的工作面，炮采工作面。 （2）双电源进线。接线、分列运行。适用对象；综采工作面或下山采区、有排水泵的采区变电所。 2）采区变电所的位置和硐室布置 图120 与井下中央变电所的位置和硐室布置类同。 4、综采工作面供电与工作面配电点 1）综采工作面供电。图（121） ①高压深入负荷中心。 ②组成采区配电所移动变电站工作面。 ③设备布置；图121。 2）工作面配电点 ①引入停送电方便，设备多或距离采区变电所较远。 ②组成采区变电所---工作面配电点方式。 小结 煤矿供电系统 类型深井、浅井供电； 特点选用； 结线单母线分段； 变电所井下中央变电所、采区变电所及综采工作面、配电点的位置与设备布置。 第二章 负荷计算与变压器的选择 本章重点需用系数法，补偿电容器的选择，变压器的选择等。 教学方法多媒体课件、板书。 第一节 负荷计算 负荷计算是为电气设备、输电导线选择，继电保护装置整定提供重要的计算依据。 一、用电设备功率的确定 1、长时连续工作制用电设备（补①解释热平衡、30分钟、导体通过电流达到稳定温升的时间大约为（3～4）τ，τ为发热时间常数。 τ≥10min。（3～4）τ大约就是30min。）铭牌值。②举例矿山通风机、压风机、照明灯③负荷功率等于铭牌下的额定功率 2、短时工作制用电设备（补①解释运行时间短，停歇时间长。）容量小可不考虑；容量大的适当考虑。②举例绞车、电动车③负荷性质 3、断续周期工作制用电设备 *（1）断续周期工作制周期性地时而工作，时而停歇，如此反复运行，工作周期一般不超过10分钟。 （2）举例吊车、电焊机。 * （3）负荷持续率为一个工作周期内时间与工作周期的百分比,用“∑”,即。 *（4）断续周期工作制设备的额定容量（铭牌功率）PN，是对应于某一标准负荷持续率εn的。 电焊机 二、需用系数法计算负荷 需用系数用电设备的实际负荷总容量与其额定总容量的百分比值。 同时系数、负荷系数、线路效率、设备效率。 1、单台用电设备的需用系数 2、成组用电设备的需用系数 加权平均效率 3、单台用电设备的计算负荷 4、成组用电设备的计算负荷 表21煤矿各组用电设备的需用系数和加权平均功率因数 *三、单相用电设备的计算负荷 负荷尽量对称；单相设备总容量≤15按三相平衡负荷。 *1、如果单相设备容量超过三相设备容量15时，则应将单相设备容量换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加。 *2、确定计算负荷的目的选择设备和线路。 *3、计算负荷最大负荷相有功负荷的3倍作为等效三相有功负荷，以满足安全运行的要求。 １、单相设备接于相电压时的负荷计算 计算负荷最大负荷相的计算负荷的3倍作为等效三相计算负荷，以满足安全运行的要求。 ２、单相设备接于线电压时的负荷计算 计算负荷最大负荷线的计算负荷的倍作为等效三相计算负荷，以满足安全运行的要求。 ３、单相设备分别接于线电压和相电压时的负荷计算 1）步骤 （1） 线相折算。 （2）各相相加。 （3）最大相乘以3。 四、变电所总负荷的计算 计算原则 １、按逐级计算法确定计算负荷末首。 考虑同时系数、线路损耗、变压器损耗。 ２、分组原则按生产环节、设置地点分。 ３、分组计算负荷系数原则 按需用系数法确定计算负荷总容量、需用系数 小结 1电设备容量的确定,长时、短时断续工作周期设备 2 需用系数法定义、用电设备的负荷计算. 3变电所总负荷的计算统计原则,函数计算原则,分组原则,最大负荷计算原则。 第二节 功率因数的提高 本课主要讲提高功率因数的目的、意义及方法，并联补偿电容器的选择及接线方法。 一、提高功率因数的意义 1、提高电力系统的供电能力 2、减少供电网络中的电压损失，提高供电质量。 3、降低供电网络中的功率损耗。 4、降低企业产品的成本 电费的收取方法“两部电价制”基本电价、电度电价（包括调整电价）。COSφ大于等于0.9 奖，低于此值罚。 二、提高功率因数的方法 1、提高负荷的自然功率因数1选、2调、3换。 1）选正确的选择、合理的使用电动机和变压器，在条件允许的条件下，尽量选择鼠笼型电动机。避免空载、轻载运行。 2）调合理选择变压器的容量，尽量空载、轻载运行。 3）换更换设备为节能设备，对大容量，长时工作的矿井通风机采用同步电动机，使其工作在过激状态。 2、人工补偿提高功率因数 引入当COSφ＜0.9时，采用人工补偿法来提高功率因数，广泛采用并联电容器进行补偿。 三、电容器的选择 1、电容器无功容量的计算 图21 QcPitanφANT－tanφac 2、电容器（柜）台数的确定 需电容器台数 式2-10每相所需电容器台数取其相等或稍大的偶数，因为变电所采用单母线分段式结线。 3、电容器的补偿方式和联接方式 1）电容器的补偿方式 （1）单独就地补偿方式接线、优缺点、适用对象。 （2）分散补偿方式接线、优缺点、适用对象。 （3）集中补偿方式接线、优缺点、适用对象6～10kV 大中型煤矿主要补偿方式，如平煤各矿 2）电容器的联接方式 ①三角形接法优缺点 ②星形接法优缺点 △或Y（双Y） 优选△，因为容量为Y的1/3 且电压低，放电1分钟，残压50V以下。1000V以上的电容器应采用电压互感器放电。 电容器放电回路中不得装设熔断器或开关，以免放电回路断开，危及人身安全。 小结 1、提高功率因数的意义 2、提高功率因数的方法自然提高（选、换、调）和人工补偿法（并联电容器法） 3、电容器的选择选择、接法、位置、放电要求。 第三节 变压器的选择 本节课主要讲解变电所变压器的选择、变压器损耗的计算和变压器的经济运行分析；变压器的选择和运行对于整个煤矿的可靠性和经济性具有十分重要的意义。 选择原则供电安全、可靠、经济为前提，同时考虑发展余地。 一、变电所主变压器的选择 1、主变压器台数的确定 1）具有一类负荷的变电所 两台 矿山负荷的80 2）只有二、三类负荷的变电所 两台或1台（备用电源）。 3变电所主变压器容量的确定 两台变压器同时工作 式2-11 两台，一台工作，一台备用。 式2-12 二、变压器的损耗计算 包括；有功功率损耗、无功功率损耗。 1、变压器的有功功率损耗 （1）空载损耗（铁损ΔPt）与变压器的负荷无关。可由空载实验测定。 （2）铜损ΔPcu与负荷电流（或功率）的平方成正比。由短路实验测得。 有功损耗 式 2-14 2、变压器的无功功率损耗 （1）产生主磁通（产生励磁电流）ΔQU与负荷无关。与励磁电流（或近似地与空载电流）成正比。 （2）消耗在一、二次绕组电抗上的无功功率ΔQN与负荷电流（或功率）的平方成正比。解释式2-15。 如果缺少参数，变压器的功率损耗可估算如下 式2-16。 ΔPT 0.02PT ΔQT0.1QT 三、变压器经济运行分析 1、无功功率经济当量的概念 （1）定义无功功率经济当量Kec，电力系统每输送1kvar的无功功率，在系统中所产生的有功功率损耗的千瓦数之比, （2）有关因素Kec与输电距离、电压变换次数等因素有关。 （3）参考值0.020.15（平均取0.1）。对于发电机直配用户 Kec0.020.04；对于经两级变压的用户 Kec0.050.07；对于经三级以上变压的用户；Kec0.080.15。 2、变压器运行损耗的计算 （1）包括变压器的有功损耗和无功损耗两部分。 （2）有关计算（了解） 3、变压器的经济运行 1）变压器经济损耗的计算 （1）经济运行方式。 （2）单台变压器运行时其功率损耗的计算 经济负荷 经济负荷率 两台同容量变压器并列运行时其功率损耗的计算 临界负荷 小结 1、变电所主变压器的选择 2、变压器的损耗计算；有功功率、有功功率损耗和无功功率损耗 3、变压器的经济运行单台、两台、多台变压器经济运行负荷、临界负荷。 第三章 短路电流 本章重点内容短路电流的有关参数，短路电流的计算，短路效应及校验等。 教学方法多媒体课件、板书、案例。 第一节 概述 短路故障是电气设备最严重的故障，对电气设备的危害性最大。所以我们要研究其种类、产生的原因。并采取相应的措施来预防或减轻其危害程度。 一、短路的种类及产生短路的原因 1、短路供电系统中不等电位的点没有经过用电器而直接相连通。 2、类型表3-1三相、两相、两相接地、单相、单相接地。 *分对称性短路和非对称性短路。 对称短路ZaZbZc、UaUbUc、IaIbIc *最关键的两个短路电流最大短路电流---选择设备、导线，最小短路电流---继电保护装置校验 短路的电压与电流的相位差较正常时增大，接近于90度。 单相短路只发生在中性点直接接地系统或三相四线制系统中。 其他层间、层间短路。主要指电动机、变压器和线圈等。 3、造成短路原因绝缘损坏、设备老化、使用不当、外力作用、误操作、鸟兽触及等。 二、短路的危害 1、特点 1电流剧增至正常电流的几十甚至几百倍（电流大）。 2系统电压骤降。 2、后果 （1）损害设备和线路。 （2）设备不能正常工作。 （3）影响电力系统运行。 （4）通信线路、电子设备干扰、产生误动作。 *3、保护措施限制、装设熔断器、继电保护装置等。 三、计算短路电流的目的和任务 1、选择导线和设备。 2、选择和整定继电保护装置。 3、确定接线和运行方式。 4、选择限流电抗器。 小结 1、短路的种类及产生短路的原因。 2、短路的危害。 3、计算短路电流的目的和任务。 第二节 短路电流的暂态过程 本节主要介绍无限大电源系统和有限电源容量系统中的短路电流的暂态过程（因为不同的电源容量，其短路电流的暂态过程也不相同）。介绍主要短路参数的计算方法。 一、无限大电源容量系统短路电流的暂态过程 1、暂态过程正常稳态到短路稳态的过程。 2、无限大电源容量系统电压基本不变。 1）短路容量3倍或以上。 2）电源总阻抗≤5～10线路总阻抗。 3）电网容量或50用户容量。举例煤矿内部供电系统短路。 3、短路电流变化过程解释图3-1、2。推导公式3-1、2、3。 结论 1）短路电流非周期分量是由于电路存在着电感，用以维持短路瞬间的电流不致突变。 2）非周期分量总要衰减，而且短路电路总电阻RΣ越大，时间常数τ越小，衰减越快）。 4、需计算的短路电流值 1）短路稳态电流。 2）次稳态电流。 3）短路电流冲击值。 ①定义为短路全电流中的最大瞬时值。 ②感性电路产生最大短路冲击电流必备的两个条件Im0, θ0 ③计算公式3-4、5、6。 ④作用校验电气设备的动稳定性。 4）短路冲击电流有效值。 ①定义 ②计算公式3-7、8。 ③作用校验电气设备的动稳定性。 5）次稳态短路容量 ①定义。 ②公式3-9。 ③作用校验开关电器的分断能力。 6）短路后0.2s时的短路电流周期分量有效值和短路容量 ①定义。 ②公式3-10。 ③作用校验开关电气的额定开断电流和额定断流容量。 二、有限大电源容量系统短路电流的暂态过程。（学生自学） 小结 1、暂态过程定义、分析。 2、无限大电源容量定义三个方面来说明，主要是短路参数定义、计算方法及作用。 3、几个常有的短路电流值。 第三节 短路电流的计算 本节课介绍供电系统中短路电流的两种计算方法有名值法和相对值法。一、有名值法（绝对值法、欧姆法） 1、低压电网短路电流的计算 *计算电压取比线电压高5。 *对于高压电路，一般只计电抗，不计电阻。 *对于低压短路时，当时才需计算电阻。 2、短路电流计算步骤 1）求短路回路中各元件阻抗。 （1）电源系统的阻抗（①一般可不考虑电阻。②可由高压馈电线出口断路器的断流容量（极限短路容量）来估算,。 ③由开断电流Ioc来计算其断流容量，） （2）变压器的阻抗 式3-12 式3-13 式3-14 （3）输电线路的阻抗（*1、线路的电阻Rwl。可由导线电缆的单位长度电阻R0值求得。RwlR0L。2、线路的电抗Xwl。可由导线电缆的单位长度电抗Xwl值求得。XwX0L。） （4）限流电抗器的电抗 2）短路回路总阻抗的计算、折算。（注意等效阻抗的换算）。 3）短路电流的计算 （1）绘制短路计算电路图标参数、找短路点。 （2）绘制等效电路图，标出各元件阻抗值。 （3）计算短路回路的阻抗。 （4）计算短路电流。 二、相对值法（标幺值法） 1）相对值（标幺值法、相对单位制法）（*选基本容量，工程设计通常取Sd100MVA。基本电压选各元件及短路点线路的平均电压Uav）计算电压个元件线电压，公式3-24、25、26、27、28、29、30、31、32。 2）系统各元件相对基准电抗值的计算 （1）电源系统的相对基准电抗式3-28、29。 （2）变压器的相对基准电抗式3-30 （3）电抗器的相对基准电抗式3-31。 X （4）线路的相对基准电抗式3-32、33。 3、短路电流的计算 1）短路电流的相对基准值式3-35。 2）短路电流的计算式3-36。 3）三相短路容量式3-37、38。 例3-2． 三、不对称短路电流的计算 两相短路、单相短路。 1、两相短路电流的计算 1）解析法计算两相短路电流图38、式3-39、40、41。忽略电阻。 *2）查表法计算井下低压电网两相短路电流 （1）铝→铜将铝芯电缆化为铜芯电缆Lcu1.68LA1 （2）标准截面将非标准截面铜芯电缆化为标准截面电缆.动力50mm2 照明4mm2。 （3）求总长度。L1＝LaLbLn （4）查表。IsfL 2、单相短路电流的计算式3-50、51、52、53。 适用于三相四线制供电系统。 例3-3． 1对称分量法式344、45。 2相一零回路法 式346、47 四、高压电动机对称电流冲击值的影响（略） （引导学生自学） 小结 1、绝对值法（欧姆法）适用对象特点、计算步骤。 2、相对值法（标幺值法）分类、计算方法、步骤。 3、不对称短路电流的计算 1解析法。2查表法 。 第四节 短路电流的效应 本节主要介绍短路电流的效应、校验电气设备和导线的方法。 一、概述 分类电动力效应和热效应（解释）。 二、短路电流的电动力效应 1、三相平行载流导体的电动力中间相承受的最大电动力F3为短路时的最大电动力。 1）计算公式 3-49 2）作用校验电气设备和导体的动稳定性。 2、用电气设备的动稳定电流来选择电气设备 计算公式 三、短路电流的热效应 1、导体的长时允许温度和短时允许温度图3-12。 短路电流通过导体的时间不长，通常不会超过2～3秒。 导体的最大短时允许温升。Tps＝θps－θp 导体短路热稳定条件 2、短路电流的假想作用时间（无限大电源容量） tits0.05trtc0.05。 3、导体的最小热稳定截面最小允许截面积 4、成套电气设备的热稳定校验 小结 1、短路电流的电动力效应定义、电动力大小、作用、选择电气设备。 2、短路电流的热效应定义、导体截面选择 、校验电气设备。 第四章 高低压电器 本章重点内容高压开关、熔断器、互感器和高低压成套配电装置的用途、性能特点、技术数据和操作适用方法等知识。 教学方法在实验实训室进行一体化教学。 第一节 电弧 本节主要介绍电弧的产生与熄灭、危害及开关电器常用的灭弧方法。 一、电弧的产生与熄灭 游离 （一）电弧的发生与后果。 1、电弧产生的条件 1电压10～20V以上。 2电流80～100mA以上。 2、内部原因 1热电子发射。 2强电场发射 3碰撞游离，首先放电。 4热游离现象。 3、后果温度高达10000℃，烧坏电气设备、造成短路。 产生热电子发射、强电场发射、碰撞游离。 维持热游离。 （二）电弧的熄灭与发展 1去游离。 2游去电弧增强、游去电弧维持、游去电弧熄灭。 3去游离形式复合、扩散。 二、开关电器常用的灭弧方法 1、速拉灭弧法 用高压开关断路弹簧。触头分离速度4m／s 5m／s。开关电器中普遍使用的一种方法， 2、冷却灭弧法 开关电器中也应用比较普遍。 3、吹弧灭弧法图41、2。 横吹、纵吹、气吹、油吹、电动力吹、磁吹。 4、狭缝灭弧法 填料式熔断器属于狭缝灭弧法。 5、长弧切短法图4-3。 金属栅钢灭弧。常用于低压交流开关中。 6、多断口灭弧法图44 此法多用于高压开关。 7、其他采用不易发射电子的金属材料、绝緣油、六氟化硫、真空管作绝缘介质。 工作触头铜镀银。 灭弧触头铜钨。 小结 1、电弧产生、熄灭产生的条件、内部原因、游离和去游离速度 第二节 高压开关 本节主要介绍高压隔离开关、高压断路器和高压负荷开关的用途、结构特点和工作原理。 高压隔离开关、高压断路器和高压负荷是高压电器的三大开关。在高压电路普遍使用，是学习的重点。 高低压分类标准交流1200V，直流1500V及以上电压为高压。 一.高压隔离开关 刀闸 1、结构图4-5 2、作用 （１）隔离电源。便于工作人员检修。 （２）切断小电流。如励磁电流，不超过5A；空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路以及电压互感器和避雷器电路等。 （３）防止反方向送电。对双回路电源供电而言。 3、特点没有灭弧装置。触头通、断状态明显可见。 4、在成套设备装置中,隔离开关与断路器之间设有闭锁装置. 二、高压断路器 １、作用控制设备，切断短路电流。 ２、特点具有较强的灭弧装置。断流能力很强,可以通断负荷电路。 ３、分类（灭弧介质）油断路器、压缩空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器、自产气断路器、磁吹断路器。各自的优缺点 多油断路器趋于淘汰。油作用灭弧、绝缘。 少油断路器。油作用灭弧。 真空断路器。真空气压10～10Pa，优点熄弧时间较短0.01s以下，开距小10kV10～15mm。真空绝缘恢复速度强20kV/ 六氟化硫断路器灭弧能力为空气的100倍。在均匀电场的情况下，绝缘能力是空气的2.5～3倍。相同压力下 压缩空气断路器、自产气断路器、磁吹断路器。 三、高压负荷开关 １、作用通断负荷电流，不能开断短路电流。 ２、特点灭弧装置简单，开断时有明显断口。也起到隔离开关的作用 3、应用负荷容量不大、对继电保护要求不高、不太重要的电路中。 小结 1、高压隔离开关结构、特点、作用。 2、高压断路器 分类、特点、作用。 3、高压负荷开关作用、特点、应用。 节主要讲解熔断器的作用、接法、分类及各型号、熔断器的保护原理及应用。 一、熔断器 1、作用短路保护、过载保护。 2、接法串接在被保护电路中。 3、优缺点价格便宜、使用维修方便、熔断后必须更换，保护特性和可靠省差。 4、原理短路、过载。 5、伏安特性图4-9 6、应用小容量电气设备和对继电保护要求不高的电路小电机、家用电器。 7、主要参数 （1）熔断器的额定电流。 （2）熔体的额定电流。 （3）熔断器的极限断路电流。 （4）熔断器的额定电压。 二、高压断路器 1、户内式高压断路器 图410 RNRN1、RN3、RN5用于保护线路、设备。 RN2、RN4、RN6用于保护电压互感器 1）作用保护高压开关、变压器、电压互感器等高压电气设备及线路。 2）结构内部充石英砂利于灭弧。 3）冶金效应降低熔点，利于灭弧。 4）限流熔断器熔断时间不超过0.01s。所保护的设备可以不校验动热稳定性。 2、户外式高压熔断器 1）跌落式熔断器 图411 作用保护配电变压器。结构图411。 操作绝缘棒。 2）RW10-35型高压熔断器，图4-12。 额定值额定电流0.5A、断流容量2000MVA 安装地点户外； 保护对象35kV电压互感器；2～10A、600MVA，其它设备。 三、低压熔断器 1、分类（结构、用途） 2、RM系列无填料封闭管式熔断器 1）结构图4-13。 内壁采用易分解灭弧气体的纤维管、变截面熔体。 2）原理分解气体灭弧。短路时熔体在窄部熔断、过负荷时在宽窄结合部熔断。 3）作用井下低爆开关。 2、RL1型螺旋式熔断器 1）结构图4-14。 2）特点 属于限流熔断器。 3）作用用于小电流主电路、控制电路、井下低爆开关。 3、RTO型有填料密封管式熔断器 1）结构图4-15。有红色熔断指示器。 2）特点属限流熔断器。 3）应用短路电流较大的低压电路中、配低压控制屏。 小结 1、熔断器 作用短路和过载保护。 分类限流、非限流熔断器；高压、低压熔断器。结构。 2、高压熔断器应用保护电路。分类户内、户外；结构。 3、低压熔断器应用、分类、结构熔断器显示器。 第四节 互感器 本节主要讲互感器的作用、分类、主要参数；正确使用方法。（包括接线和注意事项）。 １、作用隔离高低压电路，将高电压变为低电压、大电流变为小电流，用于测量仪表（测电流、电压）、提供继电保护装置的信号电源。 ２、分类电流互感器、电压互感器。 一、电流互感器 1、电流互感器的结构与参数 图4-16。 1）分类P89 2）结构 图416。 3）主要参数额定电压、额定电流（二次侧额定电流一般为5A或1A两种）、准确度等级、二次额定容量、10倍数、热稳定及动稳定电流倍数。 2、电流互感器的接线方式及适用对象图4-17。 3、使用注意事项 1）二次侧不得开路。 2）二次侧绕组及外壳均要接地。 3）连接时要注意极性不能接反。 二、电压互感器 1、电压互感器的结构与参数 图4-18。 1）分类P91 2）结构 图418。 3）主要参数额定电压（二次侧为100V）、准确度等级、额定容量。 2、电压互感器的接线方式及适用对象图4-19。 3、使用注意事项 1）二次侧不能短路 2）二次绕组及外壳均要接地 3）连接时要注意极性不能接反。 小结 1、电流互感器分类、结构、主要参数、接线方式及适用对象和注意事项 第五节 成套配电装置 引言本节课主要讲解几种常用的高低压成套配电装置的结构、特点、作用、适用对象和维修使用知识。 成套配电装置集开关、测量、保护、辅助设备于一体的配电设置。 一次回路方案指主回路中的各种开关、互感器和避雷器等元件的接线。 二次回路方案指测量、保护、控制和信号装置的接线。 分类高压开关柜、低压配电屏及动力、照明配电箱。 一、高压成套配电装置高压开关柜 作用受电、配电、控制、保护及监测高压电能。 1、KGN-10型交流金属封闭铠装固定式高压开关柜 图4-20。 1）解释金属封闭铠装固定式。 2）“五防闭锁”功能。 3）分类。 4）外形及结构（图4-20）机械连锁装置。 2、KYN1-10型金属铠装封闭移开式高压开关柜 1移开式手车式图4-21。 2结构封闭铠装“五防”闭锁安全保护功能；联锁装置。其操作结构也有弹簧和电磁操作机构。 3适用3相、50Hz、3-10kV、星形。发电厂、变电站、煤矿企业 3、JYN1-35型交流金属封闭移开式高压开关柜 适用室内35kV 二、低压成套配电装置 类型开启式低压配电屏、封闭式低压配电屏。 1、PGL条列低压配电屏 1）应用发电厂、变电站、煤矿企业。 2）PGL1-2结构与PGL1-3特点P96 50Hz、Ue≤380V， 用于动力、配电、照明。 2、BFC条列抽出式低压开关柜，图4-23 1）特点主要元件设备安装在抽屉或手车中。 封闭性能好，可靠性高，结构紧凑、占地面积少，与PGL相比，结构复杂、耗钢多、价格高。 2）结构BFC-2B型 小结 1、高压开关柜分类、结构、应用。 2、低压开关柜分类、结构、应用。 第五章 矿用电气设备 本章重点内容矿用电气设备的特点，类型、防爆原理及矿用高压配电箱，矿用隔爆型低压自动馈电开关，矿用隔爆型磁力启动器，矿用变压器和矿用变压器的用途、性能特点、技术数据、工作原理及操作使用维修等知识。 教学方法多媒体课件、现场教学、图片等。 第一节 概述 本节主要讲解矿用电气设备的特点、类型、防爆原理和使用场所。 一、矿用电气设备的特点。 1）井下环境。空间狭窄、冒顶、片帮、涌水、淋水、潮湿、瓦斯、煤电、负荷变大等。 2）矿用电气设备的特点适应于在井下环境工作。 二、瓦斯、煤尘燃烧和爆炸的条件及预防 1、瓦斯、煤尘燃烧和爆炸的条件 1）浓度 2）高温热源 2、预防方法 1）降低浓度、通风洒水 2）限制高温热源 三、防爆原理 1、隔爆外壳 1）耐爆性（机械强度8个大气压、7.4）。 2）隔爆性（技术参数表5-1、5-2，结构长度L、间隙δ、光洁度Δ）。符合国标GB3836-83 2、本质安全型电路 1）本质安全型电路 2）引爆瓦斯最小能量0.28mJ。 3）火花能量0.02mJ。 4）限制火花能量的主要方法P101。 5）应用低电压、小电流，如矿井通讯、信号、测量、控制等。 6）特点体积小、重量轻、安全可靠等。 3、超前切断电源和快速断电系统 1）应用矿灯、屏蔽电缆、放炮器等。 2）配合检漏继电器和矿用屏蔽电缆。 3）快速断电系统工作原理引烧时间≥5ms，断电时间2.5～3ms。小于引燃时间即可。 四、矿用电气设备的类型 类型矿用一般型、矿用防爆型。 1、矿用一般型（总标志KY） （1）特点P101 （2）应用（非防爆设备）在无瓦斯、煤尘场所，如符合条件的中央变电所。 2、矿用防爆型（总标志EX） P101 1）属І类设备 2）类型防爆型电气设备、安全型电气设备、本质安全型电气设备、防爆本质安全型电气设备等。 五、矿用电气设备的使用场所. 表5-4 小结 1、矿用电气设备的特点井下环境、设备特点。 2、瓦斯煤尘燃烧条件及预防 1）爆炸条件浓度和温度。 2）预防降低浓度、洒水、通风、限制高温（防爆原理 ） 3、防爆原理 1）防爆外壳。 2）本质安全型设备主要电路。 3）超前切断电源和快速断电系统。 4、矿用电气设备的类型类型、特点。 5、矿用电气设备的使用场所. 第二节 矿用高压配电箱 本讲主要介绍矿用一般型高压配电箱和矿用防爆型高压配电箱的适用场合、结构、工作原理、操作和维护等知识。 一、矿用一般型高压配电箱 1、应用场所无煤尘、瓦斯突出的中央变电所。 2、控制对象控制和保护610kV电缆线路、矿用变压器或高压电动机。 3、结构特点KYGG-2Z型 图5-1。 断路器设有欠压和过电流速动脱扣装置。开关具有“五防闭锁 ”功能。 4、一次接线方案的编号共有20种。 二、矿用隔爆型高压配电箱 1、应用场所有瓦斯、煤尘爆炸危险的煤矿井下。 2、控制对象作为配电开关用来控制和保护变压器及高压电动机。 3、类型PB3-EGA。DB6-6和BGP等系列。 目前生产的高压配电箱为BGP-6系列，其共同特点采用高压真空断路器。额定断流容量可达100MVA；采用电子综合保护装置及压敏电阻。具有漏电、短路、绝缘监视、失压及操作过电压保护功能；在结构上使用小车机构，维修方便。 4、PGP9L-6A 1）结构 图5-2 （1）组成实验按钮、控制按钮、故障显示窗、指示计量显示窗、铭牌。 （2）弹簧储能式操作机构电动合闸或手动合闸 （3）设置安全闭锁装置、插销式隔离开关、继电器保护装置。P105 2）工作原理 图5-3 A、电源部分 B、过载保护 C、短路保护 D、漏电保护 E、绝缘监视保护 F、试验电路 3）保护装置的整定 （1）漏电保护的整定通过整定开关 （2）过载保护的整定通过过载整定倍数开关进行。 （3）短路保护的整定。通过短路保护整定倍数开关进行。 小结 1、矿用一般型高压配电箱应用场所（无瓦斯、煤尘爆炸场所）控制对象、结构、特点、编号。 2、矿用隔爆型高压配电箱应用场所、控制对象、类型、结构特点、工作原理、保护对象。 第三节 矿用隔爆型低压自动馈电开关 本节主要讲解目前煤矿井下常用的较先进的BKD630／1140（660）智能型矿用隔爆型真空馈电开关的用途、结构和工作原理。 一、用途与结构 1、应用场合有瓦斯煤尘爆炸危险的场所、井下变电所或配电点。 2、控制对象作用配电开关，控制保护低压供电网络。 3、结构（对照实物讲解） 4、作用在正常操作时手动分、合闸，当被保护线路发生短路或漏电时，自动跳闸，起到保护作用。 还具有过载、短路、过电压、欠电压、漏电和漏电闭锁保护；具有断路器故障测试、保护功能自检测、系统自检、网络通讯等功能；具有电源、通讯状态、运行、过载预告、故障等指示灯和液晶屏信号指示。 二、工作原理 图5-4 1）电源环节由电源变压器和综合板组成。 2）控制环节 （1）合闸电动、按下1SB （2）分闸电动、按下2SB分闸、手动脱扣分闸。 3）保护环节 （1）保护装置的动作过载、短路、漏电保护 （2）保护装置的信号指示过电压、欠电压、过载时红色指示灯FLT闪亮；当发生短路、漏电故障→FLT常亮。 （3）保护装置的实验按2SB进入测试程序，实验顺序过载→短路→过压→欠压。 4）参数的查看与设置 （1）参数的查看6个参数电压等级、额定电流、短路倍数、本机地址、波特率、总开关／分开关。 （2）参数的设置 表5-6 5）MODBUS网络通信功能 系统进入通信状态时，蓝色通信指示灯亮 小结 1、用途与结构 2、工作原理电源环节、控制环节、保护环节、参数的查看与设置。MODBVS网络通信功能 第四节 矿用隔爆型磁力启动器 本节主要介绍QCZ83-120（225）型QJZ-300/1140-J型真空电磁起动器和QJZ-400/1140（660）智能型矿用隔爆兼本质安全型电磁起动器的用途、结构、工作原理和故障保护及测验系统等知识。为以后的使用、维修打下良好基础。 应用用于在易燃、易爆环境下，用来控制和保护电动机。 一、QCZ83-120（225）型真空磁力启动器 1）主回路 机械闭锁前盖手柄，手柄停止按钮。 真空接触器的主触头用来接通和断开负荷线路，它具有分断能力强，寿命长，可频繁操作、安全可靠等优点。 JDB型电机综合保护装置为电子式继电器保护装置，具有短路、过负荷、断相和漏电、闭锁四种保护功能。 2）启动器的控制 （1）就地控制SA→近控 2.9-di 。 按下1SBTC（4）→JDB（4.3）→KM→1SBs→1SB→5→SA→2→PE→TC（9）。 接触器全波吸动半波维持。 （2）远方控制SA→远控，9-di，1-2SB，2-中间，9-2SBs。按下2SB。 其原理同就地控制。 （3）顺序控制（图4-36） 各启动器的接地端子PE都通过电缆接地电线连接在一起。92-131在后一台启动器的控制电路中串接了前一台启动器KMV3常开接点，其工作原理与远控相同。 3）保护回路 QCZ83-120（225）开关具有过载、断相或短路故障的保护功能。 二、QJZ-300/1140-JC型真空电磁启动器 1）用途及结构 （1）作用矿用隔爆兼本质安全型真空磁力启动器，用来控制大容量的采掘运机械设备。 （2）参数额定电流300A，额定电压1140V。 （3）保护功能具有失压、短路、过载、漏电闭锁、断相、过电压、真空接触器漏气闭锁，防止控制回路发生短路时自启动保护，并有短路、过载、断相、漏电闭锁、漏气和电源，运行指示。电子插件中的所有的继电器动作均有发光二极管指示，具有试验开关，当试验开关拨至相应试验位置，可方便地检查各保护和控制线路。 （4）结构（参照实物图片讲解） 2）控制原理 图5-5 （