WJ 矿山电工 第一章 chapter2.ppt

,,贵州大学矿业学院,矿山电工,矿山电工,目录第一章矿山供电系统及设备第二章安全用电及保护第三章采掘机械设备的电气控制第四章矿井照明第五章节电及电气化指标第六章采区供电设计计算,,第一章矿山供电系统及设备知识要点,,,1.电力系统2.矿井供电系统的分类、特点和适用对象；3.变电所确定原则；4.变电器、高低压开关、电缆等型号、作用。技能目标1.会确定变电所位置；2.会确定供电系统和变电所的结线方式；3.会布置变电所的设备4.能根据不同情况选择变电器、高低压开关、电缆型号,第一章作业,P783、4、6、15、17、27、31,,交作业时间第一章的最后一次课,,第一章矿山供电系统及设备,1.1.1电力系统,电力由各种形式的发电厂生产，经过输送、变换和分配，到达分散的电能用户，这些生产一传输一分配一消费的环节，组成了一个有机的整体叫做电力系统。,图1-1典型的电力系统,1.1概述,为保证供电的可靠性和安全连续性，电力系统将各地区、各种类型的发电机变压器、输电线、配电和用电设备等连成一个环形整体。,1.1.1电力系统,,1.发电厂发电厂是把其他形式的能量转换成电能的场所，它是电能的生产者，有火力、水力、风力、太阳能、核能等发电厂。2.输电线担负输送、变换和分配电能的任务，主要由变电所和各种等级的电力线路组成。高压3～330KV，超高330～1000KV，特高（1000kv以上），低压（1kv以下、1.140kv）3.变（配）电所汇集电能、变换电压的中间环节，它由各种电力变压器和配电设备组成。4.用用户,1.1.2、电力系统的额定电压,1.1.2.1.额定电压能使受电器电动机、白炽灯等、发电机、变压器等正常工作的电压，称为它们的额定电压。当电力设备按额定电压运行时，一般可使其技术性能和经济效果为最好。1.1.2.2.额定电压等级根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性、电力设备制造工业的水平等因素，由国家统一规定额定电压等级，具有非常重要的意义。它可使电力设备的生产实现标准化及系列化，有利于电网的建设和运行。,,1.1概述,表1-23kv以下电气设备与系统额定电压（v）,,,表1-33kV及以上的设备与系统额定电压和其对应的设备最高电压（kV）,,表14煤矿常用电压等级及应用范围（kV）,,1.1概述,1.一般规定在同一电压等级中，受电器与系统的额定电压相同。,,1.1.2.2.额定电压等级,2.考虑电网压降发电机比同级受电器的电压高5；3.对於变压器变压器一次测原边即输入与系统额定电压相同；变压器二次测副边即输出高出系统额定电压5～10。,例,10.5KV,煤矿安全规程第四百四十八条,,井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求（一）高压，不超过10000V。（二）低压，不超过1140V。（三）照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127V。（四）远距离控制线路的额定电压，不超过36V。采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施,1.1.3.电力负荷分级及对供电的要求,,1.1概述,电力负荷是决定电力系统规划、没计、运行以及发电、送电、变电布局的重要依据。根据对供电可靠性（重要性）要求的不同，电力负荷可分成以下1、2、3级类负荷。负荷分类的目的确保一级负荷供电不间断，保证二级负荷用电，考虑三级负荷供电。,电力负荷分级,,1.一级负荷（一类负荷）1）定义凡因突然中断供电可能造成人身伤亡或重大设备损坏、造成重大经济损失或在政治上产生不良影响的负荷。2）举例主排水泵、立井提人的提升机、通风机、瓦斯泵、压风机等。3）供电要求两个独立电源供电。2.二级负荷（二类负荷）1）定义凡因突然停电造成大量减产或大量废品的负荷。2）举例井下采、掘工作面、机电运输、地面生产系统等。3）供电要求两个回路电源供电或专线。3.三级负荷（三类负荷）1）定义指除一、二类负荷以外的其它负荷。2）举例学校宿舍、地面附属车间及矿山机修厂等。3）供电要求单回路供电、多负荷共用一条输电线路。,负荷对供电要求,,1.1.4.负荷对供电要求（一级负荷不允许停电）可靠性指供电系统不间断供电的可能程度。如安全性【必须采取防触电、漏电、过流、防潮、防爆、抗摩损等一系列措施，以确保人身与设备安全。】井下潮湿、空间侠窄、光照不足是构成用电不安全的客观条件；同时井下存在瓦斯、煤尘爆炸危险，电气设备必须采取防爆措施。这些都对井下安全提出了较高的要求。质量良好电压35KV以上5、10KV以上7、低压5～-10；频率3KV以上0.2Hz、3KV以下0.5Hz经济性在保证供电的安全可靠前提下，力求系统简单，操作方便，减少损耗、效率高、使建设成本和维护费用,（煤矿安全规程第四百四十一条）,,1.2矿山供电系统,矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。,矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。,正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。,矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。,10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。,1.2.1.供电系统结线方式,,1.2.1.供电系统结线方式供电系统结线是指由各种电气设备及其连接线构成的电路.分为放射式、干线式。功能高压汇集和分配电能；低压连接用户.要求系统简单方便、运行灵活、操作安全、经济合理。,1.2.1.供电系统结线方式,,图1-3放射式结线,1.2.1.供电系统结线方式,,a一单电源单回路；,b-单电源双回路；,c一双电源双回路,图1-4干线式结线,,1.2.1.供电系统结线方式,a直接连接式,（b贯穿连接式）,图1-5环状式结线,1.2.2.矿山各级变电所常用结线方式,,矿山各级变电所主结线分单母线、桥式、双母线、线路一变压器组4种。,1.2.2.1.单母线结线适用于容量小，可靠性不高的二、三级负荷。1.2.1.2.单母线分段式结线适用于负荷对称、兼顾平衡一级负荷（大多数煤矿用的是这种）.1.2.1.3.双母线结线适用于大容量变电所、220KV以上的线路。,1.2.2.矿山各级变电所常用结线方式,,1.2.2.矿山各级变电所常用结线方式,,1.2.1.4.桥式结线可靠性高，两个电源，两台变压器。a、外桥结线接线、优缺点及适用对象，图１－7a。（P13）b、内桥结线接线、优缺点及适用对象，图１－7b。（P13）C．全桥结线接线、优缺点及适用对象，图１－7c（P14）,图1-7桥式接线a一外桥结线；b一内桥结线；c一全桥结线,矿山各级变电所内常用结线方式，用途及优缺点,,1.2.2.矿山各级变电所常用结线方式,,1.2.1.5.线路-变压器组结线适用三类负荷,有三种形式a、用隔离开关作为进线开关适用线路短，变压器容量小的情况。b、用熔断器作为进线开关适用线路长，容量小。如农村、小型企业。c、用隔离开关、断路器作为进线开关适用线路长，容量大。如大、中型煤矿企业。,1.2.1.6变电所结线方式方案选择,,1）双回电网上的中途变电所→单母线分段2）双回电网上的终端变电所→内、外桥、扩大外桥式结线3）单回电网上的终端变电所→线路变压器组4）环网上的终端变电所→外桥、扩大外桥,1.2.1.7.配出线的结线,a.配电开关的种类隔离开关、负荷开关、熔断器和断路器。b.隔离开关布置及适应对象负荷开关熔断器适用于容量小不重要的用户；隔离开关＋断路器适用于容量大比较重要的用户，单回路；隔离开关＋断路器＋隔离开关容量大的重要用户，双回路。c.停送电操作。停送电操作顺序。,1.2.3矿山供电系统,,1.2.3.供电系统矿井供电方式取决于矿区范围、矿层埋藏深浅、井下涌水量大小、井型大小、采煤方法、机械化程度等因素主要分为深井、浅井两种供电方式.1.2.3.1．深井供电系统对于矿层埋藏深、倾角小，采用立井和斜井开拓，生产能力大的矿井，多采用如图P16l10所示的深井供电系统.,（图1-10问题）,,1.2.3.2．浅井供电系统对矿层埋藏不深距地表100～200m内的情况，如图lll所示。1）.电缆下井方式矿井地变电所→沿井筒下井→井底车场变电所→工作面配电点。（2km）2）.电压等级选择负荷大，高压下井；负荷小，低压下井。,1.2矿山供电系统,图lll浅井供电系统,,,1.2.4矿井各级变电所及配电点,1.2矿山供电系统,,1.2.4.4硐室布置P19-26,,,1）.布置原则应将变压器与配电装置分开布置。高、低压配电装置分开布置。（考虑防火、防水、通风）2）.布置方式设备与墙壁之间，各设备之间应留有足够的维护与检修通道，完全不需要从两侧或后面维护检修的设备，可互相靠紧和靠墙放置。考虑发展余地，变电所的高压配电设备的备用位置应按设计最大数量的20％考虑，且不少于两台。低压设备的备用回路，也按最多馈出回路数20％考虑,煤矿安全规程第三节井下机电设备碉室,第四百六十条永久性井下中央变电所和井底车场内的其他机电设备硐室，应砌碹或用其他可靠的方式支护。采区变电所应用不燃性材料支护。硐室必须装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时，不得妨碍运输。铁门上应装设便于关严的通风孔。装有铁门时，门内可加设向外开的铁栅栏门，但不得妨碍铁门的开闭。,,从硐室出口防火铁门起5m内的巷道，应砌碹或用其他不燃性材料支护。硐室内必须设置足够数量的扑灭电气火灾的灭火器材。,第四百六十一条采掘工作面配电点的位置和空间必须能满足设备检修和巷道运输、矿车通过及其他设备安装的要求，并用不燃性材料支护。第四百六十二条变电硐室长度超过6m时，必须在硐室的两端各设1个出口。,煤矿安全规程第三节井下机电设备碉室,,第四百六十三条硐室内各种设备与墙壁之间应留出0.5m以上的通道，各种设备相互之间，应留出0.8m以上的通道。对不需从两侧或后面进行检修的设备，可不留通道。,第四百六十四条带油的电气设备必须设在机电设备硐室内。严禁设集油坑。硐室不应有滴水。硐室的过道应保持畅通，严禁存放无关的设备和物件。带油的电气设备溢油或漏油时，必须立即处理。,第四百六十五条硐室入口处必须悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌。硐室内必须悬挂与实际相符的供电系统图。硐室内有高压电气设备时，入口处和硐室内必须在明显地点悬挂“高压危险”字样的警示牌。,采区变电所应设专人值班。无人值班的变电硐室必须关门加锁，并有值班人员巡回检查。,硐室内的设备，必须分别编号，标明用途，并有停送电的标志。,方式一图1-16采区变电所一工作面配电点供电方式,,1.2.4.5.采区变电所到工作面的供电方式,方式一在井下主变电所或采区变电所将高压降为低压后→直接送至工作面配电。,方式二图117采区变电所一移动变电站一工作面配电点供电方式,,方式二在井下主变电所或采区变电所将高压→送至移动变电站后→再降为低压后→送至工作面配电。,图１-２０采区变电所,,表1-6不同容量采煤机的最大供电距离,,,1.3.高压供电设备,,1.3.1.高压开关电器在电力系统中，将能接通、断开或转换高压电路的电器统称为“高压开关电器”。,分类熔断器、隔离开关、负荷开关和断路器4类.,1.3.1.1高压熔断器ＵＦ,作用在电网中人为设置的一种最薄弱环节，以达到过电流和短路保护。,,密封圈六角瓷套瓷管熔丝,（ａ）RNl型熔丝管结构高压线路和设备的短路过载保护,图119限流式熔断器,（ｂ）RN2型熔丝管结构专门用于电压互感器的短路保护,２）.跌落式（RW4系列）,结构,优缺点开断能力，强声音大。,适用于10kv以下电网室外,目前跌落式熔断器在煤矿供电系统中已禁止使用.,1.3.1.2.高压断路QF,作用具有完善的灭弧和保护装置。用来接通、断开、转换带负荷的高压线路。它既可切换正常负载电流，又可切换短路故障电流，同时承担着控制和保护的双重任务。大部分断路器都能进行快速重合闸操作，即在临时性故障排除后，能使被切断的电路恢复正常运行,,1.3.高压供电设备,,x,,按灭弧方式分类۩多油断路器油作为灭弧和绝缘۩少油断路器油作为灭弧۩六氟化硫SF6断路器具有良好的绝缘、灭弧性能，故sF6断路器具有断开能力强、断口电压高、噪声小、无火灾危险效果好，价格高，并需要专门充气装置。۩真空断路器,图1-22真空灭弧室,1一上接线固定板；2一上导电杆；3一静触头；4一玻璃外壳；5一屏蔽罩；6一动触头；7一弹性波纹管；8一下屏蔽罩；9一下导电杆；10-抽真空缩口及防护罩,,真空断路器,优点1.体积小，维护工作量小；2．触头开距小，动作快，燃弧时间短，断流能力强.;3．防水，防爆.,缺点易产生过电压,1.3.高压供电设备,2,3,4,5,6,7,8,1.3.1.3.隔离开关QS,,用于ڟ隔离高压以便维修。ڟ电路转换不带负荷时的ڟ闭合、分断小电源的电路,,1.3.高压供电设备,作用不具有灭弧装置，故禁止用来接通、断开带负荷的高压线路。,隔离开关是用来将高压配电装置的元件与电源隔离的一种开关电器。它在分断状态有明显可见的断口，在合闸状态可通过正常工作电流或短路电流，一般装在配电装置元件的前后两侧。,1.3.1.4.负荷开关Q,作用设有简单灭弧装置，故用来接通、断开带负荷的高压线路。但不能用于切断短路电流。带有FU的负荷开关可代替QF,,1.3.高压供电设备,隔离开关QS和断路器QF联合使用时，倒闸顺序,断电时先断QF，再断QS,合闸时送电时，先合QS，再合QF；,QF、QS二者操作机构之间有机械闭锁装置,1.3.2.高压开关柜（P32）,高压开关柜是以高压开关为主，按一定的接线方案，针对使用场合、控制对象及主要电气元件的特点，将有关的一、二次设备组合起来，装于封闭式或敞开式金属柜内的一种高压成套配电装置。它主要用于配电系统，作接受与分配电能或直接启动大型电动机用。高压开关柜由以下几部分组成母线、高压开关、电流及电压互感器、计量仪表和保护装置、信号及操动机构等。根据结构不同，高压开关柜分普通型、矿用一般型和隔爆型等。,,1.3.高压供电设备,G-高压开关；G（第二位）-固定式；F-封闭式结构；C-手车式，K-矿用;Y-移动;W-户外式;Z-真空;P-配电箱;B-隔爆,1.3.2.高压开关柜（P32）,,1.3.2.1高压开关柜使用地点、型号,,1）普通型用于地面变电所GGGFC,2）矿用一般型用于露天矿山或井下无瓦斯、煤尘爆炸环境.,3）矿用隔爆型用于有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井井下中央变电所、采区变电所和其他场所向变压器、高压电动机和高压分支线路供电。,旧型（表1-7）GKY-1、GFW-1、GKFC-1,新型KYGW-10Kv、GCKY-1、KGWZ-660V,旧型PB3-6G,新型PBG５-6、PBZ１-6、BGP３-６,1.3.2.2.高压开关柜结构要求、技术参数,,1）、普通型“五防”措施防止误分、合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂接地线；防止带接地线合隔离开关；防止人员误人带电间隔。,2.）矿用一般型在普通型“五防”基础上增加了6条要求（P32）,3）矿用隔爆型在矿用一般型基础上加防爆性,技术参数P33表1-7P34表1-8,表l-8煤矿井下常用隔爆高压配电装置的主要技术数据,,1.3.3.PB3-6G结构和工作原理P39,,图130PB3．6GA型配电装置线路原理图,工作原理合上QS、QF1.主电路L1、L2、L3→QS1→TA1、TA2→QF→QS2→X22.保护执行元件YA133.测量元件TA12、电流表、电压表ڟ失压保护回路,TV上→FU→SA→YA1→TV下,ڟ过流保护回路,A,TA1上→→YA3→地TA1下,,4.脚踏开关5.QS1、QS2、QF之间有机械闭锁,TA2上→YA2→地TA2下,1.3.3.PB3-6G结构和工作原理P39,,2.保护执行元件YA13,①失压脱扣器YA1,,,I,QF,正常时线圈有电I→在铁芯上产生电磁力→吸合衔铁→扣闭合→断路器QF不跳闸→电路正常运行.,失压线圈失电I→在铁芯上电磁力消失→衔铁弹开→脱扣→断路器QF跳闸→进行失压保护,②过流脱扣器YA23,正常时线圈失电I→在铁芯上无电磁力→衔铁弹开→扣闭合→断路器QF不跳闸→电路正常运行.,过流线圈得电I→在铁芯上产生电磁力→吸合衔铁→脱扣→断路器QF跳闸→进行过流保护,,I,QF,1.3.4.BGP56系列高压真空配电装置,1结构特征P35图1-25。2）保护功能P36图1-261）高压漏电保护零序功率漏电保护2）过流、短路保护反时限过流保护3）欠电压保护小于85ＶＮ保护4）温度保护当电流温度≥130℃5）操作过电压保护采用压敏电阻6）绝缘监视保护MYPTJ-6KV,,图126BGP56系列高压真空配电装置电气原理框图,BGP56工作原理,3工作原理合上QS、QF电网→QS→2TA→过流→K2TAS→漏电→K1正常时K1、K2不动作→YA不脱扣→QF不跳闸→电路正常运行。故障时漏电K1动作；过流、短路K2动作→YA分励脱扣→QF跳闸→进行故障保护。K1K2为何动作,,图126BGP56系列高压真空配电装置电气原理框图,,,,图127BGP56监视保护原理图,正常时TC2→R33、R34分压→VT21导通→VT22截止→VT23导通→VT24截止→K1失电不动作。故障时由于终端元件无正偏流→VT21截止→VT22导通→VT23截止→VT24导通→K1得电动作。,,TC2,1.4.低压配电开关,,用途适用于含有爆炸性危险气体（如甲烷混合物）和煤尘的矿井下及其它工业厂矿中作为供电系统总开关或支路总开关，也可以作为大容量电动机不频繁起动用。,1.4.1.KBJ（原型号DW80）系列隔爆自动馈电开关,,外部结构隔爆外壳、接线盒、进出线喇叭口、机械闭锁装置。技术参数表1-19,用于含有爆炸性危险气体（如甲烷混合物）和煤尘的矿井下及其它工业厂矿中，在交流50Hz、电压至660V的线路中作为供电系统的总开关，分支开关用，也可以作为大容量电动机不频繁起动用，当线路发生过或短路时能自动切断电源，具有瞬时分励脱扣，短路保护功能与检漏继电器连接具有漏电保护功能。,DW80工作原理,P41图131DW80系列馈电开关电路图,,,手动合上KML1、L2、L3→KM→YA1、YA2、YA3→W、U、V正常时YA1、YA2失电，YA3得电→扣闭合→KM不跳闸→电路正常运行。故障时过流YA1、YA2得电漏电YA3失电→脱扣→KM跳闸→实现故障保护。,,,1.4.2.2.BKD1400Z/660Z隔爆型真空馈电开BKD9系列矿用隔爆型真空馈电开关,,,BKD1是在DW80-350基础上改装,用于煤矿井下交流400A，电压为380V或660V的三相电力线路中，具有欠压、失压、过载、短路及漏电闭锁等保护,BKD9系列电压为660V或114V，额定电流至400A具有过载、短路、欠压、失压、漏电保护、漏电检测，漏电闭锁，并具有远方分闸功能。,,技术参数P42表1-10,P43图l33BKD1-400Z/660Z隔爆型真空馈电开关系框图,,KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关,,用于煤矿井下交流50Hz,电压为1140V或660V，额定电流至400A的三相电力线路中，作为配电总开关或分支开关用，当与漏电继电器配合使用时，可以对被控测线路进行漏电保护。KBZ自备漏电检测与漏电闭锁保护。具有过载、短路、欠压、失压、漏电保护、漏电检测、漏电闭锁并具有远方分闸功能,,,技术参数P44表1-11,P46图1-35BLZ系列矿用隔爆型真空馈电开关系统图,BLZ口系列矿用隔爆型真空馈电开关，额定电压为1140V或660V主要作为200～1250kVA隔爆型移动变电站中的低压侧，也可单独作为供电总开关和分路开关使用。具有过载、短路、欠压和漏电保护。开关海拔高度不超过2000m、周围介质温度为45～一5℃的地方可靠工作。技术参数P44表1-11,,BLZ系列矿用隔爆型真空馈电开关,低压配电开关技术参数,,1.5.电力变压器和移动变电站,,1.5.1.电力变压器用于输配电系统中容量从几十KVA～几十万KVA，电压几百伏～几十万伏.,10kV及以下变电所变压器选择应根据负荷特点和经济运行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器，其它情况下宜装设一台变压器。,,ڟ大量一级或二级负荷；ڟ季节性变化较大；ڟ集中负荷较大,装两台及以上变压器的变电所，当其中任一台变压器断开时，其余变压器的容量应满足一级负荷及二级负荷的用电。变电所中单台变压器（低压为0.4kV）的容量不大于1250kVA。,1.5.1.1.电力变压器分类、型号、技术参数、使用场所等,,,1.低损耗电力变压器,表1-14630kVA、10kV低损耗变压器与传统产品标准损耗值,使用场所用于地面,型号、技术参数SL7、S7、S911系列,,2.矿用一般型变压器,使用场所用于井下无瓦斯、煤尘爆炸场所型号、技术参数KS系列表1-16～1-17,特点1）外壳坚固、2）专门接线盒、3）无油枕、4）有拖架、5）油箱上有油孔,3.矿用隔爆型变压器,使用场所有井下无瓦斯、煤尘爆炸场所型号、技术参数KSGB系列表1-20ab,特点1）无火灾爆炸危险、2）无油老化、密封问题，减少维护捡修工作、3）体积小重量轻,关于变压器负荷率,过去在选择变压器容量时，总是从节省变压器的初期投资考虑，使变压器的负荷率一般在80，能量损耗大，随着电费的不断增长，电能损失费用也越大。后来在选择变压器容量时，从变压器使用寿命为2040年的整个期间的变压器的初期投资、安装费用、维修费用和能量损耗费用综合考虑，从经济运行观点，变压器的负荷率一般在5070为宜。考虑到目前变压器双向收费问题，变压器的负荷率一般在6575为宜。,,例若变压器容量计算值为216KVA，按216/（0.65-0.75）（333-288）KVA查表1-18C（等）表选择KBSG-315/6,1.5.2.移动变电站,,,KSGZY-口/6用于高瓦斯矿井局部通风机及其他动力设备的专门供电电源,,KSGJY口/6掘进专用,KBSGZY口/6、KBSGZY-TKBSG-T口/6用于综采工作面,ڟ一台KSGB型矿用隔爆干式电力变压器用于将井下采区变电所引来的6KV高压，变为1200或690V，向工作面电器供电。ڟ一台BLZ系列矿用隔爆低压自动开关。用于连结负荷。ڟ一台负荷开关它是KSGB高压侧的控制设备，用于开、断KSGB的空载电流，并在允许的特殊情况下断开负截电流。,组成,图143KBSGZY型移动变电站外形示意图,,移动变电站工,合上QS其手柄使SB1闭合再合QA6（10）KV→1L1、1L2、1L3→QS→TM→QA→正常时向U4、V4、W4负载供电。故障时TA送来故障信号→由A2、A1执行→自由脱扣机构脱扣→使QA跳闸→实现低压系统故障保护。,,作原理,高压负荷开关三个连锁按钮,①高低压连锁按钮SB1移动变电站正常时QS合上其手柄使SB1闭合→半导体脱扣器内失压脱扣线圈YA不失压工作时QA能合阐或不跳闸只有低压发重故障时才断开QS，其手柄离开SB1按钮→SB1断开→YA失压→QA不能合阐→以便安全检修②．急停按钮SB2桉下SB2→M---E短接→使上一级变电所停止向移动变电站供电③.安全联锁按钮SB3（作用同SB2→M---.E短接）正常时它受移动变电站箱盖的压力处于断开状态，---正常供电检修高压负荷开关时打开箱盖失去压力，SB3闭合→M--E线短接，以切断高压供电，以使安全检修。SB4–低压开关内脱扣器手动按钮,,1.6矿用电缆,1.6.1分类及使用场所铠装电缆主要在井筒和巷道中作井下输电干线向固定设备供电橡套电缆主要在采掘工作面供移动机械使用。,,交联聚乙烯绝缘基本上具有聚氯乙烯绝缘的所有优良性能，克服了聚氯乙烯绝缘的耐热性差、热变形大、内应力开裂等方面的缺陷；对耐溶剂性能、经受短时过载的性能都有所改善，是最有发展前途的绝缘材料之一。因而交联聚乙烯绝缘电力电缆绝缘性能好、结构简单、外径小、质量轻、不受水平落差的限制，长期允许工作温度较高，载流量大，在煤矿已经得到广泛的应用.,1.6.2.铠装电缆,油浸纸绝缘煤矿已禁止使用,聚氯乙烯绝缘化学性能好，具有耐油、耐酸碱、不延燃等特点，质量轻、弯曲性能好、敷设维护简便等特点.,1.6.2.铠装电缆结构,图1.45铠装电缆结构,1-铜（铝）绞线；2-相间绝缘；3-黄麻填料；4-统包纸绝缘层；5-包层；6-纸衬垫；7-黄麻护套,,1.6.3.矿用橡套软电缆,,矿用橡套软电缆简称矿用橡套电缆既是井下固定设备、运输设备、采掘设备的供电电缆，又是从采区变电所向采掘工作面,,屏蔽（单屏蔽、双屏蔽）控制芯线监视芯线,4芯电缆→,结构,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,配电用的动力电缆；同时还有供井下移动变电站用的高压6～10kV监视型屏蔽橡套电缆和地面大型采掘机用的高压6～10kV橡套电缆。,1.6.4.矿用电缆型号、规格,,执行MT818-1999标准的阻燃级高、低压矿用电缆,,P62M-煤矿用阻燃电缆系列代号,Y-移动,Q-轻型结构特征,P-非金属屏蔽,PT-金属屏蔽，J-监视型，C-采煤机用，VV-聚氯乙烯,,1.6.4.矿用型号、规格矿用橡套软电缆,1.6.4.矿用型号、规格,,1.6.5.矿用电缆的敷设,,煤矿井下电缆的用量是很大的，据统计，在一个年产百万吨的矿井供电系统中，所敷设电缆的总长度就可达几十至几百千米，在井下恶劣环境下，使用如此多的电缆，势必会因其非防爆性和受机械力破坏引起事故。具统计在井下总的电气事故中由电缆故障引起的事故要占50％以上;而在总电气引爆事故中，电缆故障也要占40％,因此，为提高矿井电气安全水平，除在设计中尽可能采取必要措施例如，尽量使用屏蔽电缆外,电缆的敷设、连接等还须遵循煤矿安全规程第九章电气第四节井下电缆中的有关规定,第四百六十六条在总回风巷和专用回风巷中不应敷设电缆。在机械提升的进风的倾斜井巷（不包括输送机上、下山）和使用木支架的立井井筒中敷设电缆时，必须有可靠的安全措施。溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电缆。,煤矿安全规程第九章电气第四节井下电缆中的有关规定,,第四百六十七条井下电缆的选用应遵守下列规定（一）电缆敷设地点的水平差应与规定的电缆允许敷设水平差相适应。（二）电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。,（三）严禁采用铝包电缆。（四）必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。68（五）电缆主线芯的截面应满足供电线路负荷的要求。（六）对固定敷设的高压电缆,1．在立井井筒或倾角为45及其以上的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆；,煤矿安全规程第九章电气第四节井下电缆中的有关规定,,2．在水平巷道或倾角在45以下的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、交联聚乙烯钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆；3．在进风斜井、井底车场及其附近、中央变电所至采区变电所之间，可以采用铝芯电缆；其他地点必须采用铜芯电缆。,（七）固定敷设的低压电缆，应采用MVV铠装或非铠装电缆或对应电压等级的移动橡套软电缆。（八）非固定敷设的高低压电缆，必须采用符合MT818标准的橡套软电缆。移动式和手持式电气设备应使用专用橡套电缆。（九）照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装或非铠装通信电缆、橡套电缆或MVV型塑力缆（十）低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。,煤矿安全规程第九章电气第四节井下电缆中的有关规定,,第四百六十八条敷设电缆（与手持式或移动式设备连接的电缆除外）应遵守下列规定（一）电缆必须悬挂1．在水平巷道或倾角在30以下的井巷中，电缆应用吊钩悬挂；2．在立井井筒或倾角在30及其以上的井巷中，电缆应用夹子、卡箍或其他夹持装置进行敷设。夹持装置应能承受电缆重量，并不得损伤电缆。,（二）水平巷道或倾斜井巷中悬挂的电缆应有适当的弛度，并能在意外受力时自由坠落。其悬挂高度应保证电缆在矿车掉道时不受撞击，在电缆坠落时不落在轨道或输送机上。（三）电缆悬挂点间距，在水平巷道或倾斜井巷内不得超过3m，在立井井筒内不得超过6m。（四）沿钻孔敷设的电缆必须绑紧在钢丝绳上，钻孔必须加装套管。,煤矿安全规程第九章电气第四节井下电缆中的有关规定,,第四百六十九条电缆不应悬挂在风管或水管上，不得遭受淋水。电缆上严禁悬挂任何物件，,电缆与压风管、供水管在巷道同一侧敷设时，必须敷设在管子上方，并保持0.3m以上的距离。在有瓦斯抽放管路的巷道内，电缆（包括通信、信号电缆）必须与瓦斯抽放管路分挂在巷道两侧。盘圈或盘“8”字形的电缆不得带电，但给采、掘机组供电的电缆不受此限。井筒和巷道内的通信和信号电缆应与电力电缆分挂在井巷的两侧，如果受条件所限在井筒内，应敷设在距电力电缆0.3m以外的地方；在巷道内，应。设在电力电缆上方0.1m以上的地方。高、低压电力电缆敷设在巷道同一侧时，高、低压电之间的距离应大于0.1m。高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于50mm。井下巷道内的电缆，沿线每隔一定距离、拐弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端、穿墙电缆的墙的两边都应设置注有编号、用途、电压和截面的标志牌。,煤矿安全规程第九章电气第四节井下电缆中的有关规定,,第四百七十条立井井筒中所用的电缆中间不得有接头；因井筒太深需设接头时，应将接头设在中间水平巷道内。运行中因故需要增设接头而又无中间水平巷道可利用时，可在井筒中设置接线盒，接线盒应放置在托架上，不应使接头承力。,第四百七十一条电缆穿过墙壁部分应用套管保护，并严密封堵管口。第四百七十二条电缆的连接应符合下列要求,（一）电缆与电气设备的连接，必须用与电气设备性能相符的接线盒。电缆线芯必须使用齿形压线板（卡爪）或线鼻子与电气设备进行连接。,（二）不同型电缆之间严禁直接连接，必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接。,（三）同型电缆之间直接连接时必须遵守下列规定,煤矿安全规程第九章电气第四节井下电缆中的有关规定,,1.橡套电缆的修补连接（包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补）必须采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效能的冷补。在地面热补或冷补后的橡套电缆，必须经浸水耐压试验，合格后方可下井使用。在井下冷补的电缆必须定期升井试验；2.塑料电缆连接处的机械强度以及电气、防潮密封、老化等性能，应符合该型矿用电缆的技术标准。,1.6.5.电缆故障探测,,1.6.5.1.电缆故障的类型,接地（漏电）故障,2.高阻故障,短路故障,低阻故障,高阻故障,短路故障（接地故障）断线（开路）故障断线、接地故障泄漏性故闪烁性故障,,,1.低阻故障,电缆故障点绝缘电阻降到该电缆的特性阻抗或对地绝缘电阻降500kΩ，甚至直流电阻为零的故障称为低阻故障.,电缆故障点绝缘电阻大于该电缆的特性阻抗或对地绝缘电阻大于500kΩ但又小于正常值的故障称为高阻故障.,补充,,*特性阻抗信号线和参考平面（电源平面或地平面）之间由于电场的建立，就会产生一个瞬间的电流，如果传输线是各向同性的，那么只要传输一个电平为V的信号,则始终存在一个电流I，在信号传输过程中，传输线就会等效成一个电阻非直流电阻，大小为V/I，我们把这个等效的电阻称为传输线的特征阻抗。,*泄漏在高电压的作用下流过电器绝缘体的电流,称为泄漏电流,*闪络沿绝缘体表面的放电叫闪络。而沿绝缘体内部的放电则称为是击穿。,*电晕电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场，在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时，由于空气游离就会发生放电，形成电晕,1.6.5.2.电缆故障产生的原因P68,,1）机械损伤,绝缘损伤短路、漏电（接地）,导体损伤断线（开路）故障（高阻故障）,（低阻、高阻故障）,闪络性故障（高阻故障）,2）.绝缘老化,似断非断（低阻、高阻故障）,,,,1.6.5.3.故障性质判断,1）.兆欧表判断是低阻、还是高阻。其方法为测量各芯线间的绝缘电阻和对地绝缘电阻，若500kΩ并且并且正常值为高阻；若测量值变化大则多为闪络性故障。,3）.施工不当,,例故障性质判断,例1,,1．电桥法RρL/S缺点只能探测低阻接地故障,1.6.5.4故障点的探测P70,,Lx测量点到故障点的距离，m；K比例系数，调节电桥平衡后从电桥面版上直接读出L--被测电缆长度m；,图l一52电桥法测距原理接线图,2.脉冲法,,将脉冲信号施加于故障电缆上然后接受反射信号,测取t和V，LxVt,a）.低压脉冲法用于低阻故障,b）.高压脉冲法,*直流高压闪络法直闪法用于闪络性故障,*冲击高压闪络法冲闪法用于高阻故障,波形相反短路故障,波形同相接地故障,第一章总结矿山供电系统及设备,,1.1电力系统图1-1读懂,1.1.2电力系统电压等级1.额定电压2.额定电压等级3.煤矿常见电压等级,1.1.3.1.电力负荷分级1.13.2、煤矿电力负荷分级1.1.3.3.负荷对供电要求（安全、可靠、优质--、经济）,1.2.1供电系统结线方式放射式、干线式,1.2.2矿山各级变电所内常用结线方式单母线、桥式连接、线路变压器组双母线,1.2.3矿山各级变电所（电压等级、位置选择原则、硐室布置）,1.3高压开关（4个）高压开关柜（类型、使用地点、型号）,隔离开关QS和断路器QF联合使用时，倒闸顺序,1.4低压配电开关（类型、使用地点、型号）,1.5变压器（类型、使用地点、型号）、移动变电站组成,1.6矿用电缆类型、使用地点、执行标准、敷设、检测,交第一章作业,图1-10、1.11、1-16、1-17、1-30、1-31,