矿山电工 第一章 矿山供电系统及设备

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,P78 ：3、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,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,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。,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(3330)KV ，超高(3301000)KV，特高（1000kv以上），低压（1kv以下、）,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,、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 1-2 3kv以下电气设备与系统额定电压,（v）,直 流,单相交流,三相交流,受电设备,供电设备,受电设备,供电设备,受电设备,供电设备,1.5,1.5,2,2,3,3,6,6,6,6,12,12,12,12,24,24,24,24,36,36,36,36,36,36,42,42,42,42,48,48,60,60,72,72,100+,100+,100+,100+,110,110,127*,133*,127*,133*,220,220,220,230,220/230,230/400,400,440,400,440,380/660,400/660,800,800,1000,1000,1140*,1200*,表1-3 3kV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）,受电没备与系统额定电压,供电设备额定电压,设备最高电压,适应范围,3,3. 15,6,6 .3,6. 9,用于送电距离10km左右的城镇和工业与民用建筑供电,10,10 .5,11. 5,35,38.5,40.5,用于电力系统的二次网络或大型工厂的内部供电,60,69,110,126,用于输送100km左右,220,252,220kV以上的电压等级,用于主干线，输送距离几百公里.,330,363,500,550,750,表14煤矿常用电压等级及应用范围,（kV）,受电设备,额定电压,供电设备,额定电压,应 用 范 围,0.036,井下电气设备的控制及局部照明,0.127,0.133,井下照明及手持式电钻,0.22,0.23,矿外地面照明,0.38,0.40,地面及井下低压动力,0.66,0.69,井下低压动力,1.14,1.20,井下综合机械化采区动力,6,6.3,井上下高压电机及配电电压,10,10.5,井上下高压电机及配电电压,35,37,一般用于矿区配电,110,主要作矿区受电电压，大型矿区也作配电电压,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510% 。,例：,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、 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、3KV以下,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,分,类,放 射 式,干 线 式,单回路,单电源双回路,双电源双回路,直接连接式,贯穿连接式,环状式结线,适,用,于,三级负荷或二级小负荷,二级负荷,一级负荷,三级负荷,三级负荷,二级负荷,优,点,系统简单，运行维护方便，用户线路互不干扰,供电可靠性有所提高,供电可靠性高,回路少、造价低经济简单,缺,点,缺少备用回路，供电可靠性差,开关和线路多,供电可靠性比放射式低,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7a。（P13）,b、内桥结线：接线、优缺点及适用对象，图7b。 （P13）,C全桥结线：接线、优缺点及适用对象，图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,变电所内结线,用途、优缺点,1.2.2.1,单母线,单母线不分段,用于 三级小负荷,单母线分段,QS分段: 二级负荷；QF分段: 一级负荷,1.2.2.2,桥,式,连,接,外桥结线,供电线路较短，线路切换少的变电所。,由于某种原因(如负荷变化)要经常切换变压器的变电所。,有稳定穿越功率的变电所。,处于环网中的变电所。,向一、二级负荷供电的情况。,内桥结线,电源线路较长(线路故障概率较大)的变电所。,不需经常切换变压器且负荷稳定的变电所。,没有穿越功率的变电所。,处于电网终端的变电所。,向一、二级负荷供电的情况。,全桥结线,全桥结线操作方便、运行灵活，但它会使占地面积加大，投资增加,1.2.2.3,线路变压器组,向三级负荷供电的情况,a、用隔离开关作为进线开关级：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,1.2.2.4.双母线,适用情况：大容量变电所、220KV以上的线路,1.2.2.5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,1.2.2.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。,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,。,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.,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P,16,l10所示的深井供电系统.,（图1-10问题）,浅井供电系统,对矿层埋藏不深(距地表100200m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。,矿山供电系统,图lll浅井供电系统,矿井各级变电所及配电点,矿山供电系统,1.变电所,矿井地变电所,井下主变电所,采区变电所,工作面配电点,2,.电压等级,35kv、110k v,6kv、10kv,6kv、10kv,380v,660v，,1140v,3.,位,置,选,择,原,则,P18,1. 靠近主要负荷和电缆下井井简，,2. 架空线与所扯同时确定，预留架空线走廊,3. 设在上风处，避开污染源,4地质条件好,5.不应设在有爆炸危险区、排废场、铁道附近,6.交通方便，应有扩展余地,P20,1.尽量负荷中心,2.综合孝虑：通风、交通、进出线敷设、顶底扳条件、保安煤柱、经济等因素（一个水平只设一个变电所，,3.靠近主排水泵、牵引变流所组成联合硐室,P25,1.位于负荷中心，保证向采区内距离最远、容量最大设备供电,2.只采用一个所址,3.地质条件好,4通风、运输方便,P26,距采煤工作面5070M,距掘进工作面80100M,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以上的通道，各种设备相互之间，应留出以上的通道。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-采区变电所,表1-6不同容量采煤机的最大供电距离,采煤机功率kW,采煤机电缆截面mm2,干线允许供电距离m,备 注,380V,660V,1140V,60,35,50,70,232,315,1370,1470,4850,4950,允许供电距离为变压器馈电开关至起动器间用一根电缆时的距离。如用两根截面相同的电缆并联，则允许供电距离增加一倍,80,35,50,70,75,158,890,970,3300,3360,100,35,50,70,57,580,660,2470,2550,130,35,50,70,308,382,1620,1660,150,35,50,70,186,265,1260,1360,170,35,50,70,101,182,230,960,1050,200,35,50,70,66,112,640,720,770,250,35,50,70,278,350,390,300,35,50,70,89,116,162,1.3.高压供电设备,型式：,限流式（RN系列）,跌落式（RW,4,系列）,结构,P28,P28,优点,灭弧能力较强,开断能力强,缺点,容易产生过电压（强迫电流为零）,声音大,适用于,RN,1,-高压线路和设备的短路过载保护,RN,2,-专门用于电压互感器的短路保护,10kv以下电网室外,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.,高压熔断器,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,（）RN,l,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,（）RN,2,型熔丝管结构,专门用于电压互感器的短路保护,）.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:,隔离高压以便维修。,电路转换,(不带负荷时的),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,x,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,类型,2使用,地点,结构要求,3型号：（符号含义）,4技术,参数,1）,普,通,型,用于地面,变电所,“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。,GG,GFC,2、,矿,用,一,般,型,用于露天,矿山或井,下无瓦斯、,煤尘爆炸,环境,在普通型“五防”基础上增加了以下6条要求,(1)全封闭外壳，具有防机械损伤，防潮构造。,(2)能在温度35、相对湿度97的空气中有良好的绝缘，绝缘材料具有耐油性和耐弧性。,(3)引入电缆接线端子有一定的漏电距离和气隙。,(4)高压油断路器的使用额定断流容量应为实际最大值的一半。,(5)应有防误操作的机械连锁装置。,(6)电缆引出线应有接线盒，或用插销连接电缆,旧:,GKY-1、,GFW-1、,GKFC-1,新：,KYGW-10Kv,GCKY-1 、,KGWZ-660V,P33,表1-7,3、,矿用,隔爆,型,用于有瓦,斯、煤尘,爆炸环境,在矿用一般型基础上加防爆性,旧型：,PB,3,-6G,新型：PBG-6、PBZ-6、,BGP-,P34,表1-8,高压开关柜,使用地点、,型号,1）普通型：,用于地面变电所 GG GFC,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：,PBG-6、PBZ-6、BGP-,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1-7 P34 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,型号,额定电,压kV,额定电,流A,断流容量 (MVA),额定开断电流,(有效值)kA,极限通过电流 (峰值)kA,热稳定电流,(峰值)kA,固有分闸,时间s,BGP56,6,50、l00、200、,300、400,100,10,25,lO (2s),BGP6-6（10）,隔爆兼本安,6（10）,50、l00,200、,300、400,100,10,25,lO (2s),BPZl6,真空隔爆,6,50、100、200、,300,100,10,25,lO (4s),PBG5-6,真空隔爆,6,50、l00、200、,300、400,100,10,25,lO,结构和工作原理：P39,图130 PB36GA型配电装置线路原理图,工作原理,： 合上QS、 QF,1.主电路,：L1、L2、L 3 QS1 TA1、TA2 QFQS2X2,2.保护执行元件YA,13,3.测量元件:,TA,12,、电流表、电压表,失压保护回路:,TV上 FU SA YA1 TV下, 过流保护回路,A,TA,1,上 YA,3,地(TA1 下),4.脚踏开关,、QS2、QF之间有机械闭锁,TA,2,上 YA,2,地(TA2 下),结构和工作原理：P39,2.保护执行元件YA,13,失压脱扣器YA,1,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,过流脱扣器YA,23,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1-26,1）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85%,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126 BGP56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 K,2,TAS 漏电 K,1,正常时,：K,1,、 K,2,不动作 YA不脱扣 QF不跳闸 电路正常运行。,故障时,：漏电K,1,动作；过流、短路K,2,动作 YA分励脱扣 QF跳闸 进行故障保护。,K,1,K,2,为何动作？,图126 BGP56系列高压真空配电,装置电气原理框图,图127,BGP56,监视保护原理图,正常时：,： TC,2,R,33,、R,34,分压 ,VT,21,导通,VT,22,截止VT,23,导通 VT,24,截止 K,1,失电不动作。,故障时,：由于终端元件无正偏流 VT,21,截止VT,22,导通 VT,23,截止 VT,24,导通 K,1,得电动作。,TC,2,1.4 .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。,型 号,KBJ （DW80）,BKD,1,BKD,9,KBZ,BLZ,额定电压（,V,）,380 、660,660 、1140,保护,装置,过载、,短路、,与检漏继电器配合具有漏电保护功能,欠压、失压、过载、短路及漏电闭锁等,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131 DW80,系列馈电开关电路图,手动合上KM,L,1、,L,2、,L,3, KM ,YA,1、,YA,2、,YA,3, W、U、V,正常时,： YA,1,、YA,2,失电， YA,3,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. BKD,1,400Z/660 Z隔爆型真空馈电开 BKD,9,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,：P 42 表1-10,P43,图l33,BKD1-400Z/660 Z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,：P 44 表1-11,P46 图1-35,BLZ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,2001250kVA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,型号,额定工作电压V,额定工作电流A,过电流脱扣器整定电流A,瞬时过电流脱扣器整定电流A,极限分析能力KA(有效值),电缆外径(mm),重,量Kg,380V COS=,0.4,660V COS=,0.4,1140 V,主回路,控制回路,KBJ-200（,DW80-200）,380、,660,200,200,200-300-600,10,7,42-51,12-19,105,KBJ-350（,DW80-350）,350,400,400-600-1200,10,不大于,7,55-63,110,KBZ-200/1140（660）,660、,1140,200,7.5,7.5,KBZ-400/1140（660）,400,7.5,7.5,BKD1-400Z/660 Z,380、660,400,P42 表1-10,BLZ,660、1140,P44 表1-11,1.5.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 。,大量一级或二级负荷；,季节性变化较大；,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）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,JBl300.73标准,SL,7,、S,7,、 KS,9,S,9,空载损耗kW,2.16,1.3,1.23,负载损耗kW,9.12,8.1,6,1.低损耗电力变压器,：,表1-14 630kVA、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,：,SL,7,、 S,7,、 S,911,系列,型 号,空载节能率,负载节能率,总节能率,S,7,对老产品,（2.16-1.3/2.16l00=398,（9.12-801）/9.12100=1118,51.1%,S,9,对S,7,（1.3-1.23）/1.3l00=5.38%,（8.1-6）/8.1l00=25.92%,31.3%,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1-161-17,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/（）=,（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-T(KBSG-T)口/6,: 用于综采工作面,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。,一台BLZ系列矿用隔爆低压自动开关,。用于连结负荷。,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143 KBSGZY型移动变电站外形示意图,移动变电站工,合上QS 其手柄使SB,1,闭合 再合QA：,6（10）KV 1L,1,、1L,2,、1L,3, QS TM QA, 正常时：向U,4,、V,4,、W,4,负载供电。,故障时 ：TA送来故障信号 由A,2,、A,1,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,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,急停按钮SB,2,：桉下SB,2, M-E短接, 使上一级变电所停止向移动变电站供电,.安全联锁按钮SB,3：,（作用同SB,2,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，SB,3,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,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,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(610kV)监视型屏蔽橡套电缆和地面大型采掘机用的高压(610kV)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,电缆,类型,电缆名称,电缆型号、规格,矿用电力电缆（,铠装,）,煤矿用铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆,MVV,（,VV,）,-0.6/1KV 1.5,300mm2,煤矿用铜芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆,MVV22,（,VV22,）,-0.6/1KV 1.5,300mm2,煤矿用铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆,MYJV-0.6/1KV,1.5,300mm2,煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆,MYJV22,（,YJV22,）,-0.6/1KV 4,300mm2,P62 M-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，V V-聚氯乙烯,采煤机屏蔽橡套软电缆,MCP,（,UCP,）,-0.66/1.14KV,、,1.9/3.3KV 25,150 mm2,采煤机金属屏蔽监视型橡套软电缆,MCPTJ,（,UCPJR,、,UCPJB,）,-0.66/1.14KV1.9/3.3KV （,16,150 mm,2,）,采煤机金属屏蔽橡套软电缆,MCPT,（,UCPT,）,-1.9/3.3KV,25,150 mm2,煤矿用移动橡套软电缆,MY,（,UY,）,-0.38/0.66KV,（ 4,150 mm,2,）,煤矿用移动屏蔽橡套软电缆,MYP,（,UYP,）,-0.38/0.66KV,、,0.66/1.14KV （4,150） mm2,煤矿用移动屏蔽橡套软电缆,MYP,（,UYP,）,-3.6/6 KV 16,150,煤矿用移动金属屏蔽橡套软电缆,MYPT,（,UGP,）,-1.9/3.3KV,、,3.6/6KV （16,120 ）mm2,煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆,MYPTJ,（,UYPJ,）,-3.6/6KV,25,150 mm2,煤矿用移动轻型橡套软电缆,MYQ,-0.3/0.5KV 1,2.5 mm2,1.6.4.矿用型号、规格,矿用橡套软电缆,1.6.4.矿用型号、规格,矿用电钻电缆,煤矿用移动类阻燃型电钻电缆,MZ,（,UZ,）,-0.3/0.5KV 2.5,4mm2,煤矿用电钻屏蔽橡套软电缆,MZP,（,UZP,）,-0.3/0.5KV 2.5,4mm2,矿用通信电缆,煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信软电缆,MHYVR(2,、,3,、,4,、,5,、,7,、,10),21,（,2,、,3,、,4,、,5,、,6,、,7,）,煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信电缆,MHYV1,2,、,2,2,、,1,4,、,5,2,煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信电缆,MHYV,（,1,、,2,、,3,、,4,、,5,、,7,、,10,）,2,、,1,（,2,、,3,、,4,、,5,、,6,、,7,）,煤矿用聚乙烯绝缘镀锌钢丝编织铠装聚氯乙烯护套通信电缆,MHYBV 1,（,2,、,3,、,4,、,5,、,6,、,7,）,（,2,、,3,、,4,、,5,、,7,、,10,）,2,煤矿用聚乙烯绝缘镀锌钢丝编织铠装聚氯乙烯护套通信电缆,MHYBV,（,5,、,10,、,20,）,2,煤矿用聚乙烯绝缘钢丝铠装聚氯乙烯护套通信电缆,MHY321,（,3,、,4,、,5,、,7,）,（,2,、,3,、,4,、,5,、,7,、,10,、,19,）,2,煤矿用聚乙烯绝缘铜丝编织屏蔽聚氯乙烯护套通信电缆,MHYVP,（,2,、,3,、,4,、,5,、,7,、,10,）,21,（,2,、,3,、,4,、,5,、,7,）,煤矿用聚乙烯绝缘编织屏蔽聚氯乙烯护套组合电缆,MHYVP 2,3.3+2,0.85+2,0.35,煤矿用聚乙烯绝缘铜丝编织屏蔽聚氯乙烯护套通信软电缆,MHYVRP1,（,2,、,3,、,4,、,5,、,7,）,（,2,、,3,、,4,、,5,、,7,、,10,）,2,煤矿用聚乙烯绝缘铝聚乙烯粘结护层钢丝铠装聚氯乙烯护套通信电缆,MHYA32,（,30,、,50,、,80,）,2,煤矿用聚乙烯绝缘铝聚乙烯粘结护层聚氯乙烯护套通信电缆,MHYAV,（,20,、,30,、,50,）,2,煤矿用加强型线芯聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信电缆,MHJYV1,2,、,2,2,1.6.5.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以外的地方；在巷道内，应。设在电力电缆上方以上的地方。,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。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