第四章安全用电及保护课件

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,*,第四章安全用电及保护21023,*,第四章安全用电及保护21023,2024/11/20,第四章安全用电及保护21023,第四章安全用电及保护210232023/10/4第四章安全用,1,主要内容,安全用电是保证矿井安全生产的关键之一。井下环境条件恶劣，容易发生各种电气事故，需要采取各种预防措施和设置必要的保护装置，提高矿井生产的安全水平。,煤矿井下最重要的电气保护（三大保护）：,漏电保护,保护接地,过流保护,第四章安全用电及保护21023,主要内容 安全用电是保证矿井安全生产的关键之,2,一、对漏电保护的要求,定义：,漏电保护是指当电网漏电时，通过切断电源来防止人身触电伤亡和漏电电流所引爆瓦斯、煤尘的一种措施。,1、保护全面：,是指保护范围应覆盖整个供电单元；,2、安全性：,要满足,30mAS,，动作要速度快；,3、可靠性：,一是自身的可靠性，二是保护的可靠性（,不拒动、,不误动,）；,4、灵敏性：,是指保护装置对故障的反应能力，要求最轻的漏电，保护也能可靠动作；,5、选择性：,要求只切除故障线路而不切除非故障线路。,第四章安全用电及保护21023,一、对漏电保护的要求第四章安全用电及保护21023,3,二、漏电保护原理,常见类型：附加直流电源检测式、三相半波整流式、零序电压式、零序功率方向式、,旁路接地式等,。,1、附加直流电源检测式：,保护原理：,如图,410,所示,；,动作值的确定：,我国实际规定值（50mA安全电流）为：11、22、33k，其他电压等级,的规定见表42所示。,电容电流补偿,：,利用零序电流流过2L所产生的电感电流与电网对地电容电流相抵消。,见,图（4-12）,优、缺点,：,优点：,a、保护全面；b、触电电流小；c、整定简单；d、可靠性高；,缺点：,a、无选择性；b、属静态补偿；c、动作时间长50ms ；d、无漏电闭锁。,第四章安全用电及保护21023,二、漏电保护原理第四章安全用电及保护21023,4,二、漏电保护原理,2、利用三个整流管的漏电保护,：,原理：,如,图413,（a）所示，U,1,U,3,接于三相电网构成三相半波整流，其负载电阻就只有R,l0,+r,由于R,l0,的电阻很小，所以回路的直流同样取决于r,的大小，这表明这种方法的原理与前面讲的直流检测式是完全一样的，只是无直流附加电源。,优缺点,优点：结构简单，不需要另设直流电源。,由于它具有较高的直流电压，所以能够较真实地反应电网的绝缘水,平。,缺点：,但动作值受电网电压波动的影响较大，对整流管的反向电压要求较高，,故只用在电压低的地方如127v煤电钻综合保护中。,第四章安全用电及保护21023,二、漏电保护原理2、利用三个整流管的漏电保护：第四章安全,5,二、漏电保护原理,3、零序电压式漏电保护,：,原理：利用零序电压反映电网绝缘程度。,优缺点:动作值不固定，无选择性，不能保护对称性故障，只能用在中性点非直接接地电网。,第四章安全用电及保护21023,二、漏电保护原理3、零序电压式漏电保护：第四章安全用电及,6,二、漏电保护原理,4、零序电流式漏电保护,：,原理：电网发生不对称故障，如有零序回路，则回路中将出现零序电流。利用零序电流互感器检测该电流，使继电器动作。可以实现放射式电网的选择性漏电保护。,优缺点,:,动作值不固定，不能保护对称性故障，不能补偿电容电流。,第四章安全用电及保护21023,二、漏电保护原理4、零序电流式漏电保护：第四章安全用电及,7,二、漏电保护原理,5、零序功率方向式漏电保护,原理：利用零序电流或零序电压的,幅值大小,来判断供电单元内,是否,发生了漏电，同时，利用各支路的零序电流与零序电压的,相位关系,来判断,故障支路,，而后动作，有选择地切除故障支路的电源，这种保护方案就称为,零序功率方向式漏电保护,，简称,方向保护,。,它之所以称为“零序功率”，是因为它同时利用了零序电流和零序电压两个参量(不一定是幅值相乘的关系)的缘故(借用地面功率方向过流保护的称呼)。,方向保护的原理如,图4-16,所示。当电网中某支路发生漏电故障或人身触电事故时，由取样电路分别从电网中取出零序电压和各支路的零序电流信号，经放大整形后，由相位比较电路来判别故障支路，最后启动执行电路，切断故障支路的电源，从而实现了有选择性的漏电保护。简言之，就是对零序电压和零序电流进行幅值和相位综合处理以判断故障支路，进而切除故障支路的原理。,第四章安全用电及保护21023,二、漏电保护原理5、零序功率方向式漏电保护 第四章安全用电及,8,图4-16,返回,第四章安全用电及保护21023,图4-16返回第四章安全用电及保护21023,9,6.,旁路接地式漏电保护（,图4-17,）,原理：,当发生电网单相漏电或人身触及一相时，由检测选相器确认故障相并输出动作指令，执行继电器1kd3kd迅速将故障相旁路接地，利用专用接地板接地电阻R,gr,的分流作用降低人身触电电流或漏电出入地电流，而不影响电网正常运行，故障之路跳闸后，旁路接地复位。,特点：安全性较高，保护范围单纯（单相漏电和人身触电），电路较为复杂。,为了避免两相或三相误接地，电路中还必须设置电气闭锁。旁路接地式漏电保护在一定条件下，能有效地削弱断电后电动机反电势和电网电容储能对触电人员的危害，此外，对反电势和电容向漏电点的馈送能量，也同样有着削弱作用。,第四章安全用电及保护21023,6.旁路接地式漏电保护（图4-17）第四章安全用电及保护2,10,返回,第四章安全用电及保护21023,返回第四章安全用电及保护21023,11,三、JY82型矿用隔爆检漏继电器,1、功能特点：,功能：,a、随时监视电网的绝缘电阻（欧姆表）；,b、当电网漏电时，能使低压总开关跳闸；,c、能补偿电网对地的电容电流（人身触电和电网单相接地）。,优、缺点：,缺点：,a、,动作时间长,（,50ms（保护动作时间）100ms（开关动作时间）,）,；,b、,无选择性（一处漏电所有与其有关的开关都跳闸）；,c、,无漏电闭锁。,优点：,简单可靠，动作值准确，所以一直用到今天。,无选择性漏电保护,第四章安全用电及保护21023,三、JY82型矿用隔爆检漏继电器 1、功能特点：无选择性漏电,12,三、JY82型矿用隔爆检漏继电器,2、电路中主要元件和作用：,如图,418,所示,。,3、各保护功能的动作过程,：,（原理）,监视电网的绝缘水平,：,（监视回路）,V C(+),K,1PE（2PE）大地r,电网QS1L2LKDV C(),K就可以持续指示电网对地绝缘水平:,漏电（触电）保护回路动作情况,：,V C(+),K,1PE（2PE）大地R,ma,并,r电网QS1L2LKDV C(),L2,QA,YAQSKD1QSQAL3,于是总开关QA跳闸，实现了漏电和触电保护。,第四章安全用电及保护21023,三、JY82型矿用隔爆检漏继电器2、电路中主要元件和作用：,13,三、JY82型矿用隔爆检漏继电器,可靠性试验,：,主要是用模拟的漏电故障来试验继电器的动作可靠性，当按下试验按钮SB时，便接通了实验回路。即：,VC（+）K1PE(局部)2PE,SBR3,2FU,L21L2LKDVC(),我国规程规定每个班应试验一次。,电网对地电容电流的补偿：,电网（,r,C,）大地1PE（2PE）C2,2L,1L电网,上述回路中主要是C,和2L在起作用。,补偿效果较差（分级调整）,第四章安全用电及保护21023,三、JY82型矿用隔爆检漏继电器可靠性试验：第四章安全用电,14,这种继电器是国内上个世纪,80,年代初期的新产品，主要是千伏级综采电气设备配套而设计研制的,。,它相对于,JY82,型而言，,有如下较大的改进,：,动作值准确；,动作时间短；,无级调感补偿；,自身具有漏电跳闸的功能；,具有漏电闭锁的功能。,以上两种漏电保护装置均无选择性。,四、JJKB30型检漏继电器（补充）,第四章安全用电及保护21023,这种继电器是国内上个世纪80年代初期的新产品，主要是千,15,五、选择性漏电保护装置,1、定义：,是指保护装置动作时,仅将发生漏电故障线路的电源切断,，保障系统其余部分正常工作。,2、分类,（漏电保护的选择性含义）,纵向选择性：,是指上下级线路之间的关系，用动作时限差来实现的（上长下短）。,横向选择性：,是指同一级线路之间的关系，用零序参数（零序电流或零序功率）的原理来实现的。,选择性分级：,可分,三级,和,两级,，煤矿井下一般多采用三级选择性漏电保护装置（总馈电开关、分支馈电开关、配电点磁力启动器）。见,图4-21,三级：,三级选择性漏电保护系统是指在供电系统的三级上都装设有选择性漏电保护装置。,两级：,两级选择性漏电保护系统是指在供电系统的三级中的两级装设有选择性漏电保护装置。（,我国采用一级和二级,）,第四章安全用电及保护21023,五、选择性漏电保护装置1、定义：是指保护装置动作时仅将发生漏,16,图2-19,返回,第四章安全用电及保护21023,图2-19返回第四章安全用电及保护21023,17,五、选择性漏电保护装置,3、XL-I型矿用低压选择性漏电保护装置（两级选择性保护,）,组成：,KXL-I-DW和KXL-I-JY组件形成分支总开关和总开关两级选择性漏电保护装置。,组件介绍：,a、,KXL-I-DW（装于分支馈电开关）如图,4-22,所示,b、,KXL-I-JY（加装于JY82型检漏继电器中）如图,4-23,所示,工作原理：,a、,选择性漏电保护,由安装在各分路馈电开关中的KXL-I-DW组件实,现，采用零序电流方向原理判断故障支路；,b、,漏电闭锁,KXL-I-DW组件实现，采用附加直流电源检测原理；,分,支开关DW跳闸后，漏电闭锁回路工作，漏电情况无法合闸。,d、,总漏电保护,，由装设于总馈电开关QA的JY82型检漏继电器中的,KXL-I-JY组件实现，采用附加直流电源检测原理。,第四章安全用电及保护21023,五、选择性漏电保护装置3、XL-I型矿用低压选择性漏电保护装,18,欲对井下低压供电单元设置具有全面、安全、可靠及有选择性的漏电,保护系统，要考虑数种漏电保护方式配合使用，以吸取各种保护方式,的优点，如,直流检测式的全面性,、,旁路接地式的安全性,、,零序功率方,向保护式的选择性,等，并使之有机地结合起来，才能获得理想的保护,效果。,系统组成：,针对本章图4-3列出的井下低压供电单元电气模型，旁直零式选择性,漏电保护系统的组成与保护设置如,图4-24,所示。,组件介绍：,该系统共设置了以下5种保护单元或插件:,C附加三相接地电容器组;,PL旁路接地式漏电继电器;,JY直流检测式漏电保护插件;,UI零序功率方向式漏电保护插件;,JB直流检测式漏电闭锁插件。,4、旁、直、零式低压选择性漏电保护系统方案：,第四章安全用电及保护21023,欲对井下低压供电单元设置具有全面、安全、可靠及有选择性的漏电,19,组件介绍：,C附加三相接地电容器组,作用：,配合零序功率方向式选择性漏电保护。每相取值为0.20.25uF，它装设于总开关1 DW内(负荷侧)，其星形点联于接地网。,PL旁路接地式漏电继电器（50ms）,作用：,保证系统的安全性，使任何情况下人身触电的动作安秒值都不超出30A.S。的规定。并显著降低单相漏电处入地电流，使得靠延时的纵向选择性得以实现。,4、旁、直、零式低压选择性漏电保护系统方案：,第四章安全用电及保护21023,组件介绍：4、旁、直、零式低压选择性漏电保护系统方案：第,20,组件介绍：,JY直流检测式漏电保护插件,根据传统漏电保护理论设计，但要取消电容电流补偿电路，并增,设延时电路，其动作分成启动和跳闸两步，延时1.22s，即一旦有漏,电故障发生，就延时1.2 2s，再发出跳闸指令。,设置地点：,总开关1 DW内,作用,：（,1）,主要用来弥补方向式漏电保护的动作死区(对称性漏电)。此时，动作不延时，以提高安全性