安全用电及保护概述

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,第二节,漏电保护,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,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。,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。,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。,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。,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。,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。,图4-16,返回,6.,旁路接,地,地式漏,电,电保护,（,（图4-17）,原理：当发生,电,电网单,相,相漏电,或,或人身,触,触及一,相,相时，,由,由检测,选,选相器,确,确认故,障,障相并,输,输出动,作,作指令,，,，执行,继,继电器1kd3kd迅速,将,将故障,相,相旁路,接,接地，,利,利用专,用,用接地,板,板接地,电,电阻R,gr,的分流,作,作用降,低,低人身,触,触电电,流,流或漏,电,电出入,地,地电流,，,，而不,影,影响电,网,网正常,运,运行，,故,故障之,路,路跳闸,后,后，旁,路,路接地,复,复位。,特点：,安,安全性,较,较高，,保,保护范,围,围单纯,（,（单相,漏,漏电和,人,人身触,电,电），,电,电路较,为,为复杂,。,。,为了避,免,免两相,或,或三相,误,误接地,，,，电路,中,中还必,须,须设置,电,电气闭,锁,锁。旁,路,路接地,式,式漏电,保,保护在,一,一定条,件,件下，,能,能有效,地,地削弱,断,断电后,电,电动机,反,反电势,和,和电网,电,电容储,能,能对触,电,电人员,的,的危害,，,，此外,，,，对反,电,电势和,电,电容向,漏,漏电点,的,的馈送,能,能量，,也,也同样,有,有着削,弱,弱作用,。,。,返回,三、JY82,型,型矿用,隔,隔爆检,漏,漏继电,器,器,1、功,能,能特点,：,：,功能,：,：,a、随,时,时监视,电,电网的,绝,绝缘电,阻,阻（欧,姆,姆表）,；,；,b、当,电,电网漏,电,电时，,能,能使低,压,压总开,关,关跳闸,；,；,c、能,补,补偿电,网,网对地,的,的电容,电,电流（,人,人身触,电,电和电,网,网单相,接,接地）,。,。,优、,缺,缺点：,缺点：,a、动作时,间,间长,（,50ms（保,护,护动作,时,时间）,100ms,（,（开关,动,动作时,间,间）,）,；,b、无选择,性,性（一,处,处漏电,所,所有与,其,其有关,的,的开关,都,都跳闸,）,）；,c、无漏电,闭,闭锁。,优点：,简单可,靠,靠，动,作,作值准,确,确，所,以,以一直,用,用到今,天,天。,无选择,性,性漏电,保,保护,三、JY82,型,型矿用,隔,隔爆检,漏,漏继电,器,器,2、,电,电路中,主,主要元,件,件和作,用,用：,如图418所示,。,3、各,保,保护功,能,能的动,作,作过程：,（原理,）,）,监视,电,电网的,绝,绝缘水,平,平：,（监视,回,回路）,V C(+),K1PE（2PE）,大地,r,电网QS1L2LKDV C(),K就,可,可以持,续,续指示,电,电网对,地,地绝缘,水,水平:,漏电,（,（触电,）,）保护,回,回路动,作,作情况：,V C(+),K1PE（2PE）,大地,R,ma,并,r,电,电网QS1L2LKDV C(),L2QAYA,QS,KD1QSQAL3,于是总,开,开关QA跳闸,，,，实现,了,了漏电,和,和触电,保,保护。,三、JY82,型,型矿用,隔,隔爆检,漏,漏继电,器,器,可靠,性,性试验,：,主要是,用,用模拟,的,的漏电,故,故障来,试,试验继,电,电器的,动,动作可,靠,靠性，,当,当按下,试,试验按,钮,钮SB,时,时，便,接,接通了,实,实验回,路,路。即,：,：,VC（+）K1PE(局部)2PE,SBR3,2FU,L2,1L,2L,KD,VC(),我国规,程,程规定,每,每个班,应,应试验,一,一次。,电网,对,对地电,容,容电流,的,的补偿,：,：,电网,（,（,r,C,）大,地,地1PE（2PE,）,）C22L1L,电网,上述回,路,路中主,要,要是C,和2L,在,在起作,用,用。,补偿效,果,果较差,（,（分级,调,调整）,这种继,电,电器是,国,国内上,个,个世纪,80,年代初,期,期的新,产,产品，,主,主要是,千,千伏级,综,综采电,气,气设备,配,配套而,设,设计研,制,制的,。,它相对,于,于,JY82,型而言,，,，有如下,较,较大的,改,改进：,动作,值,值准确,；,；,动作,时,时间短,；,；,无级,调,调感补,偿,偿；,自身,具,具有漏,电,电跳闸,的,的功能,；,；,具有,漏,漏电闭,锁,锁的功,能,能。,以上两,种,种漏电,保,保护装,置,置均无,选,选择性,。,。,四、JJKB30型,检,检漏继,电,电器（,补,补充）,五、选,择,择性漏,电,电保护,装,装置,1、定,义,义：,是指保,护,护装置,动,动作时仅将发,生,生漏电,故,故障线,路,路的电,源,源切断，保障,系,系统其,余,余部分,正,正常工,作,作。,2、分,类,类,（漏电,保,保护的,选,选择性,含,含义）,纵向,选,选择性,：,：是指上,下,下级线,路,路之间,的,的关系,，,，用动,作,作时限,差,差来实,现,现的（,上,上长下,短,短）。,横向,选,选择性,：,：是指同,一,一级线,路,路之间,的,的关系,，,，用零,序,序参数,（,（零序,电,电流或,零,零序功,率,率）的,原,原理来,实,实现的,。,。,选择,性,性分级,：,：可分三级和两级，煤矿,井,井下一,般,般多采,用,用三级,选,选择性,漏,漏电保,护,护装置,（,（总馈,电,电开关,、,、分支,馈,馈电开,关,关、配,电,电点磁,力,力启动,器,器）。,见,见图4-21,三级：三级选,择,择性漏,电,电保护,系,系统是,指,指在供,电,电系统,的,的三级,上,上都装,设,设有选,择,择性漏,电,电保护,装,装置。,两级：两级选,择,择性漏,电,电保护,系,系统是,指,指在供,电,电系统,的,的三级,中,中的两,级,级装设,有,有选择,性,性漏电,保,保护装,置,置。（我国采,用,用一级,和,和二级）,图2-19,返回,五、选,择,择性漏,电,电保护,装,装置,3、XL-I,型,型矿用,低,低压选,择,择性漏,电,电保护,装,装置（,两,两级选,择,择性保,护,护,）,组成,：,：KXL-I-DW和KXL-I-JY组,件,件形成,分,分支总,开,开关和,总,总开关,两,两级选,择,择性漏,电,电保护,装,装置。,组件,介,介绍：,a、,KXL-I-DW（,装,装于分,支,支馈电,开,开关）,如,如图,4-22,所示,b、,KXL-I-JY（,加,加装于JY82型检,漏,漏继电,器,器中）,如,如图,4-23,所示,工作,原,原理：,a、,选择性,漏,漏电保,护,护由安装,在,在各分,路,路馈电,开,开关中,的,的KXL-I-DW,组,组件实,现，采,用,用零序,电,电流方,向,向原理,判,判断故,障,障支路,；,；,b、,漏电闭,锁,锁KXL-I-DW组,件,件实现,，,，采用,附,附加直,流,流电源,检,检测原,理,理；,分,支开关DW跳,闸,闸后，,漏,漏电闭,锁,锁回路,工,工作，,漏,漏电情,况,况无法,合,合闸。,d、,总漏电,保,保护，由装,设,设于总,馈,馈电开,关,关QA,的,的JY82型,检,检漏继,电,电器中,的,的,KXL-I-JY组,件,件实现,，,，采用,附,附加直,流,流电源,检,检测原,理,理。,欲对井,下,下低压,供,供电单,元,元设置,具,具有全,面,面、安,全,全、可,靠,靠及有,选,选择性,的,的漏电,保护系,统,统，要,考,考虑数,种,种漏电,保,保护方,式,式配合,使,使用，,以,以吸取,各,各种保,护,护方式,的优点,，,，如直流检,测,测式的,全,全面性、旁路接,地,地式的,安,安全性、零序功,率,率方,向保护,式,式的选,择,择性等，并,使,使之有,机,机地结,合,合起来,，,，才能,获,获得理,想,想的保,护,护,效果。,系统,组,组成：,针对本,章,章图4-3列,出,出的井,下,下低压,供,供电单,元,元电气,模,模型，,旁,旁直,零式,选,选择性,漏电保,护,护系统,的,的组成,与,与保护,设,设置如图4-24所示。,组件,介,介绍：,该系统,共,共设置,了,了以下5种保,护,护单元,或,或插件:,C附,加,加三相,接,接地电,容,容器组;,PL,旁,旁路接,地,地式漏,电,电继电,器,器;,JY,直,直流检,测,测式漏,电,电保护,插,插件;,UI,零,零序功,率,率方向,式,式漏电,保,保护插,件,件;,JB,直,直流检,测,测式