礦山供電及繼電保護整定講座培訓課件

礦山供電及繼電保護整定講座

1、供電係統或網絡結構的基本方式

1)放射式：單回放射式、雙回路放射式

2)幹線式：直接連接、貫穿連接

3) 環狀式

2、礦山各級變電所常用接線方式

(1)單母線接線

進，出線均設有斷路器,並設有：

母線隔離開關：檢修斷路器時隔離母線;

線路隔離開關：防止檢修斷路器時從用戶側反送電。

注意：隔離開關不能帶負荷斷開或合閘。

1)單母線不分段

2)單母線分段

(2)橋式接線

為了保證對一、二類負荷進行可靠供電，工礦企業廣泛采用兩路電源進線和兩台主變壓器的橋式結線。

橋式結線可分為全橋、內橋、外橋三種。以母聯斷路器(聯絡開關)所處的的位置來區分，如圖所示。

1)外橋接線

特點：跨接橋連接在變壓器斷路器的外側線路。

切換變壓器方便;切換線路不方便;

當線路發生故障時，變壓器將短時停止工作。

2)內橋接線

特點：跨接橋連接在變壓器斷路器的靠變壓器側。

切換線路方便;切換變壓器不方便。

當變壓器發生故障時，線路將短時停止工作。

3)全橋接線

特點：在內橋接線的基礎上，增加兩個變壓器斷路器。

切換線路、變壓器均方便。

應用範圍。

請看下麵的變電站是什麼接線方式呢?

3、礦井常見的供電係統

礦井供電方式取決於礦區範圍、礦層埋藏深淺、井下湧水量大小、井型大小、采煤方法、機械化程序等因素。

主要有深井、淺井、平硐三種供電係統。

1、深井供電係統

由礦山地麵變電所6(10)kV母線引出高壓電纜通過井筒送至井下中央變電所，然後從井下中央變電所引出，經沿巷道敷設的高壓電纜送到井下各高壓用電設備和采區變電所，形成地麵變電所—中央變電所—采區變電所三級高壓供電係統。

井下中央變電所是井下供電的樞紐，它擔負著向

井下用電設備和采區變電所供電的重要任務，因

此其主結線方式的選擇十分重要。

根據《煤礦安全規程》第442條的規定，對井下

中央變電所、主排水泵房和下山開采的采區排水

泵房的供電線路，不得少於兩回路;當任一回路

停止供電時，其餘回路應能擔負全部負荷。

井下中央變電所

2、淺井供電係統

對於埋藏不深的情況，可采用由地麵變電所通過井筒、鑽孔或輔助風井將低壓(或高壓)電能送至井下的淺井供電係統。

多種安排方式。

特點：

井底車場配電所。

3、平峒開采的供電係統

當礦層埋藏淺，分布範圍較廣時，往往采用平峒開采的供電係統。

主要用地麵變電亭。

三、礦井各級變電所及配電點

1、礦井地麵變電所

變電所位置的選擇應遵循以下幾項原則：

(1)變電所位置應盡量靠近負荷中心，以減少配電線路長度，降低電能損耗和電壓損失;

(2)進出線要方便，交通運輸要方便，以利於變壓器等大型設備的運輸和消防車輛進出;

(3)具有良好的地質條件，有防止地下水、雨水和洪水浸淹措施;

(4)應考慮與鄰近設施的相互影響，遠離震動大的設備和易燃易爆的場所，應盡量避開汙染源，否則應采取防汙措施;

(5)應與其他工業建築物保持足夠的防火間距;

(6)應留有發展和擴建的餘地。

變電所的布置包括主變壓器、室內外配電裝置和主控室等。

礦井地麵變電所：主變壓器及室外配電裝置

礦井地麵變電所：室內配電裝置

2、井下中央變電所

接線特點：

1.井下中央變電所的主結線方式為：單母線分段結線方式;

2.各負荷應均勻分配在各段母線上;

3.井下高壓負荷水泵，每台水泵設一條專用高壓電纜供電。

2)井下中央變電所的位置和硐室布置

確定井下中央變電所的位置時，應遵循以下原則：

(1)盡量位於負荷中心，以節省電纜，減少電能與電壓損失;

(2)電纜進出線方便，設備的運輸方便;

(3)變電所通風要良好;

(4)變電所的頂、底板堅固，無淋水。

考慮上述條件，一般變電所設置在井底車場附近，並與中央水泵房相鄰。

3、采區變電所

采區變電所是采區供電的中心，其任務是將

井下中央變電所送來的高壓電能變為低壓電

能，配送至采掘工作麵及附近用電設備。

1)供電方式

采區變電所——工作麵配電點方式;圖1-16

采區變電所——移動變電站——工作麵配電點方式;圖1-17

二、無限大電源容量係統短路電流暫態過程及參數

三、 礦井高壓電網短路電流計算

計算電壓取線路平均電壓;

幾個基本公式：

短路計算的基本步驟

繪製計算電路圖，選定短路計算點

繪製計算用的等效電路圖;

元件電抗的計算

四、井下低壓電網短路計算

與高壓電網的不同：

元件電阻不能忽略;

井下電纜的平均電抗高低壓均取每公裏0.081歐。

考慮電弧電阻0.01歐;

變壓器的電阻也應考慮。

表格法計算短路電流：

折算原則：

在阻抗不變的原則下，把不同截麵的電纜長度，都折算到標準截麵(銅芯)時的等效長度。

標準截麵：380、660、1140V係統為50mm2

127V係統為：4mm2

等效長度與實際長度之比為換算係數。

三大保護的相互關係

井下過流保護(主要是短路保護)、漏電保護和保護接地是保證煤礦井下安全供電的三大保護，它們是缺一不可的。

當漏電保護裝置拒動時，漏電故障就容易發展成為短路故障，此時短路保護就成了漏電保護的後備保護。

當電氣設備內部發生短路，而短路保護又失靈的情況下，熾熱的短路電弧便可能將防爆外殼灼穿，使之失去防爆性能。但電弧一旦觸及外殼，便並發了漏電故障，引起漏電保護裝置動作，及時切斷電源。這樣，漏電保護又成了短路保護的後備。

由此可見，短路保護與漏電保護在很多情況下是互為備用的，增加了井下電氣保護的可靠性。

此外，不管漏電保護裝置工作與否，保護接地在防止人身觸電、降低裸露的漏電電流等方麵，都有極重要的作用。

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井下過流保護整定舉例

高壓電動機保護

動作電流按躲開電動機額定啟動電流來整定：

高壓電纜線路保護

動作電流按躲開線路最大工作電流來整定：

一、對過流保護的要求

《煤礦安全規程》第455條規定：“井下高壓電動機、動力變壓器的高壓控製設備，應具有短路、過負荷和欠電壓釋放保護。井下由中央變電所、移動變電站或配電點引出的饋電線上，應裝設短路、過負荷和漏電保護裝置。低壓電動機的控製設備，應具備短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖保護裝置及遠程控製裝置。”

該規定明確了井下電網中哪些地方應裝設什麼樣的過流保護。

對過流保護的原則要求

動作迅速

動作有選擇性

可靠性

動作靈敏

主保護：K>1.5

後備保護：K>1.2