【正文】 ..........................................29 過(guò)電流保護(hù)裝置 ............................................30 綜合保護(hù)裝置 ..............................................30 保護(hù)接地 .....................................................31 保護(hù)接地的作用 ............................................31 井下保護(hù)接地系統(tǒng) ..........................................32 接地裝置的檢查與測(cè)定 ......................................32 對(duì)保護(hù)接地的要求 ..........................................33 雜散電流 .....................................................34 雜散電流的產(chǎn)生 ............................................34 雜散電流的危害 ............................................34 雜散電流的防治措施 ........................................358 致謝 .............................................................379 參 考 文 獻(xiàn) ......................................................3810 附表 ............................................................39 表一 采區(qū)機(jī)電設(shè)備一纜表 ...................................39 表二 電纜選擇及電壓損失計(jì)算結(jié)果一覽表 .....................4011 附圖 ............................................................40《采區(qū)供電系統(tǒng)圖》 ...........................................401 緒論 某煤礦采區(qū)原始資料：井田設(shè)計(jì)能力 60 萬(wàn)噸/年。 繼電保護(hù)。兩臺(tái)主變壓器采用分列運(yùn)行方式。通過(guò)對(duì)煤礦 35KV 變電站做負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，用需用系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果確定出該站主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)。其設(shè)計(jì)過(guò)程主要包括負(fù)荷計(jì)算、主接線設(shè)計(jì)、短路計(jì)算、電氣設(shè)備選擇、繼電保護(hù)方案、變電所的防雷保護(hù)與接地等。其中 35KV 側(cè)為全橋接線，6KV 主接線為單母分段。 變電站。 Relay protection。采區(qū)煤層傾角：18176。采區(qū)各用電設(shè)備容量、規(guī)格見(jiàn)采區(qū)負(fù)荷一覽表。關(guān)鍵詞 煤礦電氣設(shè)備防爆類(lèi)型 對(duì)礦用電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)要求由于煤礦井下的空氣中含有瓦斯氣體和煤塵, 有爆炸的危險(xiǎn), 礦用電氣設(shè)備必須具有防爆性能。井下空氣潮濕, 易觸電, 故礦用電氣設(shè)備外殼應(yīng)封閉良好, 有機(jī)械、電氣閉鎖及專(zhuān)用接地螺絲。這樣當(dāng)殼內(nèi)發(fā)生爆炸時(shí), 隔爆面越長(zhǎng), 傳爆的可能性就越小。因此選擇電路參數(shù)或采取一定的保護(hù)措施, 把火花能量限制在 0. 28MJ 以下。電火花能量是決定能否點(diǎn)燃瓦斯的主要參數(shù), 因此在設(shè)計(jì)本質(zhì)安全型電路時(shí), 必須限制電火花能量。本質(zhì)安全型電路是低電壓小電流電路, 所以只適用于礦井通訊、信號(hào)、測(cè)量和控制等電路。如果故障切斷時(shí)間少于 5ms, 則無(wú)論電纜受何損傷, 其電火花均不能點(diǎn)燃瓦斯和煤塵。3 引入電纜的接線端子有一定的空氣間隙和漏電距離的要求。它分以下幾種: 電器的常閉觸頭串入交流接觸器線圈回路中, 如電源或定子繞組有一相斷路時(shí), 即能自動(dòng)切斷電動(dòng)機(jī)電源。當(dāng)電壓過(guò)高時(shí), 則需將三相式熱繼電器調(diào)節(jié)到較高的數(shù)值 。一般要求三相電壓之間的差數(shù)不超過(guò) 5%, 在這樣的條件下, 電機(jī)才能在額定功率下維持長(zhǎng)期運(yùn)行。在電機(jī)饋線中配裝三相式熱繼電器、交流接觸器和斷路器等組合裝置, 作為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。比如礦井井下要使用隔爆式電動(dòng)機(jī)。5 加強(qiáng)設(shè)備巡查, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的異常情況,絕不能讓設(shè)備帶病作業(yè)。增安型設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電弧、火花或可能點(diǎn)燃爆炸性混合物的高溫, 它不采用隔爆外殼, 只是采取適當(dāng)措施( 包括加強(qiáng)絕緣、增大電氣間隙和漏電距離) 以提高安全程度。這種設(shè)備將可能產(chǎn)生電火花和電弧的元件放在外殼中, 使其與外界環(huán)境隔離。4 隔爆兼本質(zhì)安全型電氣設(shè)備( Exdia I 或 ExdibI) 。 礦用電氣設(shè)備的選用在井下選擇電氣設(shè)備的類(lèi)型時(shí), 應(yīng)嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定選擇。2．采區(qū)變電所動(dòng)力變壓器超過(guò)一臺(tái)以上時(shí)，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷，通常一臺(tái)變壓器負(fù)擔(dān)一個(gè)工作面用電設(shè)備。6．供電系統(tǒng)盡量減少回頭供電，系統(tǒng)設(shè)置要合理。但現(xiàn)有一臺(tái) KS9315KVA/6KV 礦用隔爆型變壓器正在使用，所以不在改用變壓器。 電纜長(zhǎng)度的確定：根據(jù)擬定的供電系統(tǒng)，確定系統(tǒng)中各段的電纜長(zhǎng)度。 電纜截面選擇計(jì)算1 按持續(xù)允許電流選擇電纜的截面。為滿(mǎn)足兩相短路電流繼電保護(hù)的要求，選用 U370＋116 規(guī)格的橡套電纜即為合格。2 按運(yùn)行時(shí)的電壓損失確定電纜截面：電壓損失有三部分組成，即變壓器的電壓損失 ΔUb，干線電線的電壓損失 ΔUc，支線電纜的電壓損失 ΔUz。K（%）K（%）礦用增安型開(kāi)關(guān)適用于和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井進(jìn)風(fēng)巷道和通風(fēng)良好的硐室中。5 礦用低壓防爆開(kāi)關(guān)使用地點(diǎn)的海拔高度不得超過(guò) 1000M，環(huán)境溫度不得超過(guò) 35℃，環(huán)境相對(duì)濕度不得大于 95177。具有過(guò)載、短路、欠壓,失壓、漏電檢測(cè)、漏電閉鎖功能的開(kāi)關(guān)。3 兩相短路電流表：電纜截面及長(zhǎng)度 換算長(zhǎng)度短路點(diǎn) 截面mm2長(zhǎng)度MKn Ln總換算長(zhǎng)度MKS9315 電壓 660V兩相短路電流值 Ad0 0 4870d1 70 1524735 210330035 1031416 10231 352 1708d2 70 1524770 1524735 1031416 10231 59 3920 低壓開(kāi)關(guān)繼電器保護(hù)裝置的整定校驗(yàn)：1 保護(hù)裝置的整定要求：：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，保證只切斷故障部分的電路，其他部分仍能正常工作。，而負(fù)荷中超過(guò)電動(dòng)機(jī)最大起動(dòng)電流時(shí)不會(huì)熔斷。JDB80G、120G 電子保護(hù)器的整定及校驗(yàn)：開(kāi)關(guān) QBZ80 整定Iz=11=，取 15A，校驗(yàn) Ks=1708/15=≥ 合格。IR——選用熔體的額定電流A；4～7 為保證熔體及熔斷器的系數(shù)，當(dāng)電壓為 660V 時(shí)，熔體額定電流為 100A以下時(shí)，系數(shù)取 7；熔體額定電流為 125A 時(shí)，系數(shù)取 ；熔體額定電流為160A 時(shí)，系數(shù)取 5；熔體額定電流為 200A 時(shí)，系數(shù)取 4。4 采區(qū)電氣設(shè)備的選擇 采區(qū)高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇 采區(qū)高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇的原則1 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，礦用一般高壓配電箱適用于煤（巖）與沼氣突出的礦井井底主要變電所及主要進(jìn)風(fēng)巷道中，作為配電開(kāi)關(guān)或控制保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)及變壓器用。 礦用低壓隔爆開(kāi)關(guān)選擇 選擇原則1 礦用一般開(kāi)關(guān)適用于無(wú)沼氣和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井和無(wú)沼氣突出的井底車(chē)場(chǎng)幾主要進(jìn)風(fēng)巷道中。3 在選用礦用低壓隔爆型開(kāi)關(guān)時(shí)，其額定電壓必須小于或等于被控制線路的額定電壓，其額定電流要大于或等于被控制線路的負(fù)荷長(zhǎng)期最大實(shí)際工作電流。 選擇計(jì)算公式及選擇條件選取 p2 和 p5 配電點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算1 負(fù)荷長(zhǎng)期工作電流Iz= K Pe/（ 3Un cosφη）=（1000）/（ 3660）= I2 = 選擇 QC8160 控制開(kāi)關(guān)I5= K Pe/（ Un cosφη）=（171000）/（ 660）= 煤電鉆綜合保護(hù)裝置選擇據(jù)《礦山安全規(guī)程》規(guī)定煤礦井下采掘工作面使用的煤電鉆必需有綜合保護(hù)裝置 選用 z1381127/20 《設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》z綜合 b保護(hù) z 電煤鉆 8隔爆礦用隔爆型接線盒的選擇它適用于沼氣和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井中根據(jù)額定電壓和電流選用接線盒型號(hào)為 EDKB30100/3E接線盒 KB隔爆 D低壓2 根據(jù)電纜的長(zhǎng)時(shí)工作電流選擇低壓開(kāi)關(guān)。電氣保護(hù)接地工作，應(yīng)按煤炭工業(yè)部頒發(fā)的有關(guān)礦井保護(hù)接地裝置的安裝、檢查與測(cè)定工作細(xì)則執(zhí)行。主接地極應(yīng)用鋼板或耐腐蝕的鋼板制成其面積不大于 ,厚度不小于 5mm。3 每個(gè)低壓配電點(diǎn)。設(shè)置在水溝中的局部接地極應(yīng)用面積小于 ，厚度不小于 3mm 的鋼板或具有相同有效面積的鋼管制成。 第 453 條 橡膠電纜的接地芯線，除用做監(jiān)測(cè)接地回路處，不同兼作其他用途，采用屏蔽橡膠電纜，用于本質(zhì)安全回路，不受此限。 、對(duì)電網(wǎng)對(duì)地電容電流進(jìn)行有效的補(bǔ)償，減小漏電電流值。檢漏繼電器只監(jiān)視電網(wǎng)對(duì)地的絕緣電阻值，不反應(yīng)電容大小。對(duì)電網(wǎng)對(duì)地電容電流能夠進(jìn)行有效補(bǔ)償。加強(qiáng)和完善電氣設(shè)備安全管理系統(tǒng)是做好煤礦安全工作的保障之一，對(duì)避免和減少煤礦井下重大安全事故的發(fā)生具有十分重要的作用。 “軟件”是指《煤礦安全規(guī)程》等技術(shù)法規(guī)，各類(lèi)設(shè)備管理，安全用電檢修等規(guī)章制度。觸電可分為電擊和電傷兩種；電擊指電流通過(guò)人體內(nèi)部器官損壞，導(dǎo)致殘廢或死亡。 避免發(fā)生電網(wǎng)漏電故障 漏電可分為集中性漏電和分散性漏電兩種。 ..3 避免電網(wǎng)過(guò)流故障 所謂的過(guò)流是指電氣設(shè)備的實(shí)際電流大于額定的電流值。為了滿(mǎn)足煤礦井下需要，國(guó)家制定了防爆電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，各種類(lèi)型防爆設(shè)備的防爆措施不同，必須依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB3836 執(zhí)行，保證各類(lèi)防爆措施有效。 當(dāng)前尚存在的主要問(wèn)題 煤礦的電氣設(shè)備安全管理非常重要，各礦都給予了高度重視。因此，具體工作人員在操作時(shí)對(duì)各類(lèi)制度、措施的實(shí)施大打折扣，留下了許多重大隱患。 1 建立健全適合本單位實(shí)際的、具有可操作性的各類(lèi)設(shè)備臺(tái)帳、卡片、采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、出入庫(kù)管理、安裝調(diào)試、維修、檢修以及責(zé)任追究等各項(xiàng)規(guī)章制度，認(rèn)真執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》等規(guī)章制度，從制度抓起，從基礎(chǔ)管理抓起。 5 重視和加強(qiáng)日常巡檢、維修和檢查工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決問(wèn)題，把重大事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)。 方法1 井下電力網(wǎng)的短路電流不得超過(guò)其控制用的斷路器在井下使用的開(kāi)斷能力，并應(yīng)校驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定性。3 井下配電網(wǎng)絡(luò)（變壓器饋出線路、電動(dòng)機(jī)等）均應(yīng)裝設(shè)過(guò)流、短路保護(hù)裝置：必須用該配電網(wǎng)路的最大三相短路電流校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的分段能力和動(dòng)、熱穩(wěn)定性以及電纜的熱穩(wěn)定性；必須正確選擇熔斷器的熔體必須用最小兩相短路電流校驗(yàn)保護(hù)裝置的可靠動(dòng)作系數(shù)。井下低壓饋電線上，必須裝設(shè)檢漏保護(hù)裝置或有選擇性的漏電保護(hù)裝置，保證自動(dòng)切斷漏電的饋電線路。5 直接向井下供電的高壓饋電線上，嚴(yán)禁裝設(shè)自動(dòng)重合閘。7 接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)的接地電阻值不得超過(guò) 2Ω。主接地極應(yīng)用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小于 178。（2）裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨(dú)裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備。局部局部接地極可設(shè)置于巷道水溝內(nèi)或其他就近的潮濕處。11 連接主接地極的接地母線，應(yīng)采用截面不小于 50mm178。電氣設(shè)備的外殼與接地母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應(yīng)采用截面不小于 25mm178。其中，漏電故障具有危害大、發(fā)生率高、突發(fā)性強(qiáng)、分布范圍廣、不易察覺(jué)等特點(diǎn)，成為影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素。②電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，繞組絕緣受熱膨脹，停機(jī)后的繞組絕緣冷卻收縮，長(zhǎng)期使用的結(jié)果是絕緣材料出現(xiàn)縫隙，潮起容易侵入，導(dǎo)致對(duì)地絕緣電阻降低。③ 過(guò)載保護(hù)的動(dòng)作值整定不適，導(dǎo)致過(guò)載長(zhǎng)期存在而使絕緣受損。③ 將電氣設(shè)備安設(shè)在有淋水或其他易使設(shè)備受潮的地方。2 、漏電對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的危害（1）產(chǎn)生過(guò)電壓或造成相間短路。漏電故障具有隱蔽性，如果保護(hù)功能不完善，容易導(dǎo)致人身觸電。在 660V 系統(tǒng)中，漏電電流達(dá)到 42mA 時(shí)，其產(chǎn)生的電火花的能量足以引爆超限的瓦斯。（4）避免電纜、電器設(shè)備浸泡在水中，防止電纜受擠壓、碰撞、過(guò)度彎曲、劃傷、刺傷等機(jī)械損傷。漏電保護(hù)裝置應(yīng)能連續(xù)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)，并且只監(jiān)視電網(wǎng)對(duì)地的絕緣電阻值，而不反映其內(nèi)容的大小。漏電保護(hù)裝置的檢測(cè)電路的電阻應(yīng)足夠大，不應(yīng)降低電網(wǎng)對(duì)地的阻抗和不增加人身觸電危險(xiǎn)。漏電保護(hù)裝置動(dòng)作應(yīng)有選擇性，以縮小停電范圍。2 、漏電閉鎖。對(duì)漏電保護(hù)和漏電閉鎖裝置按表整定。（3）在瓦檢員配合下，對(duì)運(yùn)行中的檢漏保護(hù)裝置每月至少進(jìn)行一次遠(yuǎn)方人工漏電跳閘試驗(yàn)。常見(jiàn)的過(guò)電流故障有短路、過(guò)負(fù)荷、斷相三種。由于絕緣老化、受潮、或接線頭工藝不符合要求等問(wèn)題可能導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。如：將未停電線路當(dāng)成停電線路進(jìn)行短路接地；對(duì)剛檢修完畢的設(shè)備送電時(shí)，忘記拆除短路接地線。電源電壓過(guò)低，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)工作電流加大。重載啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)溫度升高。造成斷相的主要原因有：（1）熔斷器一相熔斷。目前，煤礦井下低壓電網(wǎng)過(guò)流保護(hù)裝置主要有電磁式過(guò)流繼電器、熱繼電器、段容器等。對(duì)各種過(guò)流故障雖采用預(yù)防措施但仍有可能發(fā)生，所以對(duì)電氣設(shè)備和饋電線路還必須設(shè)置過(guò)流保護(hù)裝置。 煤電鉆綜合保護(hù)裝置煤電鉆是采掘工作中的工