【正文】 ..........................................29 過電流保護(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定 ......................................32 對保護(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)計能力 60 萬噸/年。 繼電保護(hù)。兩臺主變壓器采用分列運行方式。通過對煤礦 35KV 變電站做負(fù)荷統(tǒng)計，用需用系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計算，根據(jù)負(fù)荷計算的結(jié)果確定出該站主變壓器的臺數(shù)、容量及型號。其設(shè)計過程主要包括負(fù)荷計算、主接線設(shè)計、短路計算、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)格見采區(qū)負(fù)荷一覽表。關(guān)鍵詞 煤礦電氣設(shè)備防爆類型 對礦用電氣設(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, 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、電氣閉鎖及專用接地螺絲。這樣當(dāng)殼內(nèi)發(fā)生爆炸時, 隔爆面越長, 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燃瓦斯的主要參數(shù), 因此在設(shè)計本質(zhì)安全型電路時, 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、測量和控制等電路。如果故障切斷時間少于 5ms, 則無論電纜受何損傷, 其電火花均不能點燃瓦斯和煤塵。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, 即能自動切斷電動機(jī)電源。當(dāng)電壓過高時, 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 5%, 在這樣的條件下, 電機(jī)才能在額定功率下維持長期運行。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, 作為電動機(jī)的過載保護(hù)。比如礦井井下要使用隔爆式電動機(jī)。5 加強(qiáng)設(shè)備巡查, 及時發(fā)現(xiàn)電動機(jī)的異常情況,絕不能讓設(shè)備帶病作業(yè)。增安型設(shè)備在正常運行時不會產(chǎn)生電弧、火花或可能點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)備的類型時, 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)變電所動力變壓器超過一臺以上時，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷，通常一臺變壓器負(fù)擔(dān)一個工作面用電設(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 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)中各段的電纜長度。 電纜截面選擇計算1 按持續(xù)允許電流選擇電纜的截面。為滿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 按運行時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（%）礦用增安型開關(guān)適用于和煤塵爆炸危險的礦井進(jìn)風(fēng)巷道和通風(fēng)良好的硐室中。5 礦用低壓防爆開關(guān)使用地點的海拔高度不得超過 1000M，環(huán)境溫度不得超過 35℃，環(huán)境相對濕度不得大于 95177。具有過載、短路、欠壓,失壓、漏電檢測、漏電閉鎖功能的開關(guān)。3 兩相短路電流表：電纜截面及長度 換算長度短路點 截面mm2長度MKn Ln總換算長度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 低壓開關(guān)繼電器保護(hù)裝置的整定校驗：1 保護(hù)裝置的整定要求：：保護(hù)裝置動作時，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)荷中超過電動機(jī)最大起動電流時不會熔斷。JDB80G、120G 電子保護(hù)器的整定及校驗：開關(guān) QBZ80 整定Iz=11=，取 15A，校驗 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，熔體額定電流為 100A以下時，系數(shù)取 7；熔體額定電流為 125A 時，系數(shù)取 ；熔體額定電流為160A 時，系數(shù)取 5；熔體額定電流為 200A 時，系數(shù)取 4。4 采區(qū)電氣設(shè)備的選擇 采區(qū)高壓開關(guān)柜的選擇 采區(qū)高壓開關(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，作為配電開關(guān)或控制保護(hù)高壓電動機(jī)及變壓器用。 礦用低壓隔爆開關(guān)選擇 選擇原則1 礦用一般開關(guān)適用于無沼氣和煤塵爆炸危險的礦井和無沼氣突出的井底車場幾主要進(jìn)風(fēng)巷道中。3 在選用礦用低壓隔爆型開關(guān)時，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)荷長期最大實際工作電流。 選擇計算公式及選擇條件選取 p2 和 p5 配電點進(jìn)行計算1 負(fù)荷長期工作電流Iz= K Pe/（ 3Un cosφη）=（1000）/（ 3660）= I2 = 選擇 QC8160 控制開關(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)計指導(dǎo)書》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的礦井中根據(jù)額定電壓和電流選用接線盒型號為 EDKB30100/3E接線盒 KB隔爆 D低壓2 根據(jù)電纜的長時工作電流選擇低壓開關(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 每個低壓配電點。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。 、對電網(wǎng)對地電容電流進(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)對地的絕緣電阻值，不反應(yīng)電容大小。對電網(wǎng)對地電容電流能夠進(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)過流故障 所謂的過流是指電氣設(shè)備的實際電流大于額定的電流值。為了滿足煤礦井下需要，國家制定了防爆電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，各種類型防爆設(shè)備的防爆措施不同，必須依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB3836 執(zhí)行，保證各類防爆措施有效。 當(dāng)前尚存在的主要問題 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對各類制度、措施的實施大打折扣，留下了許多重大隱患。 1 建立健全適合本單位實際的、具有可操作性的各類設(shè)備臺帳、卡片、采購標(biāo)準(zhǔn)、出入庫管理、安裝調(diào)試、維修、檢修以及責(zé)任追究等各項規(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，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題，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其控制用的斷路器在井下使用的開斷能力，并應(yīng)校驗電纜的熱穩(wěn)定性。3 井下配電網(wǎng)絡(luò)（變壓器饋出線路、電動機(jī)等）均應(yīng)裝設(shè)過流、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開關(guān)設(shè)備的分段能力和動、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保護(hù)裝置的可靠動作系數(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)自動重合閘。7 接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點的接地電阻值不得超過 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、不易察覺等特點，成為影響電力系統(tǒng)安全運行的重要因素。②電動機(jī)工作時，繞組絕緣受熱膨脹，停機(jī)后的繞組絕緣冷卻收縮，長期使用的結(jié)果是絕緣材料出現(xiàn)縫隙，潮起容易侵入，導(dǎo)致對地絕緣電阻降低。③ 過載保護(hù)的動作值整定不適，導(dǎo)致過載長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 、漏電對煤礦安全生產(chǎn)的危害（1）產(chǎn)生過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，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)測電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)，并且只監(jiān)視電網(wǎng)對地的絕緣電阻值，而不反映其內(nèi)容的大小。漏電保護(hù)裝置的檢測電路的電阻應(yīng)足夠大，不應(yīng)降低電網(wǎng)對地的阻抗和不增加人身觸電危險。漏電保護(hù)裝置動作應(yīng)有選擇性，以縮小停電范圍。2 、漏電閉鎖。對漏電保護(hù)和漏電閉鎖裝置按表整定。（3）在瓦檢員配合下，對運行中的檢漏保護(hù)裝置每月至少進(jìn)行一次遠(yuǎn)方人工漏電跳閘試驗。常見的過電流故障有短路、過負(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；對剛檢修完畢的設(shè)備送電時，忘記拆除短路接地線。電源電壓過低，會造成電動機(jī)工作電流加大。重載啟動時，啟動時間長，會導(dǎo)致電動機(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)過流保護(hù)裝置主要有電磁式過流繼電器、熱繼電器、段容器等。對各種過流故障雖采用預(yù)防措施但仍有可能發(fā)生，所以對電氣設(shè)備和饋電線路還必須設(shè)置過流保護(hù)裝置。 煤電鉆綜合保護(hù)裝置煤電鉆是采掘工作中的工