矿井三大保护课件1

井下主接地极 、井下局部接地极 ————————————————
矿井供电系统
一、矿井供电系统的类型 由矿井各级变电所（地面变电所、井下 中央变电所、采区变电所3级高压供电）的变压器、 配电装置、供电线路及用电负荷，按照一定 方式相互联接起来的一个整体，称为煤矿供 电系统。 根据矿井的井田范围、矿层结构、埋藏 深度和井下涌水量的大小等条件，矿井供电 系统可分为深井150M供电系统和浅井供电系统 两种基本类型。
I
k
=
U X
1 X

式中U ——电源电压的标么值，在取 U d= U av =1，则 时， U
I
k =
短路电流周期分量的实际值，可由标么 值定义按下式计算
Ik
=
I I
k d
为了计算简便，计算高压电网的短路电 流时，电压、电流、阻抗和容量的单位分别 用KV、KA、Ω 、MVA。
2 2
三相短路容量：
S K21 100 0.876 87.6MVA
K3点短路时的短路电流为
X X X X 2 2 2 2 1 0.533 0.584 1.34 1.37 0.101 0.179 2 2 2 2
* S * T * L
I
K3
1 * X
标么值法（相对值法）
三、标么值 1、标么值法 对较复杂的高压供电系统，计算短路电 流时采用标么值进行计算比较方便。标么值 属于相对单位制的一种，在用标么值计算时， 各电气元件的参数都用标么值表示，标么值 又称相对值。
Ud 3I d
在短路计算中所遇到的电气量有功率、电压、 电流和电抗四个量。某一电气量的标么值就是它的 实际值（有名值）与一个预先选定的同单位的基准 值的比值。如果选择功率、电压、电流和电抗的基 准值分别为Sd、Ud、Id和Xd，那么这四个量之间满 足欧姆定律和功率方程式的关系，即
保护整定计算参考标准及规范
1、煤炭工业部《煤矿井下供电的三大保护细则》 2、国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察 局 《煤矿安全规程》2011版 3、GB 14285—1993《继电保护和安全自动化装置 技术规范》 4、煤炭工业部出版社1999《煤矿电工手册》 5、煤炭工业部1994年制定《煤炭工业矿井设计规范》
煤矿电气图专用图形符号
MT／T 570—1996 中华人民共和国煤炭工业部1996—12—03批准 1997—10—01实施
本标准所规定的图形符号，是根据我国 煤炭行业的具体情况和使用要求，对国家标 准GB 4728电气图用图形符号所作的补充， 它专门适用于煤矿电气设计、生产、科研及 管理等方面，作为有关电气图的基本组成。
第一部分基础知识
1、 供电系统现状与发展前景 2、煤矿电气图专用图形符号 3、矿井供电系统
我国煤矿采区供电系统现状与发展前景
1、供电系统现状 我国采煤工作面的供电系统经历了由380 V到 3300 V 的4个发展阶段。
①20世纪60年代以前，炮采方式
②1964年 80机组， ③70年代，综采， ④80年代以来，新型高产的综采，
380 V供电系统。 660 V供电系统。 1140 V供电系统。
3300V供电系统 工作面总装机容量已达1500 kW ～2000 kW 的工作面。 供电电压由1140 V提高为3300V。
我国煤矿采区供电系统现状与发展前景
2、供电系统发展
我国采区供电系统发展思路。综采工作 面供电系统采用3．3 kV 供电技术与装备， 研究与开发大容量移动变电站、多控制回路 智能化组合开关(负荷控制中心)、大容量供 电电缆和供电系统的漏电保护系统。
煤矿供电系统
三大保护
翟展勇
空杯心法要诀
来到课堂，不是要寻找你已经知道的东西；
来到课堂，不是要证明你是对的； 来到课堂，不是要告诉别人你知道的比别人多； 来到课堂，不是要你比老师棒。
举办三大保护讲座目的
1、基于标准化检查存在问题 2、提升供电设计人员的技术素质和业务水平
3、系统地学习讨论三大保护细则
2.0.3井下主(中央)变电所应由矿井地面主变(配)电所 直接供电。电源电缆不应少于两回路，并应引自地 面变电所的不同母线段，且当任一回路停止供电时， 其余回路的供电能力应能承担其供电范围内全部负 荷的用电要求。
2.0.7井下高压电源宜采用10kV或6kV。 2.0.8井下低压电源电压应符合下列规定： 1井下低压不应超过1140V； 2手持电气设备、固定照明宜采用127V。 2.0.9采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专 门的安全措施。
Xd=
Ud 3I d
Sd=
3U d I d
根据上述公式，四个基准量中如给定了两个， 其他两个也就确定了，因此只能任意选择其中的两 个，通常是选择Sd和Ud。为了便于计算，基准电 压Ud分别选为线路各级平均电压Uav；功率基准值 通常选为100MVA或1000MVA，
某电厂装机总容量作为基准功率。选定基准值 后，S、U、I、X的标么值分别由以下式表示
煤矿高压供电电流保护
一、短路电流的基本概念 所谓短路，是指供电系统中一切不正常的相与 相或相与地（中性点接地系统）在电气上的被短接。 它是供电系统中出现次数较多的严重故障。 1、短路的原因 产生短路的主要原因是电气设备载流部分绝缘 损坏。绝缘损坏是由于绝缘老化、过电压、机械损 伤等造成的。其他如操作人员带负荷拉闸或者检修 后未拆除接地线就送电等误操作。
L1
2
S d 100 0.179 = S k 560
Ud2
6.3
K1点短路时的短路电流为（参三、2、短路电流
1 X
* S
X
* L1

1 0.584 0.179 2
2.12
三相短路：
2
I
(3) K1
I I
* K1 d1
2.121.56 3.31kA
井下变配电设施和设备图形符号
井下变电所、采区变电所——————————————————
井下矿用防爆变压器、移动变电站——————————————————
矿用高压配电箱、矿用高压配电箱组————————————————
隔爆型自动馈电开关、隔爆型电磁起动器 ——————————————
煤电钻组合保护装置 ————————————————————
1 X
* L1 * L2
K3点短路时的短路电流为 三相短路：
I
(3) K3
I I
* K3 d 2
0.533 9.16 4.88kA
三相短路容量：
SK3 100 0.533 53.3MVA
小
结
1、煤矿高压供电电流保护通过计算我们得知对较复杂 的高压供电系统，计算短路电流时采用标么值进行计算比较 方便。 2、清楚一个概念：计算三相短路容量的必要性。 若三相短路容量以50MVA进行计算，而实际为30MVA,这样 计算导致短路电流小，就会发生越级 跳闸，而我们还感到很茫然。
2、短路的种类
在三相供电系统中可能发生的主要短路 类型有三相短路、两相短路、两相接地短路 和单相接地短路等。第一种短路称为对称短 路，后三种通称为不对称短路。就上述几种 短路故障而言，出现单相短路故障的机率最 大，三相短路故障的机率最小，但在配电系 统中，三相短路的后果最为严重，因而以此 验算电气设备的能力。
3、短路的危害 发生短路时，由于系统中总阻抗大大减 小，因而短路电流可能达到很大的数值。强 大的短路电流所产生的热和电动力效应会使 电气设备受到破坏；短路点的电弧可能烧毁 电气设备；短路点附近的电压显著降低，使 供电受到严重的影响或被迫中断。
4、研究短路的目的 为了限制短路的危害和缩小故障影响的范围， 在变电所和供电系统的设计和运行中，必须进行短 路电流计算，已解决下列技术问题： （1）选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校 验其热稳定性和机械强度。 （2）选择和整定继电保护装置，使之能正确地切除 短路故障。 （3）确定限流措施，当短路电流过大造成设备选择 困难或不够经济时，可采取限制短路电流的措施。 （4）确定合理的主结线方案和主要运行方式等。
三相短路容量：
S K1 100 2.12 212MVA
K2点短路时的短路电流为
I
K2
1 * X
1 0.876 * 0.584 1.34 XT * 0.179 XS 2 2 2 2
1 * X L1
三相短路： (3) * I K I K I d 2 0.876 9.16 8.02kA
三、井下中央变电所
井下中央变电所是井下供电的中心，它 的电源直接由地面变电所提供。
四、采区供电变电所
采区变电所是采区用电的中心。它的电 源由中央变电所提供，其主要任务是将高电 压变为低电压，并将此电压配到本采区所有 采掘工作面及其它用电设备。
第二部分高压供电电流保护
1、保护整定计算参考标准及规范 2、煤矿高压供电电流保护
【例1】在如图1-2所示的供电系统中， 用标么值法计算短路电流。
已知：Sk=560MVA；L1=20km， X01=0.4Ω /㎞；T为2×5600KVA/35KV， U k 7.5 %；L2=0.5㎞，X02=0.08 Ω /㎞。 电抗器参数： U N *L =6KV I N*L =20A，XL%=3%
解：基准值的选择，取Sd=100MVA，Ud1=37KV， Ud2=6.3KV，则据Sd= 3U I 得： Id1=
Sd 3U d 1
d d
=
100 3 37
= 1.56 KA，Id2=9.16 KA
等值电路图
电源的电抗
X
S
S d1 100 架空线L1的电抗 X X 01 L1 2 0.4 20 2 0.584 U d1 37 Sd 2 100 变压器的电抗 X T U k % 0.075 1.34 S N *T 5.6 3 I 9 . 16 10 电抗器的电抗 X L X L % d 2 0.03 1.37 I N *L 200 Sd 2 100 电缆的电抗 X L X 02 L2 2 0.08 0.5 2 0.101