1、煤矿供电煤矿供电系统：矿井地面供电系统和井下供电系统地面供电系统地面供电系统：包括地面变电所和高、低压配电网。地面变电所有两回路电源进线进线电压一般为35kV和6kV（或10kV）,大型矿井也有110kV的。变电所内一般设主变压器两台,一台停止运行时，另一台必须保证安全生产的用电负荷。在高压绕阻侧，采用桥式接线方式，低压绕阻侧采用单母线分段，以保证提升机、主扇、井下中央变电所等重要负荷的供电。地面高压配电电压为10/6kV，低压为380/220V。井下中央变电所井下中央变电所 :由两回路或更多高压电缆供电，并引自地面变电所的不同母线段。馈电电缆一般沿副井井筒敷设，使用钢丝铠装不滴流电缆。中央变
2、电所一般设在井底车场附近靠水泵房的硐室内,经高压配电箱,用橡套电缆向井下水泵房、变流站、采区变电所供电,并经降压变压器供应车场附近的低压动力及照明。井下多水平开采时，需在每一水平设一中央变电所。采区变电所：一般设在靠近采区的上山或石门运输巷,变电所硐室内设有高压防爆配电箱、变压器和低压馈电开关，向采区各低压负荷供电。工作面配电点：在回采工作面附近，负荷比较集中，移动变电站放在工作面附近的平巷里，它由高压开关、干式变压器和低压馈电开关组成，可借助轨道或单轨吊车沿平巷移动。井下供电系统井下供电系统：包括井下中央变电所、采区变电所、工作面配电点或移动变电站和高低压电缆网。1.隔离开关2.断路器3.桥
3、型接线方式（内、外、全）4.主变压器、避雷器、电压互感器、联络开关、补偿电容器、三相电压互感器电抗器矿井工程电力负荷分级，应符合下列规定：一、一级负荷：因事故停电有淹井危险的主排水泵；有爆炸、火灾危险的矿井主通风机；对人体健康及生命有危害气体矿井的主通风机；具有本条项之一所列危险矿井经常使用的立井载人提升装置；无平硐或无斜井作安全出口的立井，其深度超过，且经常使用的载人提升装置；矿井瓦斯抽放设备。二、二级负荷：不属于一级负荷的大、中型矿井井下的主要生产设备；大、中型矿井地面主要生产流程的生产设备和照明设备；大、中型矿井的安全监控及环境监测设备；没有携带式照明灯具的井下照明设备。三、三级负荷：不
4、属于一级和二级负荷的生产设备和照明设备。井下高压电力网的配电电压，应采用、井下低压网络的配电电压，应采用、；综采工作面设备应采用/3300V实现地面调度对井下变电所的遥测、遥控、遥信和遥调按变压器中性点接法，井下供电分：中性点直接接地系统:单相接地故障电流大,容易引起火灾、瓦斯爆炸和人身触电危险，煤矿中不宜采用；中性点经阻抗接地系统：可将单相接地电流限制在适当值内，英、美、加、澳等国采用；中性点绝缘不接地系统：发生单相接地或人身触电时，电流自电源经接地点或人身流入大地，再经其他两相的对地绝缘电阻和分布电容回到电源。分布电容较小和绝缘电阻较高时,接地电流小,安全性较好。但容易产生单相接地过电压，
5、导致严重的相间短路，故须采用适当的漏电保护，及时切除单相接地事故。中国、德国、俄等国都采用这种系统。1.1 变压器中性点接地系统的优缺点：（1）优点：对电源中性点接地系统，若发生某单相接地，另两相电压不升高，这样可使整个系统绝缘水平降低；另外，单相接地会产生较大的短路电流，从而使保护装置（继电器、熔断器等）迅速准确地动作，提高了保护的可靠性。（2）缺点：对电源中性点接地系统，由于单相短路电流 很大，开关及电气设备等要选择较大容量，并且还能造成系统不稳定和干扰通讯线路等；变压器中性点不接地系统的优、缺点：（1）优点：对变压器中性点不接地系统，由于限制了单相接地电流，对通讯的干扰较小；另外单相接地
6、可以运行一段时间，提高了供电的可靠性。（2）缺点：对变压器中性点不接地系统，当一相接地时，另两相对地电压升高，易使绝缘薄弱地方击穿，从而造成两相接地短路。井 下 变 压器中性点是否接地，是影响触电危险程度的因素之一，也是影响井下电火灾与瓦斯、煤尘爆炸危险的因素之一。在变压器中性点接地的供电系统中，电网一相接地即为单相短路，短路点将产生一个大电弧，足以引起瓦斯、煤尘爆炸。当变压器中性点绝缘，人触及一相时，相电压改变，但电源线电压仍保持对称，故对负载运行并无影响。所以我国煤矿井下供电系统采用变压器中性点绝缘(不接地)的工作方式，其最大优点是在人触及一相带电导体时，通过人身的电流要小得多;当发生一相
7、接地时，人地电流也很小，从而大大减小引起瓦斯、煤尘爆炸的可能。1.煤矿10/6kV高压供电设备的电气保护：矿用一般型高压开关柜，通用的电气保护是电磁感应式继电保护装置，井下采区变电所和综采工作面下巷在用的高压防爆配电装置配用的电气保护有结构简单的保护脱扣器和功能强大、性能各异的微机综合保护器。2煤矿低压供电设备的电气保护和变电站自动化系统中保护装置：新型矿用电气保护装置应具备的功能：可以在线检测电压、电流、功率、电度等常规电力参数，具有规程要求的常规保护功能，而且有标准的通讯接口，可以对电网中关键开关设备的运行状况实现“四遥”，为电力调度自动化提供支持。1、井下高压电动机、动力变压器的高压控制
8、设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。B、三段式零序保护提供分段式漏电保护，对电网中出现的单相接地故障，进行限时电流漏保护或功率方向型选择性检漏保护；煤矿6 kV 电力网的继电保护煤矿电力网主要是由地面变电所的10/6 kV 母线，通过电缆线路向井下中央配电所供电，再向采区变电所、井下排水泵、井下运输等全矿井90%以上的一、二级负荷点供电。地面多以10/6 kV 线路变压器组的形式供电矿井供电系统常见的故障主要有单相或
9、两相接地、单相断线及两相或三相短路故障；不正常运行方式主要指过负荷、过电压、低电压等过流保护 电火灾产生的主要原因是电网的过电流，而过电流又是由短路、过载引起的，因此防止电火灾方法就是防止过流的产生。所以过流保护包括短路保护和过载保护。过载保护:过载是指电动机的运行电流或电气设备工作电流大于其额定电流，但超过额定电流的倍数小些，通常是额定电流的1.5倍以内。引起电动机或电气设备过载的原因很多，如负载突然增加，断相运行以及电网电压降低等。若电动机或电气设备长期过载运行，其绕组或电气设备的温升超过允许值使绝缘老化、损坏。过载保护的动作时间与过载电流大小有关，其动作值设定小于短路保护的动作值。动作延
10、时取决于过载程度，过载程度越大，延时越短；过载程度越小，延时越长，此特性称为反时限特性。延时环节由时间继电器构成，过载时，电流继电器动作，其触点接通时间继电器线圈，经延时后时间继电器触点动作，使执行机构动作，切断主回路电源，同时发出过载信号。过载保护可由电磁式继电器、电子式继电器和热继电器实现。短路保护:当电器或线路绝缘遭到损坏、负载短路、接线错误时将产生短路现象。短路时产生的瞬时故障电流可达到额定电流的十几到几十倍，使电气设备或配电线路因过流而产生电动力损坏，甚至因电弧引起火灾。短路保护的动作时间要短，其动作值设定较大，在很短的时间内切断电源。电磁式继电器和电子式继电器均可实现短路保护。煤矿
11、供电设备的电气保护:过流保护、漏电保护和接地保护是井下的三大保护过电流三段式保护可分别设定成速断、限时速断及过载保护，各段可独立整定成带或不带方向,各段电流元件可分别设置成带或不带电压闭锁，对电网进行速断、限时速断保护，便于系统中保护的上下级配合；传 统 的 过流保护方法，不能构成有效的纵向选择性过流保护系统，短路故障时常导致越级跳闸是不可避免的。（2）过电流保护和电流速断保护1）故障分析井下电缆发生相间短路故障时，线路中的电流突然增大，母线电压突然下降。2）保护措施对于高压侧为610KV的变电所主变压器来说，通常装设有带时限的过电流保护；如过电流保护动作时间大于0.50.7s时，还应装设电流
12、速断保护。矿井地面变电所6 kV 下井出线的主保护:无时限电流速断保护装置，它以0 s 切除三相短路故障，其动作值是以保护区末端的最小运行方式下的三相短路电流值整定计算的。但煤矿6 kV 电缆线路从地面主变电所到井下中央配电所的阻抗很小，按照正常计算方法，电流速断保护往往没有保护区或保护区很小，对于地面6 kV 线路变压器组，可以伸展到变压器内部；对于6 kV井下电缆线路，电流速断保护区伸展到井下中央配电所的保护区内，如伸展到采区变电所，可作为井下用电设备相间短路的远后备保护。过电流保护装置作为6 kV 下井出线的近后备保护，其动作值是按躲过被保护元件通过最大负荷电流并且在其区外短路故障切除后
13、能自动返回进行整定的，在时限上用0.5 s 的延时，切除各种相间故障。实际上，供电系统给矿井地面变电所6 kV 出线的时限一般只有0.5 s。井下中央配电所6 kV 出线只能设置0 s 过电流保护作为主保护，用过负荷保护作为各支路的后备保护，或者用反时限继电器.选择性速断过流保护系统整定方法该 速 断 过流保护系统的整定方法较简单，按系统最大运行方式时，躲过线路长时最大工作电流整定:第一级分机对应开关是地面变电所各出线开关。第二级分机对应开关是井下变电所各出线开关。第三级分机对应开关是采区变电所各出线开关10 kV真空断路器固有分闸时间为0.1 s，保护系统动作时间(分机数据采集时间、主机程序
14、故障判断时间、分机执行时间)设计为0.1 s，因此电网发生短路时保护系统能在0.2 s内实现有选择性的快速断电。漏电保护：当电网绝缘电阻小于一定数值时，人触及后会产生触电危险，而且漏电不仅会使设备进一步损坏，形成短路事故，同时还导致人身触电和漏电火花引爆瓦斯、煤尘的危险。因此在井下供电系统中必须装设漏电保护装置实现绝缘监视、漏电保护以及补偿流过人身的电容电流的作用。按其实现保护功能分为无选择性漏电保护和有选择性漏电保护有选择性漏电保护 采用零序电流保护原理。零序电流信号由零序电流互感器获得。当未发生漏电时，一次侧三相电流对称，其电流相量和为0，二次侧无电流输出；当发生漏电时，一次侧三相电流不对
15、称，其电流相量和不为0，二次侧有电流输出。其装置与分路开关配合使用，其优点是减少停电范围，易于查找故障线路，因此被广泛地使用。无选择性漏电保护 采用附加直流电源的保护原理。在包含对地绝缘电阻的检测回路中附加直流电源，监视其直流电流的变化，达到监测绝缘电阻的目的。该装置需与低压自动馈电总开关配合使用。其缺点是停电范围大，不易判断漏电线路，但结构简单、工作可靠；故仍在使用。矿井高压检漏保护装置按工作原理大致可分为零序电流型、零序功率方向型和谐波方向型三类。其中用于井下的主要是零序电流型和零序功率方向型,并且后者占绝大多数。零序电流型：是利用故障支路零序电流大于任一支路自身的零序电流的特点实现选择性
16、。谐波方向型是利用高压电网所含的谐波成份来实现选择性的方 向保 护 的原理如图所示。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。矿井高压电网漏电故障特征及选择性漏电保护原理矿井高压电网漏电故障特征及选择性漏电保护原理漏电保护的选择,变电所高压隔爆配电装置中通过安装零序电流互感器、零序电压互感器，实现对漏电故障的选择性。零序功率方向型是利用电网发生接地故障后U0的变化以及故障支路 I0 和非故障支路I0 与U0 相位关系的不同来
17、实现选择性。当U0 和I0达到设定值时保护启动,作好动作准备而不动作,然后利用非故障支路I0超前U0 90而故障支路I0滞后U090的特点,通过比较各支路I0与U0相位选出故障支路并切断该支路.原 理 是:如果电网中发生了非对称性的漏电故障，就必然会产生零序电压，此时如果存在的零序回路，则在回路中将出现零序电流。利用零序电压或零序电流的幅值大小来判断供电单元是否发生了漏电，同时利用各支路零序电压或零序电流的相位关系来判断故障支路，然后动作，有选择地切除故障支路的电源，这种保护方案也称为零序功率方向式漏电保护，简称为方向保护。（1）单相接地故障1.单相接地时易出现的过电压及原因分析对于中性点不接
18、地系统,单相接地时可能会出现的过电压一般情况下有2 种:即工频电压高和弧光接地过电压。工频电压升高通过从一般的概念出发,理想认为在中性点不接地或不直接接地的电网中,一相接地时健全相的相对电压将上升为3u 相(u 相为电源相电压),即出现了3 倍的过电压;而在中性点直接接地的电网中,一相接地时健全相的相电压会仍保持为u 相。以上结论证明,只是在其电网的三相之间互相独立,彼此毫不干扰时才是正确的。但实际情况却并非如此,电网中三相之间既存在着电的联系又有磁的联系,如在中性点不接地或不直接接地的电网系统中,一相接地时健全相的相电压是趋向于无穷大。弧光接地电压:在线路较短,接地电流很小的情况,单相接地电
19、弧会迅速熄灭,电网自动恢复正常。而当线路较长时,电缆对地电容大,接地电流大,电弧不容易很快熄灭且不太稳定,出现时熄时灭的情况,即出现间歇性电弧,此时的过电压就比较严重了,这种情况的过电压实质上就是弧光接地电压。接地保护:在正常情况下，电气设备的金属外壳及架构不带电，但如果电气设备的绝缘损坏，其金属外壳和架构就要带电。当人触及此电气设备时就会发生触电事故，而且我国规定触电的安全极限交流电流值为30mA，因此要通过接地保护限制通过人身的电流使其在极限电流之内。保护接地的关键是将保护接地装置的接地电阻降低到规定的范围内，就可以使流过人体的电流不超过安全极限电流，达到减少触电危险的目的。（3）过负荷保
20、护1）故障分析过负荷是最常见的不正常工作情况，通常为重载启动等原因造成的。但只要设备的运行温度没有超过其允许升温，电网还允许继续运行。矿井大多数电气设备，如变压器、电动机等，都具有一定的允许过载能力，时间越短，允许通过的过负荷电流越大。2）保护措施为了充分发挥被保护元件的效益，又不因长时间过热而造成损坏，对过负荷的保护应具有反时限特性，可由电流继电器和时间继电器配合或反时限继电器来实现。过负荷保护装置的动作值只取决于本支路的最大负荷电流，作用于信号或延时跳闸，可以作为后备保护。现在微机保护和微机监控监测成套装置逐步取代电磁型继电器（4）电压保护6 kV 电力网的电压保护主要用在电动机和电力电容
21、器组。矿井的提升机、通风机等高压异步电动机，当6 kV 母线电压低于额定电压的70%80%时，可用线电压的电压继电器将电动机断开；电容器组的低电压保护可以发信号，电容器组的过压保护作用于断路器跳闸。6 kV 电力网的自动装置备用电源自动投入装置煤矿必须是双电源供电。当双电源来自上一级变电所的两段母线时，两电源可以同时向矿井供电；也可以一个电源工作，一个电源备用，在电源进线处可以设置备用电源自动投入装置，以减少停电时间；当双电源来自两个不同的变电所时，就不能设置备用电源自动投入装置。这是由于两个变电所的短路容量、各自上一级的保护定值、时限定值等都不相同。“四遥”装置地面变电所对6 kV 重要负荷
22、点，如井下中央及采区变电所、通风机、压风机等实现“四遥”，在地面变电所的控制室能实时掌握井上、下各种主要电气设备的运行状况，也是保证煤矿安全的重要举措之一。“四遥”装置如下：1）遥测:检测负荷点的电流、电压、功率、功率因数、开关内温度等模拟量；实时监测馈 电线路绝缘状况；2）遥信:检测远方开关的位置状态；3）遥控:对远方开关进行正常分、合闸操作；4）遥调:对远方开关的继电保护动作值进行调整。地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈电线上，必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。井下低压馈电线上，必须装设检漏保护装置或有选择性的漏
23、电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。矿山工程地面电网的单相接地保护装置，应符合下列规定：一、中性点不接地方式：系统的接地指示装置应能显示出系统单相接地；当系统的单相接地电流能满足保护装置灵敏度要求时，应在每回馈出线上装设接地故障检测装置或装设有选择性的单相接地保护装置；当系统的单相接地电流在及以上时，高压电动机回路的保护装置应瞬时动作于跳闸；其它馈出线可动作于信号。二、中性点经高电阻接地方式：系统的单相接地电流能满足保护装置灵敏度要求时，应在每回馈出线上装设接地故障检测装置或装设有选择性的单相接地保护装置；当单相接地电流小于时，高压电动机及其它回路的保护装置宜动作于跳闸或信号；当单相接地电
24、流等于大于时，高压电动机回路的保护装置应动作于跳闸；其它回路宜动作于信号。三、中性点经消弧线圈串、并高电阻接地方式：所有高压馈出线上均应装设谐波方向型接地保护装置，其动作要求应符合本条第二款的要求。矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A。地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈电线上，必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。井下低压馈电线上，必须装设检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。每天必须对低压检漏装置的运行情况进行1次跳闸试验。直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动重合
25、闸。手动合闸时，必须事先同井下联系。井下低压馈电线上有可靠的漏电、短路检测闭锁装置时，可采用瞬间1次自动复电系统。井上、下必须装设防雷电装置，并遵守下列规定：（一）经由地面架空线路引入井下的供电线路和电机车架线，必须在入井处装设防雷电装置。（二）由地面直接入井的轨道及露天架空引入（出）的管路，必须在井口附近将金属体进行不少于2处的良好的集中接地。（三）通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷电装置。煤矿井下煤矿井下610kV电网选择性速断过流保护电网选择性速断过流保护在三相供电系统中，可能发生的主要短路类型有三相短路、二相短路、两相接地短路和单相接地短路，三相短路属对称短路，其余三种为不对称短路。
26、在四种短路故障中，出现单相短路故障的机率最大，三相短路故障的机率最小。但在电力系统中，用三相短路作为最严重的故障方式，来验算电器设备的运行能力。为了限制发生短路时所造成的危害和故障范围的扩大，需要进行短路电流计算，以便校验电气设备的动热稳定性、选择和整定继电保护装置、确定限流措施及选择主接线方案。当线路较长时，其始端和末端的短路电流差别较大，因而短路电流的变化趋势比较陡，保护范围较大，而当线路较短的时候，由于线路短路电流的变化平缓，速断保护的整定值考虑了可靠系数后，其保护范围将很小甚至等于零。如在井下有的电缆线路大约只有500米，上下级的短路电流很难区分，保护范围为零，此时的瞬时速断形同虚设，
27、10KV、6KV、3.3KV等变压器中性点不接地供电系统，高压馈电综合保护器高压馈电综合保护器保护功能；1.短路保护：当高压开关负载侧出现短路故障时，进行定时限速断保护。2.过载保护：当高压开关负载侧出现过载时，进行反时限延时限保护，过载时报警。3.电缆绝缘监视保护：对高压开关负载侧双屏蔽电缆的屏蔽芯线、屏蔽地线实行绝缘监视保护。4.电流型漏电保护：对电网中出现的单向接地故障，采用零序电流法选择性检漏保护。5.功率方向型漏电保护：对电网中出现的单向接地故障，采用功率方向法选择性检漏保护。6.低电压保护：当电网进线电压不足额定值的 65%时，采取保护。7.高电压保护：当电网进线电压高于额定值的1
28、20%时，采取保护。8.模拟故障试验功能：本机具有短路、漏电、监视模拟故障试验功能。瓦斯电闭锁功能。低电压保护功能，当电网进线电压不足额定值的65%时可速断保 护，也可 定时延时保护，掉电2s延时。短路保护功能，可速断保护，也可定时延时保护高压真空配电装置（通称高防开关），高防开关配接综合保护器，开关具有过压，欠压、漏电、过载、短路、绝缘监视等保护功能，高防开关过载整定均以实际最大长时负荷电流整定（对负荷变动频繁的则以线路保为准），过载延时以实际设备延时情况整定（通常为815S），后级开关逐级以实际负荷情况配合整定；速断整定以躲过最大起动电流整定，并以系统最小运行状态下线路未端二项短路电流除以
29、速断整定值的商大于1.5倍系数进行校验。保护装置特性 井下的电流保护为两段式，只有过电流保护、电流速断保护，无限时电流速断保护。综保设定在超过或达到1.6倍额定电流时作为短路保护，瞬时动作。整定的负载电流在额定值的0.2到1.4倍时作过载处理，执行反时限延时动作。短路的整定值要大于电动机的启动电流与电流互感器一次额定电流之比，并小于上一级开关的整定值。井下线路上下级的过流保护只要大小和时限上有级差就不会发生因过流发生越级跳闸，发生越级跳闸主要是因为短路引起的（井下电缆网络发生短路故障的几率要远高于地面6KV架空线路）。现以井下的保护装置为基础，结合具体的线路和井下的实际情况，分析开关越级跳闸的
30、原因。该矿是一座生产能力220 万tPa 的高突矿井,其电源由2 路35 kV 架空线路引至矿井35变6 kV 地面变电所,1 路带载,1 路热备用。供电容量2 10 000kVA,35 kV 主结构线为全桥方式,6 kV 主结构线为单母线分段,正常情况下分列运行。一次检修期间,暂时合上了6 kV 母联,但分离时由于工人误操作,在没有事先分掉断路器的情况下,直接拉掉隔离刀闸,结果造成了弧光短路,在本地35 kV 进线没有动作的情况下直接跳至了上级区变馈出线,造成全矿停电,幸亏应急响应迅速,没有造成后果。鉴于事故性质恶劣,必须分析事故的原因,这样才能在很大程度上避免类似情况的发生井下高压越级跳闸
31、随着煤矿井下大功率,特别是3.3KV大功率采煤机及配套大功率设备应用，因此从地面到井下各级变电所及综采工作面均采用大截面电缆。综采工作面高压供电方式是把为6KV高压从采区变电所（或中央变电所）直接供给综采工作面移动变电站；一当造成电缆绝缘击穿以至形成短路。在采区变电所与工作面高防开关的短路保护整定值虽有级差，但由于电缆截面较大高压电缆在这种情况下形成的短路电流也很大，以至能同时满足采区变电所馈出高防开关及综采工作面高防开关的短路跳闸条件，在这种情况下会形成高防开关抢跳的局面，很容易引起高防开关越级跳闸。如果综采工作面距中央变电所或采区变电所很近，由于线路短造成的短路值将更大，所引起的越级跳闸影
32、响范围也将更大。？1.1误操作是发生越级跳电事故的直接原因误操作是发生越级跳电事故的直接原因隔离开关没有专门的灭弧装置,所以不能用它来接通和开断负荷电流和短路电流,否则就会产生电弧,进而形成弧光短路。通常情况下该矿600 母联是分开的并存有闭锁销,但是在检修期间工人怕麻烦予以拆除,同时工作需要合上了6 kV 母联,于是在倒完回路分600 母联时,一个工人直接拉隔离开关造成了弧光短路,这时产生了较大的电流和热量,同时电弧没能及时熄灭,烧坏了触头并导致了跳电。1.2继电保护定值不合理是跳电事故的间接原因继电保护定值不合理是跳电事故的间接原因经计算得K、K0、K1 点短路电流如图1 所示。可见,该矿
33、在发生越级跳电前,理论计算值均比实际整定值偏大。而且矿方的三段一次动作电流计算值2 680 A 1 750 A 1 000 A,2 120 A 1 308 A 1 360 A,440 A 380 A 368 A也就是说,当发生相应事故时,该矿和上级变电所的定值均偏小,如果矿方的继电保护动作不可靠,就会发生越级跳电。保护分三段进行,即:(1)第一段,无时限电流速断保护:动作电流躲过被保护线路末端(该矿地面变电所)35 kV 母线上的最大三相短路电流。(2)第二段,带时限电流速断保护:动作电流躲过相邻元件末端短路,按该矿主电力变压器后短路考虑。(3)第三段,过电流保护:按躲过线路的最大负荷电流计算
34、,从而得出如下值与原值比较。这个问题反应出:上级区变为了自身的安全,在用户出现故障时为了避免事故扩大,把问题扼杀在萌芽状态,只注重了继电保护的快速性、灵敏性和可靠性,而忽视了选择性,即上级的速断定值在大于用户最大负荷电流的情况下,逐级尽量取得小一些,这样一旦用户出现异常电流,就能可靠而又迅速地切除21.3试验方法不当是造成跳电的另一个潜在原因试验方法不当是造成跳电的另一个潜在原因因为即使上下级整定具有选择性,但是由于该矿的试验方法有问题,也不一定下级就会可靠动作,避免越级跳电。因为该矿在对定值进行试验时,只是对保护原器件本身进行试验,即根据计算的二次值直接给综合保护器定值,然后看其是否可靠动作
35、。这样只是对综合保护器出厂的可靠性进行复检。而无法排除设计、安装、接线、整定、检修等过程中的疏漏,不是真正的电气试验3 。意见和建议(1)为避免带负荷拉刀闸现象的发生应遵循以下几点:第一,操作隔离开关之前,应检查与隔离开关连接的断路器确实处在断开位置,以防带负荷拉、合隔离开关。第二,操作前检查隔离开关每相触头接触是否紧密,并检查绝缘子清洁度,本体机械部分有无变形,引线有无松动和烧伤,操动机构各部件是否完好无损等。第三,手动拉、合隔离开关时,应按“慢-快-慢”的过程进行。第四,隔离开关手动拉闸操作完毕,应锁好定位销子,防止滑脱引起带负荷关、合电路或带地线合闸。(2)继电保护的定值不但要求快速性、
36、灵敏性和可靠性,而且也要具备选择性。无论何种保护,一定要有理论依据,并结合实际运行情况进行上、下级严密配合,不可在满足正常使用的情况下尽量把定值取得偏小,否则一但出现事故,各级保护不会正常动作。(3)应当调整试验方法,不能只对保护器本身的原器件进行试验,那样没有意义,应当利用大电流发生器对保护线路施加相应电流(模拟电流),进行模拟测试,这样可以排除设计、安装、接线、整定等过程中的疏漏(如线接错、极性弄反等等),使线路出现故障时可靠动作,这样才是真正意义上的试验。一般发生继电保护越级跳闸的主要原因为:开关整定不当或整定值计算不准;开关机构损坏;供电设计不合理。但中央变电所每次发生越级跳闸后对拒动
37、开关做整定试验都是合格的，并且整定值也是经过多次核算，前两种原因都基本可以排除。经仔细分析，中央变电所故障开关柜拒动的主要原因可能是当高压馈出线发生短路故隆时，引起中央变控制电源电压降低造成的。工作面供电设计一、移动变电站及工作面配电点位置的确定一、移动变电站及工作面配电点位置的确定 综采工作面根据本工作面的具体情况，将向工作面供电的移动变电站配电点设在距离工作面80120m处轨道顺槽内。二、供电系统的供电方式及电压等级的拟定二、供电系统的供电方式及电压等级的拟定工作面距离采区变电所矿用隔爆型高压真空配电装置距离？采区变电所供电采用双回路（单回路）同时供电，来自井下中央变电所，配电电压为10k
38、V、6KV，每路电缆 长度、型号、规格。中央变电所母线短路容量最大为？MVA，最小为？MVA；采区号变电所矿用隔爆型高压真空配电装置短路容量最大为？MVA，最小为？MVA；移动变电站短路容量最大为？MVA，最小为？MVA。工作面供电来自采区变电所矿用隔爆型高压真空配电装置，3台移动变电站，其中工作面移动变电站，供工作面刮板运输机、转载机、破碎机、乳化液泵站、喷雾泵、信号照明综保；供顺槽皮带机用移动变电站。负荷的统计和移动变电站的选择1815KWM13M23800KW运输机三电机采煤机工作面供电系统图(方案2）AC127备用4路备用2路10/6KVRET TEK1534/3150KVA PBE3
39、006M23800KWM23800KW10/6KVRET TEK1534/3150KVA PBE3006AC12710/6KV请注意：请注意：PBE 1008 C 根据根据ATEX 证书可以证书可以:-每腔室每腔室600 A-总共总共1000 A母线排最大允许额定电流：-400A(上部腔室)+400A(下部腔室)-或 2 x 330A(上部腔室)+330A(下部腔室)三、电气设备选择电气设备选择1）根据采区电气设备的选择原则，采区变电所选用矿用隔爆型高压真空配电装置，该装置具有短路、过载、失压、漏电和监视保护。由计算工作面高压电缆的工作电流选择矿用隔爆型高压真空配电装置的额定电流为300A。移动变电站高、低压侧开关由变压器本身自带。用于工作面和顺槽设备、轨道运输绞车的低压真空磁力启动器的选择：40kW及以上的电动机，应采用真空电磁起动器控制。电缆的选型与计算电缆的选型与计算电气短路参数计算与保护装置整定计算电气短路参数计算与保护装置整定计算一、矿用隔爆型高压真空配电装置（电流互感器变比）额定电流、短路电流二、移动变电站和磁力启动器的参数整定额定电流、短路电流、漏电闭锁值单台设备的尖峰电流即电机的启动电流：笼型电动机为5-7倍额定电流，绕线型电动机为2-3倍，直流电机为1.7倍，电焊变压器为3或稍大。多台设备的尖峰电流：最大的那台设备启动电流其他n-1台设备额定电流之和
