煤矿井下三大保护培训课件

　　煤矿井下供电系统的过流保护、漏电保护、接地保护统称为煤矿井下的三大保护。

　　第一节 过电流保护

　　一、过电流故障的危害及原因

　　过电流是指流过电气设备和电缆的电流超过额定值。其故障有短路、过负荷和断相。

　　二、煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则

　　(一)、一般规定

　　1、短路电流的计算方法

　　1)选择短路保护装置的整定电流时，需要计算两相短路电流值，

　　= (1)

　　式中： ----两相短路电流，A。

　　----短路回路内一相电阻，电抗值总和，Ω。

　　Xx ----根据三相短路容量计算的系统电抗值, Ω。

　　R1、X1 ----高压电缆的电阻、电抗值，Ω。

　　Kb ----矿用变压器变比。

　　Rb、Xb ----矿用变压器的电阻、电抗值，Ω。

　　R2、X2 ----低压电缆的电阻、电抗值，Ω。

　　UN2 ----变压器二次侧额定电压，V。

　　利用公式⑴计算两相短路电流时，不考虑短路电流周期分量的衰减，短路回路的接触电阻和电弧电阻值也忽略不计。

　　若需计算三相短路电流值，可按公式⑵计算：

　　......⑵

　　式中： ----三相短路电流，A。

　　2)两相短路电流亦可利用计算图(或表)查出。

　　2、短路保护装置

　　1)馈出线的电源端均需加装短路保护装置。低压电动机应具备短路、过负荷、单相断线的保护装置。

　　2)当干线上的开关不能同时保护分支线路时，则应在靠近分支点处另行加装短路保护装置。

　　3)各类短路保护装置均应按本细则进行计算、整定、校验，保证灵敏可靠，不准甩掉不用，并禁止使用不合格的短路保护装置。

　　(二)、电缆线路的短路保护

　　1、电磁式过流继电器的整定

　　1)1200V及以下馈电开关过流继电器的整定值，按下列规定选择。

　　①对保护电缆干线的装置按公式⑶选择：

　　......⑶

　　式中：IZ ----过流保护装置的电流整定值，A。

　　IQC ----容量最大的电动机的额定起动电流，A。

　　∑Ie----其余电动机的额定电流之和，A。

　　KX ----需用系数，取0.5～1。

　　(二)、电缆线路的过流保护

　　1、电磁式过流继电器的整定

　　1)1200V及以下馈电开关过流继电器的整定值，按下列规定选择。

　　①对保护电缆干线的装置按公式⑶选择：

　　......⑶

　　式中：IZ ----过流保护装置的电流整定值，A。

　　IQC ----容量最大的电动机的额定起动电流，A。

　　∑Ie----其余电动机的额定电流之和，A。

　　KX ----需用系数，取0.5～1。

　　②保护电缆支线的装置按公式⑷选择：

　　IZ≥IQC ......⑷

　　式中：IZ、IQC的含义同公式⑶。

　　目前某些隔爆磁力起动器装有限流热继电器，其热元件按公式⑸整定：

　　IZ≤Ie ⑸

　　式中：IZ、Ie的含义同公式⑶。

　　2)按第1条规定选择出来的整定值，还应用两相短路电流值进行校验，应符合公式⑹的要求：

　　/IZ ≥1.5 ⑹

　　式中： ----被保护电缆干线或支线距变压器最远点

　　的两相短路电流值，A。

　　Iz----过流保护装置的电流整定值，A。

　　1.5----保护装置的可靠动作系数。

　　3)按公式⑺计算选择出的整定值，也应以两相短路电流值进行校验，应符合公式⑻的要求：

　　≥1.2 ⑻

　　式中：8Iz----电子保护短路保护动作值。

　　1.2----保护装置的可靠动作系数。

　　3、熔断器熔体额定电流的选择

　　1)1200V及以下的电网中，熔体额定电流可按下列规定选择。

　　①对保护电缆干线的装置，按公式⑼选择：

　　⑼

　　式中： IR----熔体额定电流，A。

　　IQC、∑Ie----含义同公式⑶。

　　1.8～2.5----当容量最大的电动机起动时，保证熔体不熔化系数。对不经常启动和轻载起动的可取2.5;对于频繁起动和带负载起动的则可取 1.8～2。

　　②对保护电缆支线的装置按公式⑽选择：

　　........⑽

　　式中 ：IQC 、IR 、1.8～2.5----含义同公式⑼。

　　③对保护照明负荷的装置，按公式(11)选择：

　　IR≈Ie ......(11)

　　式中：Ie ----照明负荷的额定电流，A。

　　选择熔体的额定电流应接近于计算值。

　　2)选用的熔体，应按公式(12)进行校验：

　　≥4～7......(12)

　　式中： ----含义公式⑹。

　　4～7----为保证熔体及时熔断的系数，当电压1140V、660V、380V，熔体额定电流为100A及以下时，系数取7;电流为125A时，系数取6.4;电流为160A时，系数取5;电流为200A时，系数取4;当电压为127V时，系数一律取4。

　　(三)变压器的保护

　　1、动力变压器在低压侧发生两相短路时，采用高压配电装置中的过流保护装置来保护，对于电磁式保护装置，其一次电流整定值Iz按公式(13)选择：

　　Iz≥ ......(13)

　　式中： Kb----变压器变压比

　　1.2～1.4----可靠系数

　　对于电子式高压综合保护器，按电流互感器二次额定电流值(5A)的1、2、3、4、5、6、7、8、9倍分级整定，其整定值按公式(14)选择：

　　n≥ .....(14)

　　式中： n----互感器二次额定电流(5A)的倍数。

　　Ige----高压配电装置额定电流，A。

　　对Y/Y接线的变压器，按公式(13)计算出的整定值，按公式(15a)检验：

　　≥1.5 ......(15a)

　　对于Y/△接线的变压器，按公式(13)计算出的整定值，按公式(15b)校验：

　　≥1.5 ......(15b)

　　式中： ----Y/△接线变压器的二次两相短路电流折算到一次侧的系数。

　　1.5 ----保证过流保护装置可靠动作的系数。

　　2、动力变压器的过负荷保护反映变压器正常运行时的过载情况，通常为三相对称，一般经一定延时作用于信号。高压配电装置中保护整定原则如下：

　　①电子式过流反时限继电保护装置，按变压器额定电流整定。

　　②电磁式动作时间为10～15s，起动电流按躲过变压器额定电流来整定：

　　Iz=kIeb/Kf ......(16)

　　式中：Iz ----含义同前。

　　K ----可靠系数，取1.05。

　　Kf ----返回系数，一般为0.85。

　　Ieb ----变压器额定电流。

　　3、照明、信号综合保护装置和煤电钻综合保护装置中变压器由下式校验：

　　≥4～7

　　式中： ----变压器低压侧两相短路电流，A。

　　Kb----变压比。

　　----Y/△接线变压器二次侧两相短路电流折算到一次侧的系数，当为△/△接线时此系数取1。