第6章矿井与采区供电.doc

目录第六章 矿井与采区供电1第一节 电力系统概述1一、电力系统1二、电压等级1三、电力负荷分类：2四、煤矿企业对供电的要求3第二节 矿区电网简介及供电特点4第三节 井下中央变电所及采区供电11一、井下中央变电所供电11二、采区供电11三、采掘工作面的供电16第四节 常用矿用供电设备基本原理20一、矿用一般型高低压配电柜20二、矿用隔爆型高压开关及移动变电站高压开关26三、矿用隔爆型干式变压器30四、矿用隔爆型真空馈电开关33五、矿用隔爆型真空电磁起动器37六、矿用隔爆型照明综合保护器39第五节 电气防爆41一、 防爆电气设备的防爆型式41二、防爆电气产品分类和温度组别46第六节 矿用电缆及安全管理48一、矿用电缆的型号和用途48二、矿用电缆的选择51三、电缆的连接、敷设、维护和检查55四、电缆故障的原因及判定60第七节 机电设备完好标准64一、通用部分64二、常用设备专属要求69第六章 矿井与采区供电第一节 电力系统概述一、电力系统 煤矿用电来自地方电力系统。电力系统是由发电厂发电机、输电线路、升压或降压变电设备所组成的整体。电力系统主要环节:1、 发电厂：水力发电、火力发电、核电站。2、 变电所：22万、11万、35KV、10KV、6KV等；3、 电力网：由变电所和电力线路组成。电力网分为低压（1kv以下）、高压（3-330kv）、超高压（330-1000kv）、特高压（1000kv以上）；二、电压等级1、 额定电压 能使受电器、发电机、变压器等设备正常工作的电压。2、 额定电压等级：煤矿电压等级及应用范围电压（kv）应用范围备注0.036及以下井下电气设备的控制电压0.127井下照明及手持式设备电压0.22矿井地面照明电压0.25电机车工作电压直流0.38地面低压动力电压0.5电机车工作电压直流0.66井下低压动力设备电压0.75露天煤矿工业电机车电压直流1.14井下综合机械化采区动力电压我矿区连采设备1.5露天煤矿工业电机车电压直流3.3井下综合机械化采区动力电压我矿区综采设备6井、上下高压电机及配电电压10井、上下高压电机及配电电压35及60一般用于矿区配电及受电电压110主要用于矿区受电电压大型矿区也做配电电压三、电力负荷分类：矿山电力负荷分为三类：第一类负荷（一级负荷）：突然中断供电，将造成生命危害；导致重大设备破坏且难以修复；打乱复杂的生产过程，给经济造成重大损失者。涌水量大的矿井的主排水泵；矿井主要通风机；具有瓦斯及水患的立井载人提升机等均为第一类负荷。一级负荷要用双回路独立电源供电。第二类负荷（二级负荷）：突然中断供电，造成大量减产。如大型矿井地面空压机，提升运输设备，向综采工作面供电的采区变电所等。二级负荷一般由双回路供电，也可用一回专用线路供电。第三类负荷（三级负荷）：不属于一、二类负荷的用电设备。对供电无特殊要求。四、煤矿企业对供电的要求a) 供电可靠 1）要求供电不间断； 2）对重要负荷供电应绝对可靠：如主排水泵、提升机、通风机、瓦斯泵、压风机、监测监控等； 3）采用双回独立线路供电。煤矿井下中断供电会导致通风中断、瓦斯积聚，水泵停开可能会淹井等严重问题。所以必须保证矿井可靠的供电。 b) 供电安全1）供电安全包括人身和设备安全；2）依据煤矿安全规程和有关规定，进行操作，确保供电安全。井下潮湿、空间侠窄、光照不足是构成用电不安全的客观条件；同时井下存在瓦斯、煤尘爆炸危险，电气设备必须采取防爆措施。这些都对井下安全提出了较高的要求。 c) 供电质量： 1）要求用电设备在额定参数下运行； 2）反映供电质量的指标主要有两个：频率和电压。频率 50Hz，要求偏差小于±0.5Hz，即额 定频率的 1%，一般由发电厂决定。电压，各种电气设备要求电压偏差也不一样，一般情况下电动 机允许电压偏差±5%，过高或过低都有烧坏电动机的可能。线路额定电压UN 电压允许变化范围35kV及以上5%UN 10kV及以下7%UN 低压照明+5%UN-10%UN 4.供电经济 在保证供电安全、可靠，质量的前提下： ）尽量降低基本建设投资; ）尽可能降低设备、材料、有色金属的消耗; ）尽量降低电能消耗和维修费用等。 第二节 矿区电网简介及供电特点由煤矿地面变电所的变压器、配电装置、供电线路将电能输送给中央变电所或采区变电所，经过变配电供给用电负荷，这种运行方式相互联结起来所构成的供电网称为矿井供电系统。供电系统中还包括漏电检测保护、保护接地装置和短路保护装置，它们一并构成一个完善的供电系统。矿井供电系统可根据矿井的井田范围、矿层结构、煤层埋藏深度和井下涌水量的情况分为两种基本类型： (1)深井供电系统 当矿井的井田范围大、涌水量较大、煤层埋藏深度超过150 m时，可考虑采用深井供电方式，如图所示。从图上可看出，地面变电所的电源电压是35kv，为双回电源线路，互为备用，满足了矿井一类用户的需要。(2)浅井供电系统 当煤层的埋藏深度较浅(一般不超过150 m)矿井涌水量较小，采区距井口或井底车场较远时，如矿井开拓形式不同的平硐、斜井或部分立井，可采用浅井供电系统。浅井供电系统较深井供电系统简单，一般由矿井地面变电站或配电所直接向采区变电所、井底车场变电所(或配电所)供电，不需由中央变电所向所有井下用电负荷集中配电，减少了中间供电控制设备，节约了成本。变压器中性点不直接接地供电系统 在交流供电系统中，变压器的中性点有两种接地方式，即直接接地或不接地。变压器中性点的不同接地方式，井下供电的安全有直接影响，因此以下就各种不同接地方式的特点作简要分析。1变压器中性点直接接地的危险性 图1是在变压器中性点直接接地的供电系统中。人触及一相带电导体时的情况。从图中看出，此时加于人体的电压是电网的相电压U，若电网的线电压为380v或660V，触电后通过人体的电流足以致人死亡。图1 变压器中性点直接接地，人触及一相带电导体时的情况图2是在变压器中性点直接接地的供电系统中发生一相线路接地故障时的情况。由于变压器中性点的工作接地电阻和接地处的接触电阻一般都不大，因而流过接地故障点的电流很大，故又称这种情况为单相接地短路故障；单相接地短路电流在接地故障点所产生的电弧足以引起矿井下瓦斯、煤尘爆炸。图2 变压器中性点直接接地，一相线路接地时的情况 鉴于以上两方面的原因，规程规定：严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。 2变压器中性点不接地供电系统 这种供电系统如图3所示，是我国目前井下规定使用供电系统。图中的r代表每相线路的对地绝缘电阻；C代表每相线路的对地分布电容。在变压器中性点不接地系统中，人触及一相线路导体时，流过人体的电流要经过其他两相线路的对地绝缘电阻和分布电容形成回路电流的大小也主要取决于绝缘电阻的大小和分布电容的大小。所以在计算通过人体的电流时，必须考虑线路对地的绝缘电阻和分布电容。电网对地的分布电容和线路的总长度不超过1km时，分布电容很小，可以忽略不计。应此，为了分析方便， 下面分两种情况加以讨论。图3 变压器中性点不接地，供电系统和人触及一相带电导体时的情况 (1)忽略电网对地分布电容 忽略电网对地分布电容，在人体触及一相(如a相)带电导体时的电流通路如图4所示a相电源a相线路人体地rb、c相电源。 由上述电流通路可以得知，此时加于人体电流通路的电压是电网的线电压，但此时的人体与其他两相线路的对地绝缘电阻相串联。当其他两相线路的绝缘状态良好时，它们的绝缘电阻值很高，从而可以限制流过人体的电流，使它远小于中性点直接接地时相应电流 图4 变压器中性点不接地，忽略电网对地分布电容，人触及一相带电导体时的情况 在变压器中性点不接地并忽略电网对地分布电容时，在660 v的供电系统中，只要每根线路对地的绝缘电阻值不低于35k就能够保证人体触及根线路导体时的安全。同理，为使人体触及一相带电导体时通过人体的电流不超过30mA，在380v的供电系统中，每相线路的对地绝缘电阻值应不低于19k，在1140V供电系统中，应不低63k、在127V供电系统中，应不低于44k。如果低于了上述相应的数值，触电时仍有危险。因此，在变压器中性点不接地的供电系统中，为减小人身触电时的危险，必须加强对电网绝缘的维护。提高电网对地的绝缘水平。 当变压器中性点不接地的供电系统中发生一相(如b相)线路接地故障时(见图4，由于受到其他两相线路对地绝缘电阻限制，因而单相接地电流很小，引起瓦斯、煤尘爆炸的危险性也相应减少。因为这时的单相接地电流远小于变压器中性点直接接地时的单相接地短路电流，所以此时的单相接地故障不称为短路，而称为接地漏电故障! 图4 变压器中性点不接地，忽略电网分布电容，一相线路接地漏电时的情况 虽然变压器中性点不接地有以上优点，但在电网绝缘水平过低时仍有触电和引起瓦斯、煤尘爆炸的危险。特别是它的单相接地漏电电流很小，不足以引起一般过流保护装置动作，故障不能及时发现，时间一长会由于故障处的局部发热而损坏另一相的绝缘扩大成两相短路故障。此外，如果此时有人触及另一相带电导体(如图4中人触及a相导体)，则加于人体的电压为线电压，通过人体的电流将比中性点直接接地更大。因此、在煤矿井下采用变压器中性点不接地系统的同时还必须坚持使用检漏继电器。在电网一旦发生漏电时。能及时切断电源，防止故障扩大。(2)不忽略电网对地分布电容 在电网总长度超过1Km后，一般就不能忽略电网对地的分布电容。此时人体触及一相线路导体时的情况，如图3所示。 从图中看出，这时流过人体的电流不只是流过其他两根线路绝缘电阻的电流。而且还包括流过其他两相线路分布电容的电流，因而流过人体的电流增加、触电的危险性加大。同样电网发生一相线路接地漏电，漏电电流也会增加，引起瓦斯、煤尘爆炸的危险也加大。 通过以上所述可以得知：在采取变压器中性点不接地措施后，如果电网存在有较大的分布电容，即使电网对地有较高的绝缘水平触电和单相接地漏电的危险仍然较大；而且分布电容越大，通过人体的电流和漏电电流越大，其危害也越大。特别需要指出的是，此时若继续提高电网对地的绝缘电阻值，不仅不能减小流过人体的电流和漏电电流，相反会使它们进一步增加。因此不能单纯靠提高电网的对地绝缘水平来减少人体触电电流和电网的漏电电流，而是要装设带有补偿作用的检漏继电器弥补中性点不接地系统的不足。第三节 井下中央变电所及采区供电一、井下中央变电所供电井下中央变电所的主要作用就是给各个采区变电所、运输系统、排水系统供配电。随着矿井年产量大幅提升，设备功率不断提高，用电量也不断加大。在有些大型矿井采用10KV下井；地面直接向采区供电；以及工作面3.3KV工作电源等。二、采区供电采区供电系统是矿井供电系统的主要组成部分，也是矿井供电系统安全运行的薄弱环节。采区变电所是采区用电设备的电源。为保证采区供电系统运行安全、合理、经济，采区变电所应是采区动力的中心、其位置对采区供电安全和供电质量有直接的影响。其位置的选择应符合规程和煤矿工业设计规范的要求。如下图：采区变电所1、根据规程的规定，采区变电所硐室的结构及设备布置应满足下列要求：第四百六十条 永久性井下中央变电所和井底车场内的其他机电设备硐室，应砌碹或用其他可靠的方式支护。采区变电所应用不燃性材料支护。硐室必须装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时，不得妨碍运输。铁门上应装设便于关严的通风孔。装有铁门时，门内可加设向外开的铁栅栏门，但不得妨碍铁门的开闭。从硐室出口防火铁门起5m内的巷道，应砌碹或用其他不燃性材料支护。硐室内必须设置足够数量的扑灭电气火灾的灭火器材。井下中央变电所和主要排水泵房的地面标高，应分别比其出口与井底车场或大巷连接处的底板标高高出0.5m。 第四百六十一条 采掘工作面配电点的位置和空间必须能满足设备检修和巷道运输、矿车通过及其他设备安装的要求，并用不燃性材料支护。第四百六十二条 变电硐室长度超过6m时，必须在硐室的两端各设1个出口。 第四百六十三条 硐室内各种设备与墙壁之间应留出0.5m以上的通道，各种设备相互之间，应留出0.8m以上的通道。对不需从两侧或后面进行检修的设备，可不留通道。 第四百六十四条 带油的电气设备必须设在机电设备硐室内。严禁设集油坑。硐室不应有滴水。硐室的过道应保持畅通，严禁存放无关的设备和物件。带油的电气设备溢油或漏油时，必须立即处理。 第四百六十五条 硐室入口处必须悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌。硐室内必须悬挂与实际相符的供电系统图。硐室内有高压电气设备时，入口处和硐室内必须在明显地点悬挂“高压危险”字样的警示牌。采区变电所应设专人值班。无人值班的变电硐室必须关门加锁，并有值班人员巡回检查。硐室内的设备，必须分别编号，标明用途，并有停送电的标志。2、 采区变电所接线方法按照煤矿电能用户分类的原则，采区变电所一般属于二类负荷用户。我国大部分大型新矿井和部分大型老矿井的主要采区变电所均采用两回路电源进线方式。中小型矿井则多采用单电源进线供电。现将高、低压接线方式分述如下：（1）采区变电所高压单电源进线接线式 采区变电所设有高压出线且变压器不超过两台时，可不设电源进线开关，如图1所示。采区变电所有高压引出线时，为便于控制和维护、一般设进出线开关，如图2所示。图1 图2（2） 采区变电所高压双电源进线接线式 高压双电源进线或高压环形电源进线适用于生产水平很高的综采工作面和下山涌水量较大的排水设备。有两种接线方式。 回路供电、一回路带电备用的接线方式、如图所示 两回路同时供电两段母线要设分段开关(俗称联络开关)，正常情况分段开关打开，保持电源的分列运行状态，特殊条件下并联运行，如图所示。（3） 典型低压供电系统图 在采区变电所双电源进线或环形电源进线接线方式中，无论是一回路电源供电、一回路电源备用，还是两回路同时供电，保持电源分列运行状态，都必须使两电源在同一段母线或两段母线处于相同的相序也就是习惯上所说的找相以防止操作者在高压开关的拉合闸操作上出现误操作时，使两回路发生短路，造成重大事故。未实现同相序时，应有相应的安全操作措施、防止发生事故。上图是采区变电所距用电负荷距离较近时的典型低压供电系统图。变压器的低压侧装总开关，在总开关的负荷侧串接有分路馈电开关，其整定值的大小可根据用电负荷的大小以及距离的情况分别确定。对于井下负荷较小的小型矿井的低压供电方式、当井口距井下负荷中心较近时，可将图中的高压开关和变压器移至井口的地面，即由地面向井下供电。变压器的容量和它二次侧的电压等级可根据井下的负荷总容量和设备额定电压分别来选定 当变电所设置两台变压器，以提高采区低压供电的可靠性和灵活性时，可在相同的两套低压供电系统中的两台总馈电开关负荷侧之间再安装一台分段联络开关，实现两供电系统的并联运行与分列运行。但需注意并联运行时，同样要确定好两低压电源的相序，同时两台变压器的并联也要符合并联运行条件，否则，不得采用低压并联运行方式，以防烧坏变压器或造成低压电源短路。三、采掘工作面的供电向采煤、开拓、掘进工作面供电时由于采煤工作面负荷集中而且较大，开拓、掘进工作面一般开掘巷道较长距采区变电所较远、往往采用移动变电站的供电方式。采煤工作面的低压配电，可根据采煤工作面的供电负荷的容量选择一台或两台移动变电站，俗称配电点。可通过配电点集中控制台的操作按钮使开关分别向采煤机、运输机、破碎机、转载机、液压泵和清水泵供电，并能实现联锁与停电。掘进工作面相对于采煤工作面负荷较小，往往一台移动变电站就能满足一个工作而的配电需要。其供电线路较长，一般属于干线式供电。但煤巷、半煤巷和岩巷掘进工作面最大的一个特点是要使用局部通风机进行通风，旦因中断供电而使局部通风机停止运转，则会导致掘进工作面及其附近巷道聚集瓦斯和其他有害气体。时间稍长，会使之超限。此时若遇电火花或电弧，就会引起瓦斯燃烧或爆炸事故。为防止这种情况的出现规程要求使用局部通风机通风的掘进工作面，必须满足以下特殊要求。1甲烷风电闭锁与瓦斯电闭锁 风电闭锁是指为掘进工作面供风的局部通风机供风后，其工作面的瓦斯浓度在规程的规定范围以内，才可人工为该工作面动力电源线路送电的电气联锁。若局部通风机因故停运而中断供风，则该工作面动力电源将自动切断停止工作。其作用是防止停风或瓦斯超限的掘进工作面在送电后产生电火花，造成瓦斯燃烧或爆炸。 瓦斯电闭锁是指掘进工作面正常供风或停风的状态下，瓦斯浓度超过规定值或整定值切断掘进工作面动力电源，这种瓦斯监控装置与动力电源开关间的联锁，称为瓦斯电闭锁。防止正常通风产生局部瓦斯积聚或突出时，发生电火花引发事故。 2、对局部通风机供电的要求 保证局部通风机的正常运转是决定掘进工作面安全生产的一个重要环节。以往局部通风机与动力电源共用一趟供电线路，而且供电系统中的漏电继电器的动作不具有选择性，又安装在变电所低压电网的总开关上因而很难保证局部通风机运转的连续性。这给掘进工作的安全造成了重大影响。 规程第一百二十八条 安装和使用局部通风机和风筒应遵守下列规定：（一）局部通风机必须由指定人员负责管理，保证正常运转。（二）压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于10m；全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量，局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合本规程第一百零一条的有关规定。（三）高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面正常工作的局部通风机必须配备安装同等能力的备用局部通风机，并能自动切换。正常工作的局部通风机必须采用三专（专用开关、专用电缆、专用变压器）供电，专用变压器最多可向4套不同掘进工作面的局部通风机供电；备用局部通风机电源必须取自同时带电的另一电源，当正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机能自动启动，保持掘进工作面正常通风。（四）其他掘进工作面和通风地点正常工作的局部通风机可不配备安装备用局部通风机，但正常工作的局部通风机必须采用三专供电；或正常工作的局部通风机配备安装一台同等能力的备用局部通风机，并能自动切换。正常工作的局部通风机和备用局部通风机的电源必须取自同时带电的不同母线段的相互独立的电源，保证正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机正常工作。（五）必须采用抗静电、阻燃风筒。风筒口到掘进工作面的距离、混合式通风的局部通风机和风筒的安设、正常工作的局部通风机和备用局部通风机自动切换的交叉风筒接头的规格和安设标准，应在作业规程中明确规定。（六）正常工作和备用局部通风机均失电停止运转后，当电源恢复时，正常工作的局部通风机和备用局部通风机均不得自行启动，必须人工开启局部通风机。（七）使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁，保证当正常工作的局部通风机停止运转或停风后能切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。正常工作的局部通风机故障，切换到备用局部通风机工作时，该局部通风机通风范围内应停止工作，排除故障；待故障被排除，恢复到正常工作的局部通风后方可恢复工作。使用2台局部通风机同时供风的，2台局部通风机都必须同时实现风电闭锁。（八）每10天至少进行一次甲烷风电闭锁试验，每天应进行一次正常工作的局部通风机与备用局部通风机自动切换试验，试验期间不得影响局部通风，试验记录要存档备查。（九）严禁使用3台以上（含3台）局部通风机同时向1个掘进工作面供风。不得使用台局部通风机同时向个作业的掘进工作面供风。 第一百二十九条使用局部通风机通风的掘进工作面，不得停风；因检修、停电、故障等原因停风时，必须将人员全部撤至全风压进风流处，并切断电源。恢复通风前，必须由专职瓦斯检查员检查瓦斯，只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可由指定人员开启局部通风机。第四节 常用矿用供电设备基本原理一、矿用一般型高低压配电柜1、 高压开关柜分类a) 按断路器安装方式分按断路器安装方式分为移开式（手车式）和固定式（1）、 移开式或手车式（用 Y 表示）：表示柜内的主要电器元件（如：断路器）是安装在可抽出的收车上的，由于手车柜有很好的互换性，因此可以大大提高供电的可靠性，常用的收车类型有：隔离手车、计量手车、断路器手车、PT 手车、电容器手车和所用变手车等，如：KYN28A-12。（2）、 固定式（用 G 表示）：表示柜内的所有电器元件（如：断路器或负荷开关等）均为固定安装的，固定式开关柜较为简单经济.，如：XGN2-10、GG-1A 等。b) 按安装地点分按安装地点分为户内和户外（1）、 用于户内（用 N 表示）：表示只能在户内安装使用，如：KYN28A-12 等开关柜。（2）、 用于户外（用 W 表示）：表示可以在户外安装使用，如：XLW等开关柜。 c) 按柜体结构分按柜体结构可分为金属封闭铠装式开关柜、金属封闭间隔式开关柜、金属封闭箱式开关柜和敞开式开关柜四大类。（1）、 金属封闭铠装式开关柜（用字母 K 来表示）：主要组成部件（例如：断路器、互感器、母线等）分别装在接地的用金属隔板隔开的隔室中的金属封闭开关设备。如：KYN28A-12 型高压开关柜。（2）、 金属封闭间隔式开关柜（用字母 J 来表示）与铠装式金属封闭开关设备相似，其主要电器元件也分别装于单独的隔室内，但具有一个或多个符合一定防护等级的非金属隔板。如JYN2-12 型高压开关柜。（3）、 金属封闭箱式开关柜（用字母 X 来表示）开关柜外壳为金属封闭式的开关设备。如 XGN2-12 型高压开关柜。（4）、 敞开式开关柜，无保护等级要求，外壳有部分是敞开的开关设备。如 GG-1A(F)型高压开关柜。2、10KV开关柜的控制基本原理（1）、二次回路组成及元器件介绍：符号名称作用符号名称作用HQ合闸电磁铁控制开关合闸S1-S3储能辅助开关合闸弹簧储能后切换TQ分闸电磁铁控制开关分闸S8手车辅助开关试验位置时切换M 储能电机为开关合闸储能S9手车辅助开关工作位置时切换QF辅助开关分合操作时切换Y1闭锁电磁铁控制合闸回路KO防跳继电器防止开关跳跃SEL过电流保护开关过电流保护如图所示为10KV开关柜二次控制原理分别由合闸回路、分闸回路、闭锁回路、信号回路、储能回路、保护回路等部分组成。（2）、回路加电：合上操作电源QA1，断路器手车在试验位置手车辅助开关S8接点闭合或工作位置手车辅助开关S9接点闭合，闭锁电磁铁Y1带电吸合。限位开关S5闭合；同时分闸指示灯回路接通，分闸指示灯绿灯亮，储能回路接通，储能电机运转进行储能。（3）、储能完成后S1闭合，S4闭合，S2断开，S3断开，储能电机停转，此时合闸线圈HQ可以进行正常电气合闸操作，并且闭锁电磁铁Y1吸合后合闸弯板被解锁，也可以进行手动合闸。因此，在二次控制电源未接通情况下，闭锁电磁铁能阻止手动合闸操作。（4）、合闸回路：旋转远、近控制开关到近控接通1、2接点，按下SB1合闸按钮，HQ合闸线圈得电，开关合闸。（5）、开关合闸后开关辅助接点QF变换，合闸线圈失电；合闸指示灯QF辅助接点闭合，接通回路，合闸指示红灯亮；分闸指示灯QF辅助接点断开，分闸指示绿灯灭；储能回路机械能量释放，S1接点断开，储能指示黄灯灭；S2、S3接点接通，储能电机运转储能。（6）、储能电机重新运转储能后，S1接通，储能指示黄灯亮，S2、S3 断开，储能电机停转。（7）、分闸回路：按下SB2分闸按钮，TQ分闸线圈得电，断路器分闸，分闸后辅助开关变换，分闸线圈失电，同时分闸指示灯QF辅助接点闭合，接通回路，分闸指示绿灯亮，完成分闸。（8）、继电保护-过流，当线路电流和时间超过过流整定值时，SEL2闭合，保护线圈KCO得电，KCO接点闭合，分闸线圈TQ得电，开关跳闸，开关跳闸后，QF辅助接点变换，合闸指示灯QF辅助接点断开，合闸指示灯红灯灭；分闸指示灯QF辅助接点闭合，分闸指示灯绿灯亮。（9）、防止开关跳跃原理，按下合闸按钮SB1，HQ合闸线圈得电，开关合闸。（10）、开关合闸后，QF开关辅助接点变换，防跳跃线圈KO得电，KO接点1、4接通，（11）、当按下SB1时间过长或无法返回，同时由于机构、负载有故障、操作时造成开关合不上或事故跳闸时。QF开关辅助接点变换，但此时防跳跃线圈KO持续供电，KO接点1、4仍然保持回路接通，使得HQ无法得电，开关不能再次合闸，防止了开关的多次分合。3、 低压开关柜优缺点矿用一般型高低压开关原理大致相同，结构基本相似。一下主要谈谈几种低压开关柜优缺点。大体而言：抽出式柜较省地方，维护方便，出线回路多，但造价贵；而固定式的相对出线回路少，占地较多。如果客户提供的地点太少，做不了固定式的要改为做抽出式。（1） GGD 型开关柜GGD 型交流低压开关柜：该开关柜具有机构合理，安装维护方便，防护性能好，分断能力高等优点，容量大，分段能力强，动稳定性强，电器方案适用性广等优点，可作为换代产品使用。缺点：回路少，单元之间不能任意组合且占地面积大，不能与计算机联络。（2） GCK 型开关柜GCK 开关柜且具有分断能力高、动热稳定性好、结构先进合理、电气方案灵活、系列性、通用性强、各种方案单元任意组合。一台柜体，容纳的回路数较多、节省占地面积、防护等级高、安全可靠、维修方便等优点。缺点：水平母线设在柜顶垂直母线没有阻燃型塑料功能板，不能与计算机联络。 （3） GCS 型开关柜GCS 低压抽出式开关柜：具有较高技术性能指标、能够适应电力市场发展需要，并可与现有引进的产品竞争。根据安全、经济、合理、可靠的原则设计的新型低压抽出式开关柜，还具有分断、接通能力高、动热稳定性好、电气方案灵活、组合方便、系列性实用性强、结构新颖、防护等级高等特点。（4） MNS 型开关柜MNS 系列产品优点：设计紧凑：以较小的空间能合纳较多的功能单元。结构通用性强，组装灵活：以 25mm 为模数的 C 型型材能满足各种结构形式、防护等级及使用环境的要求。采用标准模块设计：分别可组成保护、操作、转换、控制、调节、指示等标准单元，用户可根据需要任意选用组装。技术性能高。主要参数达到当代国际技术水平。压缩场地。三化程度高，可大大压缩储存和运输预制作的场地。装配方便。不需要特殊复杂性。二、矿用隔爆型高压开关及移动变电站高压开关1、 基本原理 以我矿正在使用的中煤亚太机电设备制造有限公司的移动变电站高压开关为例说明一下其基本原理。（一）高压隔离开关（GK）送电（1）手柄合上高压隔离开关（GK）送入高压，高压经控制变压器（PT1）降压得100V电源给微处理综合保护器和高压真空永磁断路器供电。（2）(PT1)的100V经(PT2)生成180V/20W给保护器电源模块、10V/0.5W的比例电压给综合保护器作高压采样、2V/2W作试验电源给(CTa.b.c)在断路器分闸状态时检测用。（3）(PT2)的180V/20W经电源模块生成分别为+12V、+5V、-5V给保护器，保护器得电后，首先打开（PT2）的2V/2W的试验电源给（CTa.b.c）对无源负载电路进行模拟检测（检测参数在首次使用时设置，参见六.（二）.3），检测正常后方可允许断路器合闸，否则保护器的保护接点21-22则切断断路器的DQ8-DQ18脚的导通锁定断路器不能合闸。（4）(KBG)高压隔离开关合上后，断路器闭锁开关闭合导通，PT1的100V电源经断路器的开关电源整合成DC160V/100W的直流电压对合闸电容进行充电，约5-10S后合闸电容得电，断路器处于准备合闸状态。（二）断路器合闸：在无故障的正常状态下，综合保护器的保护接点21-22脚闭合，对断路器的DQ18-DQ19脚闭锁解除，按“电合”按扭断路器的DQ9-DQ19脚导通，控制电路接通合闸电容给合闸线圈送电，使永磁机动铁芯产生磁力向合闸位置运动，使永磁机构吸合；再通过传动拐臂将真空开关管触头闭合。（三）断路器分闸：按“电分”按扭断路器的DQ10-DQ20脚导通，通过控制器电路切换储能电容与永磁机构线圈的供电电源的极性，使线圈作磁力作用，将永磁机构动铁芯向分闸方向推动使之无磁能维持合闸位置，此时分闸弹簧的储能拉力将永磁机动铁芯向分闸位置运动，通过传动拐臂将真空开关管触头打开。（四）综合保护器的故障保护：当电压、电流、短路、过载、三相不平衡和变压器温度等超出设定范围时，（A、B、C）三相高压经（PT2）、（CTa）、(CTb) 、(CTc) 、(Pt100)的感应信号传给综合保护器，综合保护器即根据故障性质决定跳闸保护的动作时间，并记忆故障及有关参数以便查询，保护动作时综合保护器的21-22脚打开，切断断路器的DQ8-DQ18，使断路器闭锁使断路器迅速切断高压供电，此时按“电合” “电分”均无效，待故障排除后，按“复位”按钮，保护器的21-22脚闭合，使断路器解锁按“电合”“电分”才有效。（五）机械联锁（1）高压隔离开关与前门联锁 门与箱体由于联锁螺杆拧出高压隔离开关手柄定位槽使门与箱体联锁，所以不能打开，将高压隔离开关手柄扳至分闸时，使联动开关动作，断路器断电，同时接通放电电阻使储能电容放电（放电时间 300s），门与箱体联锁螺杆拧进高压隔离开关手柄的定位槽，才能使快开门打开。（2）高压隔离开关与真空断路器联锁高压隔离开关合闸后，高压隔离开关主轴连接操作手把转盘与真空断路器形成机电闭锁，使高压隔离开关主轴无法转动。只有当按下高压隔离开关与真空断路器的机电闭锁按钮后（此时真空断路器已处于分闸状态），高压隔离开关才能动作，这样从根本上保证了高压隔离开关在无载时才能合闸或分闸。三、矿用隔爆型干式变压器1、 矿用隔爆型干式变压器型号及含义KBSG / 额定输入电压，6或10kV额定容量，kVA干式三相矿用隔爆2、 额定容量移动变电站的额定容量，是指移动变电站用干式变压器的额定容量。额定容量为 50、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1 000、1 250、1 600、2 000、2 500、3 150、4 000 kVA。3、 额定电压移动变电站和干式变压器高压电压高压侧额定电压有6 000V和10 000V，分接电压均为±5%。高压侧额定电压 6 000V，分接电压+5%时6 300V，5%时5 700V；高压侧额定电压 10 000V，分接电压+5%时10 500V，5%时9 500V。4、高压分接电压调整当需要改变高压输入分接电压时，在确认变压器不带电的状态下，打开箱体上的高压分接线盒盖，按表2改变高压分接板上的连接片位置。出厂时连接片一律在X2Y2Z2，即额定输入电压6 000V或10 000V档上。高压分接线盒的位置在外形图中标注。表 2电压调整率联接片位置对应图样对应输入电压 V6kV级产品10kV级产品+5%X1Y1Z1图 1 6 30010 500额定X2Y2Z2图2 6 00010 000-5%X3Y3Z3图 3 5 7009 500 图1 图2 图35、低压输出电压变换额定容量为 50200kVA移动变电站，具有693（660）V与400（380）V可变换的输出，3151 000 kVA移动变电站，具有1 200（1 140）V与693（660）V可变换的输出，可以用改变低压侧联结组的方法变换输出电压，具体变换范围按干式变压器技术参数。在确认变压器不带电状态下，打开变压器低压侧手孔盖或低压箱盖，将低压接线板上的连接片按图示意图联结，即可得到相应的输出电压。低压分接线盒位置在外形图中标注。c b a c b ax z y x z y图 1 图 2 低压y接1 200V时 低压d接693 V时 联接x-z-y端子 分别联结c-x，b-z，a-y端子四、矿用隔爆型真空馈电开关以我矿正在使用的浙江恒泰隔爆型馈电开关为例简要说明。1、产品型号及编制意义K B Z / 1140（660） 额定电压 额定电流 真空 矿用隔爆型 馈电开关2、整机工作原理电源变压器具有127V及50V和220V三组独立绕组，127V绕组提供断路器合闸电源及控制板电源、50V绕组提供断路器失压及分励线包闭锁继电器用，220V绕组提供保护器用，由127V变压器（BT2）输出的36V提供HZ、LD、BH继电器工作用。中间继电器HZ为断路器DK的控制输出，HZ吸合DK接通，HZ释放DK机械保持。控制板提供的10S接点为切断绝缘检测回路用，两者配合时间为：按下合闸按钮10S接点立即释放，LD断电，绝缘检测回路断开，按下分闸按钮延时10秒后10S接点吸合，接通绝缘检测回路。控制板还提供RS延时接点输出，RS的作用为避免未经漏电检测即合闸的现象发生，分闸10秒后漏电检测LD吸合，LD吸合1秒后RS闭合，接通合闸回路，此时漏电检测必定检测完毕。如检测到绝缘电阻过低则BH（37、38）断开合闸回路，拒绝合闸操作。外壳前面板上设有5个按钮：合闸、分闸、上