煤矿电气安全讲座.ppt

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1、 煤矿电气安全管理煤矿电气安全管理 2021/9/152021/9/151 1第一章第一章煤矿供电与安全煤矿供电与安全概概述述煤矿电气事故包括人身伤亡事故和设备事故两大方面。煤矿电气事故包括人身伤亡事故和设备事故两大方面。人身伤亡事故是指触电伤亡事故。触电包括与正常带电部位人身伤亡事故是指触电伤亡事故。触电包括与正常带电部位接触触电、与漏电部位接触触电（这些漏电部位在正常情况下是接触触电、与漏电部位接触触电（这些漏电部位在正常情况下是不应该带电的）和没有直接与电气设备接触触电等。不应该带电的）和没有直接与电气设备接触触电等。设备事故主要是指由电气设备所产生的电弧、电火花和危险设备事故主要是指由

2、电气设备所产生的电弧、电火花和危险温度引起的瓦斯或煤尘爆炸，设备损坏，电气火灾等。温度引起的瓦斯或煤尘爆炸，设备损坏，电气火灾等。为了减少电气事故的发生，除应制定并遵守严格的安全用为了减少电气事故的发生，除应制定并遵守严格的安全用电制度，认真学习安全用电知识外，还应加强矿用电气设备的管电制度，认真学习安全用电知识外，还应加强矿用电气设备的管理。理。煤矿井下电气设备的特殊工作环境归结起来有以下几个方煤矿井下电气设备的特殊工作环境归结起来有以下几个方面特点：面特点：2021/9/152021/9/152 2 1 1、电气设备防爆。煤矿井下的空气中含有瓦斯和煤尘，、电气设备防爆。煤矿井下的空气中含有

3、瓦斯和煤尘，在其含量达到一定浓度时，如遇到电气设备或线路产生电弧、在其含量达到一定浓度时，如遇到电气设备或线路产生电弧、电火花和局部高温，就会燃烧或爆炸。因此，选用电气设备电火花和局部高温，就会燃烧或爆炸。因此，选用电气设备时必须选用适合这种条件的防爆电气设备，以避免上述事故时必须选用适合这种条件的防爆电气设备，以避免上述事故的发生。的发生。2 2、防护性能好。因井下空气中有一氧化碳、甲烷等易燃、防护性能好。因井下空气中有一氧化碳、甲烷等易燃易爆性气体，有硫化氢等腐蚀性气体，还有淋水、矿尘、潮易爆性气体，有硫化氢等腐蚀性气体，还有淋水、矿尘、潮湿等。因此，矿用电气设备的防护性能要好，具有防腐、

4、防湿等。因此，矿用电气设备的防护性能要好，具有防腐、防潮、防尘、防霉等防护措施。另外井下有时会发生片帮和冒潮、防尘、防霉等防护措施。另外井下有时会发生片帮和冒顶等事故，挤压和撞击电气设备及电缆，为此矿用电气设备顶等事故，挤压和撞击电气设备及电缆，为此矿用电气设备应耐机械冲击，即有非常坚固的外壳。应耐机械冲击，即有非常坚固的外壳。3 3、电网电压波动适应能力强。地面电网电压的波动范围、电网电压波动适应能力强。地面电网电压的波动范围一般为一般为90%-110%90%-110%，井下电网电压可达到，井下电网电压可达到75%-110%75%-110%。4 4、过载能力强。采掘使用的电气设备散热条件差、

5、温度、过载能力强。采掘使用的电气设备散热条件差、温度高、启动频繁等，因此，井下电气设备要有足够的过载能力。高、启动频繁等，因此，井下电气设备要有足够的过载能力。5 5、保护功能强。井下潮湿空间小，人员容易触电，因此、保护功能强。井下潮湿空间小，人员容易触电，因此矿井供电系统和电气设备均具有完整可靠的保护接地网，以矿井供电系统和电气设备均具有完整可靠的保护接地网，以及漏电保护装置，对人身经常触及的电气设备要用较低的电及漏电保护装置，对人身经常触及的电气设备要用较低的电2021/9/152021/9/153 3 压等级。为了防止电网过流引起电气火灾等事故，应装设过流压等级。为了防止电网过流引起电气

6、火灾等事故，应装设过流保护装置。保护装置。n n 6 6、可靠性高。主要通风机、局部通风机等设备或供电系统、可靠性高。主要通风机、局部通风机等设备或供电系统的故障会引起瓦斯积聚，在一定条件下会造成瓦斯和煤尘爆炸的故障会引起瓦斯积聚，在一定条件下会造成瓦斯和煤尘爆炸因此，煤矿井下供电系统及设备的可靠性要高。因此，煤矿井下供电系统及设备的可靠性要高。n n 2021/9/152021/9/154 4 第一节第一节 矿井供电系统矿井供电系统n n 矿井供电时必须采取有效措施达到安全、可靠、技术合理和经济矿井供电时必须采取有效措施达到安全、可靠、技术合理和经济的要求，以满足矿井安全生产的要求。的要求，

7、以满足矿井安全生产的要求。n n 为保证矿井供电的可靠性，供电电源应采用双回路电源线路，双为保证矿井供电的可靠性，供电电源应采用双回路电源线路，双电源可来自不同的变电站或发电厂、或同一个变电所的不同母线上。矿电源可来自不同的变电站或发电厂、或同一个变电所的不同母线上。矿井供电系统一般由地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、移动变井供电系统一般由地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、移动变电站及工作面配电点组成。电站及工作面配电点组成。n n 一、矿井供电系统的安全要求及分类一、矿井供电系统的安全要求及分类n n （一）煤矿企业对供电的要求及电力负荷分类（一）煤矿企业对供电的要求及电力负荷分

8、类n n 1 1、矿井电力负荷的分类、矿井电力负荷的分类n n 根据用电设备的重要性和中断供电对人身安全性等方面的不同将煤矿根据用电设备的重要性和中断供电对人身安全性等方面的不同将煤矿 电力用户分为三级进行管理。电力用户分为三级进行管理。n n 1 1）、一级用户：凡因突然停电可能造成人身伤亡、重要设备损坏）、一级用户：凡因突然停电可能造成人身伤亡、重要设备损坏或重大经济损失的负荷，均为一级用户。如煤矿主要通风机、井下主排或重大经济损失的负荷，均为一级用户。如煤矿主要通风机、井下主排水泵、升降人员的提升机、抽放瓦斯设备、矿井地面变电所和井下中央水泵、升降人员的提升机、抽放瓦斯设备、矿井地面变电

9、所和井下中央变电所、矿调度指挥中心、矿医院等。这类用户应采用来自不同母线的变电所、矿调度指挥中心、矿医院等。这类用户应采用来自不同母线的双回路电源供电，以保证在一回路供电线路出现故障情况下，另一回路双回路电源供电，以保证在一回路供电线路出现故障情况下，另一回路供电线路能继续供电。供电线路能继续供电。2021/9/152021/9/155 5 2 2）、二级用户：凡因突然停电造成较大数量的减产或）、二级用户：凡因突然停电造成较大数量的减产或较大经济损失的负荷，均为二级用户。如采区变电所、煤较大经济损失的负荷，均为二级用户。如采区变电所、煤矿集中提煤设备、专门用于提升物料用的提升机、井下及矿集中提

10、煤设备、专门用于提升物料用的提升机、井下及地面空压机等，对这类用户一般采用双回路供电或环形线地面空压机等，对这类用户一般采用双回路供电或环形线路供电。路供电。n n 3 3）、三级用户：凡不属于一、二级用户的负荷，均为）、三级用户：凡不属于一、二级用户的负荷，均为三级用户。这类用户突然停电对生产没有直接影响。如地三级用户。这类用户突然停电对生产没有直接影响。如地面机修厂、木场、职工生活用电等，对它们的供电可以只面机修厂、木场、职工生活用电等，对它们的供电可以只设单回路供电。设单回路供电。n n 分类有利于合理供电，当供电系统发生故障或检修、分类有利于合理供电，当供电系统发生故障或检修、限制用电

11、负荷时，就能区别轻重缓急停止对三类用户供电，限制用电负荷时，就能区别轻重缓急停止对三类用户供电，以保证对二类用户全部或部分供电，确保对一类用户不中以保证对二类用户全部或部分供电，确保对一类用户不中断供电。断供电。n n 2 2、煤矿企业对井下供电的基本要求煤矿企业对井下供电的基本要求n n 2021/9/152021/9/156 6n n 供电系统是将发电厂或附近区域变电站的电源，通过输、供电系统是将发电厂或附近区域变电站的电源，通过输、变、配电，到达受电用户的一整体供电网络，以满足用户所变、配电，到达受电用户的一整体供电网络，以满足用户所需电能。电是煤矿生产所必须的主要能源，供电的安全与质需

12、电能。电是煤矿生产所必须的主要能源，供电的安全与质量的高低，不仅会影响生产，而且会对矿井中工作人员的安量的高低，不仅会影响生产，而且会对矿井中工作人员的安全构成严重威胁，因此，矿井供电必须采取有效措施，达到全构成严重威胁，因此，矿井供电必须采取有效措施，达到安全、可靠、经济和技术合理的要求，满足矿井安全生产的安全、可靠、经济和技术合理的要求，满足矿井安全生产的需要。需要。n n 1 1）可靠供电。即要求供电不间断。煤矿如果供电间断，）可靠供电。即要求供电不间断。煤矿如果供电间断，不仅会影响产量，而且有可能引发瓦斯积聚、淹井等重大事不仅会影响产量，而且有可能引发瓦斯积聚、淹井等重大事故严重时会造

13、成矿井的破坏。为了保证对煤矿供电的可靠性，故严重时会造成矿井的破坏。为了保证对煤矿供电的可靠性，供电电源应采用双电源，双电源可以来自不同的变电所或同供电电源应采用双电源，双电源可以来自不同的变电所或同一变电所的不同母线上。即在一个电源发生故障的情况下，一变电所的不同母线上。即在一个电源发生故障的情况下，应保证对主要生产用电的供电，以保证通风、排水以及生产应保证对主要生产用电的供电，以保证通风、排水以及生产的正常进行。的正常进行。2021/9/152021/9/157 7n n 2 2）安全供电。由于煤矿井下的特殊的工作环境，任何供电）安全供电。由于煤矿井下的特殊的工作环境，任何供电作业上的疏忽

14、大意，都可能造成触电、电气火灾和电火花引作业上的疏忽大意，都可能造成触电、电气火灾和电火花引起瓦斯煤尘爆炸等事故，因此，必须严格按照煤矿安全规起瓦斯煤尘爆炸等事故，因此，必须严格按照煤矿安全规程的有关规定进行供电，确保供电安全。程的有关规定进行供电，确保供电安全。n n 3 3）经济供电、技术合理。在满足供电可靠与安全的前提下，）经济供电、技术合理。在满足供电可靠与安全的前提下，还应保证供电质量，做到供电系统技术合理，电网的电压波还应保证供电质量，做到供电系统技术合理，电网的电压波动范围不超过额定值动范围不超过额定值5%5%，要求做到供电系统的投资少、运，要求做到供电系统的投资少、运行维护成本

15、低。行维护成本低。n n 3 3、供电电源与供电线路、供电电源与供电线路n n 1 1）电源电源n n 电源是指用户和用电设备获得电能的来源，如发电厂或变电源是指用户和用电设备获得电能的来源，如发电厂或变电所。电源也有它的相对性，对于一个供电系统末端的用户电所。电源也有它的相对性，对于一个供电系统末端的用户来说，如煤矿的采煤工作面，向它提供电能的是采区变电所来说，如煤矿的采煤工作面，向它提供电能的是采区变电所而采区变电所的上一级电源是中央变电所，而向中央变电所而采区变电所的上一级电源是中央变电所，而向中央变电所提供电能的是矿井变电所。以此类推直至发电厂。提供电能的是矿井变电所。以此类推直至发电

16、厂。n n 2021/9/152021/9/158 8n n 2 2）供电线路供电线路n n 为了保证矿井供电的安全可靠性，对供电电源线路有如为了保证矿井供电的安全可靠性，对供电电源线路有如下要求：下要求：n n 煤矿安全规程第煤矿安全规程第441441条规定：条规定：“矿井应有两回路电矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。矿井的两回电源线路上都不得分接任何负负矿井全部负荷。矿井的两回电源线路上都不得分接任何负荷。矿井电源线路上严禁装设负荷定量器荷。矿井电源线路上严禁装设负荷定量器”。n n “正

17、常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时，另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性行时，另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性”。”矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷“。”10KV”10KV及及其以下的矿井架空线路不得共杆架设其以下的矿井架空线路不得共杆架设“。n n 煤矿安全规程第煤矿安全规程第442442条规定：对井下各水平中央变条规定：对井下各水平中央变电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路，电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路，不得少于两回路。当任一回路停

18、止供电时，其余回路应能担不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。主要通风机、提升人员的立井绞车、瓦斯抽放负全部负荷。主要通风机、提升人员的立井绞车、瓦斯抽放泵等主要设备房，应各有两回路直接由变电所馈出的供电线泵等主要设备房，应各有两回路直接由变电所馈出的供电线路。路。2021/9/152021/9/159 9 本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。上不应分接任何负荷。说明：说明：“每一矿井应有两回路电源线路每一矿井应有两回路电源线路”是指应有两个是指应有两个或两个以上的电源不得少于两回线路，并

19、符合下列要求：或两个以上的电源不得少于两回线路，并符合下列要求：1 1）在发生任何一种故障时，两个或两个以上电源、线）在发生任何一种故障时，两个或两个以上电源、线路不得同时受到损失。路不得同时受到损失。2 2）在发生一种故障且保护动作造成时，至少应有一个）在发生一种故障且保护动作造成时，至少应有一个电源不中断供电，并能担负全矿井的负荷。电源不中断供电，并能担负全矿井的负荷。3 3）在发生任何一种故障且主保护失灵，以至所有电源）在发生任何一种故障且主保护失灵，以至所有电源中断供电时，应能在有人值班变电所，经过必要的操作迅速中断供电时，应能在有人值班变电所，经过必要的操作迅速恢复一个电源的供电，并

20、能担负全矿井的全部负荷。恢复一个电源的供电，并能担负全矿井的全部负荷。说明：说明：两回路电源线路中不运行的备用线路，如果不带两回路电源线路中不运行的备用线路，如果不带电备用，就不能连续监视线路是否处于良好状态，即使线路电备用，就不能连续监视线路是否处于良好状态，即使线路完好，也会因倒换线路操作程序复杂而延误时间。若备用线完好，也会因倒换线路操作程序复杂而延误时间。若备用线路在备用期间发生短路、漏电、接地或断线故障，需要备用路在备用期间发生短路、漏电、接地或断线故障，需要备用线路送电时却送不上电，则起不到备用电源线路的作用。线路送电时却送不上电，则起不到备用电源线路的作用。2021/9/1520

21、21/9/151010n n 若备用线路采用带电备用时，对其绝缘可随时监视、发若备用线路采用带电备用时，对其绝缘可随时监视、发现故障和排除故障，使线路处于良好的待运行状态。当运行现故障和排除故障，使线路处于良好的待运行状态。当运行线路一旦出现故障时，值班人员可在短时间内倒换线路送电，线路一旦出现故障时，值班人员可在短时间内倒换线路送电，真正起到备用电源的作用。真正起到备用电源的作用。n n 负荷定量器俗称电力定量器，它是一种超负荷自动报警负荷定量器俗称电力定量器，它是一种超负荷自动报警并断电的自动装置。如果矿井电源线路上装设负荷定量器，并断电的自动装置。如果矿井电源线路上装设负荷定量器，当矿井

22、用电负荷超定量时，就会造成供电中断，不能保证矿当矿井用电负荷超定量时，就会造成供电中断，不能保证矿井供电的连续性，对矿井安全和矿工生命造成威胁。因此，井供电的连续性，对矿井安全和矿工生命造成威胁。因此，矿井电源线路上严禁装设负荷定量器是十分必要的。对矿井矿井电源线路上严禁装设负荷定量器是十分必要的。对矿井电力负荷的调控，应从各工作面，即微观的供电设计（变更）电力负荷的调控，应从各工作面，即微观的供电设计（变更）开始，加强供电的经济运行管理与合理调节负荷，满足定量开始，加强供电的经济运行管理与合理调节负荷，满足定量要求。要求。n n 矿井多回路（多于矿井多回路（多于2 2路）电源供电，部分线路可

23、共杆架路）电源供电，部分线路可共杆架设，但应报局总工程师批准，并遵守下列规定：设，但应报局总工程师批准，并遵守下列规定：n n 2021/9/152021/9/151111n n 、线路不得通过塌陷区；、线路不得通过塌陷区；n n 、共杆架设部分，在任一回路正常运行情况下，另一回路、共杆架设部分，在任一回路正常运行情况下，另一回路必须具有正常维护和检修条件；必须具有正常维护和检修条件；n n 共杆架设的线路发生故障停止供电时，其它电源线路仍能共杆架设的线路发生故障停止供电时，其它电源线路仍能担负矿井全部负荷。担负矿井全部负荷。n n （二）矿井供电电压等级（二）矿井供电电压等级n n 按照规定

24、，矿井供电系统选用的电压等级有：按照规定，矿井供电系统选用的电压等级有：n n （1 1）60KV60KV或或35KV35KV矿井地面变电所变电电压；矿井地面变电所变电电压；n n （2 2）10KV10KV或或6KV6KV井下高压配电电压和高压电动机的额井下高压配电电压和高压电动机的额 定电压；定电压；n n （3 3）3KV3KV或或1140V1140V综合机械化采煤工作面电气设备的综合机械化采煤工作面电气设备的额定电压；额定电压；n n （4 4）660V660V井下低压电网的配电电压；井下低压电网的配电电压；n n （5 5）380V380V地面和小型矿井井下低压电网的配电电压；地面和

25、小型矿井井下低压电网的配电电压；2021/9/152021/9/151212（6）220V地面照明电压；地面照明电压；（7）127V井下照明、信号、电话、手持式电气设备的井下照明、信号、电话、手持式电气设备的最高限额电压；最高限额电压；（8）36V井下设备控制回路的电压；井下设备控制回路的电压；（9）直流）直流250V、600V直流架线电机车常用额定电压。直流架线电机车常用额定电压。（三）矿井供电系统的类型（三）矿井供电系统的类型矿井供电系统即由煤矿地面变电所的变压器、配电装置、矿井供电系统即由煤矿地面变电所的变压器、配电装置、供电线路将电源输送给中央变电所或采区变电所，经过变配电供供电线路将

26、电源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。井供电系统。1、矿井供电系统的类型、矿井供电系统的类型矿井供电系统可根据矿井的井田范围、矿层结构、煤层埋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，即深井供电系统藏深度和井下涌水量的情况分为两种基本类型，即深井供电系统和浅井供电系统。和浅井供电系统。2021/9/152021/9/1513131）、浅井供电系统）、浅井供电系统当煤层的埋藏深度较浅（一般不超过当煤层的埋藏深度较浅（

27、一般不超过150米），矿井涌水米），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。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所浅井供电系统较深井供电系统简单，一般由矿井地面变电所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。电控制设备，节约

28、了成本。2）、深井供电系统）、深井供电系统深井供电系统由地面变电所引出深井供电系统由地面变电所引出6KV电源，经分段母线由高电源，经分段母线由高压电缆经井筒向井下中央变电所供电，再由中央变电所向主排压电缆经井筒向井下中央变电所供电，再由中央变电所向主排水泵、各个采区变电所和所需高低压设备配出供电。大中型矿水泵、各个采区变电所和所需高低压设备配出供电。大中型矿井均采用深井供电系统供配电。（深井供电系统采用的是三级井均采用深井供电系统供配电。（深井供电系统采用的是三级供电方式即矿变电所、中央变电所、采区变电所）。供电方式即矿变电所、中央变电所、采区变电所）。2021/9/152021/9/1514

29、14n n 2 2、矿井主变压器的一次接线、矿井主变压器的一次接线n n (1)(1)外桥形接线：外桥形接线：n n 由变压器一次侧两断路器与外桥上的联络断路器组成，进由变压器一次侧两断路器与外桥上的联络断路器组成，进线由隔离开关受电。此接线方式一次侧无线路保护。线由隔离开关受电。此接线方式一次侧无线路保护。2021/9/152021/9/151515n n （2 2）内桥形接线：）内桥形接线：n n 由两台受电的断路器与内桥上的母联断路器组成，主变压由两台受电的断路器与内桥上的母联断路器组成，主变压器与一次母联由隔离开关联接。该形式一次侧有线路保护，器与一次母联由隔离开关联接。该形式一次侧有

30、线路保护，但主变压器与受电线路保护的断路器均由受电断路器承担，但主变压器与受电线路保护的断路器均由受电断路器承担，相互影响，是主要缺点。相互影响，是主要缺点。2021/9/152021/9/151616n n （3 3）全桥形接线：）全桥形接线：n n 由四个受电的断路器和内桥上的母联断路器（即五个）由四个受电的断路器和内桥上的母联断路器（即五个）组成全桥接线；适用于组成全桥接线；适用于35KV35KV在在7500KVA7500KVA及以上主变容量；及以上主变容量；60KV60KV在在10000KVA10000KVA及以上；及以上；110KV110KV在在31500KVA31500KVA及以上

31、的及以上的主变接线。主变接线。2021/9/152021/9/151717n n 3 3、我矿变电所供电系统接线方式、我矿变电所供电系统接线方式n n 来自七星变电所（乙）来自七星变电所（乙）（甲）（甲）LGJ-120 MM-60 LGJ-120 MM-60 KVKVn n 断路器断路器 隔离开关隔离开关 熔断器熔断器 避雷器避雷器 电压互感器电压互感器 10000KVA 10000KVA 6 KV 6 KV 一段母线一段母线 母联母联 6 KV 6 KV 二段母线二段母线 配配 出出 负负 荷荷 2021/9/152021/9/151818n n 矿变电所一段母线矿变电所一段母线 母联母联

32、矿变电所二段矿变电所二段n n n n 二段乙二段乙 二井乙二井乙 二井甲二井甲 -500-500中央变电所中央变电所 n n -200-200中央变电所中央变电所 二井丙二井丙 二段乙二段乙 二段甲二段甲 二二段丙段丙 一采区变电所乙线一采区变电所乙线 一采区变电所丙线一采区变电所丙线 -200 -200三采区变电所三采区变电所 -200 -200三采区变电所三采区变电所n n 二采区变电所二采区变电所 -500 -500前石门变电所前石门变电所 -500 -500三采区变电所三采区变电所n n n n -640 -640临时变电所临时变电所 移动变电站移动变电站n n 掘进主风机掘进主风机

33、 掘进生产掘进生产 n n 采煤低压设采煤低压设备备 n n n n 2021/9/152021/9/151919n n （四）变压器中性点运行方式（四）变压器中性点运行方式n n 1 1、中性点接地方式分类、中性点接地方式分类n n 变压器中性点接地方式一般分为四类：变压器中性点接地方式一般分为四类：n n 1 1）直接接地方式）直接接地方式.中性点直接与接地装置连接。中性点直接与接地装置连接。n n 2 2）不接地方式）不接地方式.又称中性点绝缘系统。又称中性点绝缘系统。n n 3 3）电阻接地方式）电阻接地方式.中性点经过不同数值的电阻与接地装中性点经过不同数值的电阻与接地装置连接。接地

34、电阻在数十欧姆时，称为低电阻接地方式；在置连接。接地电阻在数十欧姆时，称为低电阻接地方式；在数百欧姆时，称为高电阻接地方式。数百欧姆时，称为高电阻接地方式。n n 4 4）消弧线圈接地方式）消弧线圈接地方式.中性点经电抗线圈与接地装置连中性点经电抗线圈与接地装置连接。电抗线圈具有分接头，可用来调节电抗值，以便系统单接。电抗线圈具有分接头，可用来调节电抗值，以便系统单相接地时，电抗电流能补偿输电线的对地分布电容电流，使相接地时，电抗电流能补偿输电线的对地分布电容电流，使接地点的电流减少，电弧易于熄灭，故称消弧线圈。接地点的电流减少，电弧易于熄灭，故称消弧线圈。n n 2 2、中性点接地方式分析、

35、中性点接地方式分析n n 在系统正常运行时，中性点对地电压为零，接地方式对在系统正常运行时，中性点对地电压为零，接地方式对系统没有影响。当发生一相接地时，随着接地方式不同，电系统没有影响。当发生一相接地时，随着接地方式不同，电2021/9/152021/9/152020n n 压和电流差别很大。对于直接接地和低电阻接地方式的电网压和电流差别很大。对于直接接地和低电阻接地方式的电网 当一相接地时，接地短路电流较大，除能使继电保护迅速动作当一相接地时，接地短路电流较大，除能使继电保护迅速动作外，还有降低内部过电压的优点。对于不接地、高电阻接地和外，还有降低内部过电压的优点。对于不接地、高电阻接地和

36、消弧线圈接地方式的电网，单相接地接地电流很小，对提高系消弧线圈接地方式的电网，单相接地接地电流很小，对提高系统稳定性和供电可靠性有利，并具有故障点损伤小、对通讯线统稳定性和供电可靠性有利，并具有故障点损伤小、对通讯线干扰小等优点。这两类接地方式，一方的优点恰好是另一方的干扰小等优点。这两类接地方式，一方的优点恰好是另一方的缺点。缺点。n n （1 1）变压器中性点不接地）变压器中性点不接地n n 忽略电网对地电容时，人身触电电流和单相接地电流。忽略电网对地电容时，人身触电电流和单相接地电流。n n 电缆总长度比较短情况下，电网对地的电容不大，电容电电缆总长度比较短情况下，电网对地的电容不大，电

37、容电流可以忽略。正常状态下电源相电压对称相等，相对对地的绝流可以忽略。正常状态下电源相电压对称相等，相对对地的绝缘电阻也相等，中性点对地电位为零。人身触电时，便有电流缘电阻也相等，中性点对地电位为零。人身触电时，便有电流通过人身，该电流是通过其它两相的对地绝缘电阻构成通路。通过人身，该电流是通过其它两相的对地绝缘电阻构成通路。n n触电电流按公式计算：触电电流按公式计算：I I1 1 3U/3R3U/3R1 1+R,+R,在井下在井下660V660V低压电低压电网中，每相对地绝缘电阻网中，每相对地绝缘电阻R R为为3500035000欧姆、人体电阻欧姆、人体电阻R R1 1为为10001000

38、欧姆，计算人体的触电电流为欧姆，计算人体的触电电流为0.03A0.03A，即即3030毫安，是人毫安，是人身触电身触电n n n n 2021/9/152021/9/152121n n安全极限电流。从公式看出，提高电网对地的绝缘电阻便能安全极限电流。从公式看出，提高电网对地的绝缘电阻便能保证人身安全。（电源电源保证人身安全。（电源电源660V660V时，相电压为时，相电压为380V380V）n n A U A Un n B B n n C C U Uo o R R R R1 1 Uo C R Uo C R R1R1n n 如发生单相接地故障，该相的对地电压为零，而另外两相对地电压升如发生单相接

39、地故障，该相的对地电压为零，而另外两相对地电压升高了高了33倍，变成了线电压，此时电气设备的绝缘要承受较高电压，但倍，变成了线电压，此时电气设备的绝缘要承受较高电压，但2021/9/152021/9/152222n n不影响负载正常工作，因为电源的线电压仍是对称的。此时单相接地电不影响负载正常工作，因为电源的线电压仍是对称的。此时单相接地电流流I I3*U/R3*U/R，电网电压为，电网电压为660V660V时，相电压时，相电压380V380Vn n接地电流为接地电流为0.033A0.033A，超过了安全极限电流。，超过了安全极限电流。n n 考虑电网对地电容时人身触电电流和单相接地电流考虑电

40、网对地电容时人身触电电流和单相接地电流n n 当电缆线路较长，其对地电容较大，电容电流不可忽视。当电缆线路较长，其对地电容较大，电容电流不可忽视。n n人身触电时，电流经人身在绝缘电阻和电容中流过。人身触电时，电流经人身在绝缘电阻和电容中流过。n n I IU/RU/R1 1*1/*1/1+R(R+6*R1+R(R+6*R1 1)/9*)/9*（1+R*w*C1+R*w*C）R R1 1 n nww2*3.14*f2*3.14*f交流电角频率，交流电角频率，f f为为5050赫兹时赫兹时ww为为314314弧度弧度/秒秒n nC C为电网每相对地电容，当电网电压为为电网每相对地电容，当电网电压

41、为660V660V中，中，R R为为3500035000n n欧姆，欧姆，C C为为0.50.5微法时，微法时，I I为为0.154A0.154A，大大超过了人身触电的安全电流值，大大超过了人身触电的安全电流值3030毫安。毫安。n n 即在同样的绝缘电阻和电容的条件下，电压越高，危险性就越大。即在同样的绝缘电阻和电容的条件下，电压越高，危险性就越大。660V660V电网的人身触电电流值为电网的人身触电电流值为380V380V时的时的33倍，倍，1140V1140V又为又为660V660V的的33倍。倍。2021/9/152021/9/152323n n 如发生单相接地故障，虽不影响负载工作，

42、但另外两相对如发生单相接地故障，虽不影响负载工作，但另外两相对地电压变成了线电压。地电压变成了线电压。n n I I3*U*3*U*（1/R1/R）+（wCwC）n n 3*380*3*380*（1/350001/35000）+（314*0.5*10314*0.5*10-6-6）n n 0.181A0.181An n 总的来讲，由于电网电容的存在，使人身触电和单相接地总的来讲，由于电网电容的存在，使人身触电和单相接地的危险都有所增加，只有通过对电容电流的补偿措施，才能的危险都有所增加，只有通过对电容电流的补偿措施，才能解决。解决。n n 电容电流的补偿方法有两种：电容电流的补偿方法有两种：在变

43、压器中性点与地之间在变压器中性点与地之间接入一个电抗线圈。这个方法在我国井下变压器中性点禁止接入一个电抗线圈。这个方法在我国井下变压器中性点禁止接地的条件下不能使用。接地的条件下不能使用。在人为中性点与地之间接入一个在人为中性点与地之间接入一个电抗线圈。这是我国利用电抗线圈中所产生的电感性电流对电抗线圈。这是我国利用电抗线圈中所产生的电感性电流对电网的电容性电流进行补偿，以减小人身触电或单相接地的电网的电容性电流进行补偿，以减小人身触电或单相接地的危险。我国设计的在馈电开关内的漏电保护装置，一但发生危险。我国设计的在馈电开关内的漏电保护装置，一但发生2021/9/152021/9/152424

44、n n触电或接地，漏电保护动作，馈电开关跳闸断电，防止了事故触电或接地，漏电保护动作，馈电开关跳闸断电，防止了事故的发生。的发生。n n （2 2）变压器中性点接地系统）变压器中性点接地系统n n 在变压器中性点接地系统中，发生人身触电事故，流经在变压器中性点接地系统中，发生人身触电事故，流经人身的电流人身的电流I IU/RU/R1 1。在电网。在电网660V660V系统中，系统中，I I380/1000380/10000.38A0.38A。n n在电网电压在电网电压380V380V系统中，系统中，I I220/1000220/10000.22A0.22A。n n 井下电网电压井下电网电压66

45、0V660V时的触电电流超过人身触电电流的安时的触电电流超过人身触电电流的安全值很多。减小人身触电电流的方法：除降低电网的供电电压全值很多。减小人身触电电流的方法：除降低电网的供电电压外，就是加强人身的绝缘。降低电压因工作需要而不可能，加外，就是加强人身的绝缘。降低电压因工作需要而不可能，加强人的绝缘强人的绝缘(如穿绝缘靴、戴绝缘手套如穿绝缘靴、戴绝缘手套)，在井下潮湿的环境中，在井下潮湿的环境中，也很难办到。也很难办到。n n 单相接地电流单相接地电流 I I U/R1+R2U/R1+R2，R1R1为工作接地极的接地为工作接地极的接地电阻电阻4 4欧姆，欧姆，R2R2故障点土壤的流散电阻为故

46、障点土壤的流散电阻为1616欧姆。在电网电欧姆。在电网电压压380V380V系统中，单相接地电流系统中，单相接地电流 I I 220/4+16 220/4+16 11A11A。大。大大超过了安全值，足以引起瓦斯煤尘爆炸。大超过了安全值，足以引起瓦斯煤尘爆炸。n n 通过以上可以看出变压器中性点接地电流远远超过变压器通过以上可以看出变压器中性点接地电流远远超过变压器2021/9/152021/9/152525n n中性点不接地的接地电流，因此，煤矿安全规程规定，中性点不接地的接地电流，因此，煤矿安全规程规定，严禁井下配电变压器中性点直接接地和严禁由地面中性点直严禁井下配电变压器中性点直接接地和严

47、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。接接地的变压器或发电机直接向井下供电。n n 变压器中性点直接接地的危害变压器中性点直接接地的危害:1):1)人身触电时的触电电人身触电时的触电电流超过人身安全极限电流，造成人员伤亡；流超过人身安全极限电流，造成人员伤亡；2 2）人身触电或单）人身触电或单相接地时的电流，产生电火花引起瓦斯煤尘爆炸。相接地时的电流，产生电火花引起瓦斯煤尘爆炸。2021/9/152021/9/152626n n 二、井下中央变电所及采区变电所供电二、井下中央变电所及采区变电所供电n n （一）井下中央变电所（一）井下中央变电所n n 1 1、井下中央变电所的位

48、置选择及接线原则、井下中央变电所的位置选择及接线原则n n 1 1）设在矿井的负荷中心，一般中央变电所都与主排水泵）设在矿井的负荷中心，一般中央变电所都与主排水泵建在一起。建在一起。n n 2 2）要求通风良好，运输方便，靠近井底，一般均设在井）要求通风良好，运输方便，靠近井底，一般均设在井底车场附近，底车场附近，n n 3 3）要求较好的地质条件，顶底板的岩层要稳定无淋水。）要求较好的地质条件，顶底板的岩层要稳定无淋水。n n 4 4）高压电源进线）高压电源进线 及馈出线，均设开关控制。电源来自及馈出线，均设开关控制。电源来自矿变电所不同母线段至少两趟电源，高压母线一般采用单母矿变电所不同母

49、线段至少两趟电源，高压母线一般采用单母线分段，并设分段联络开关，正常情况下母线分列运行。线分段，并设分段联络开关，正常情况下母线分列运行。n n 2 2、井下中央变电所的配电范围、井下中央变电所的配电范围n n 井下中央变电所除向附近区域提供低压负荷用电外，主井下中央变电所除向附近区域提供低压负荷用电外，主要以向主排水泵房、各采区变电所、井下主副提升机等配电要以向主排水泵房、各采区变电所、井下主副提升机等配电为主。各类高压负荷，应尽可能均匀分配在各段母线上；主为主。各类高压负荷，应尽可能均匀分配在各段母线上；主 n n 2021/9/152021/9/152727n n排水泵由中央变电所高压开

50、关柜直接供电，也可实现间接控排水泵由中央变电所高压开关柜直接供电，也可实现间接控制供电，但直接供电时，在水泵安装地点设有能停泵的操作制供电，但直接供电时，在水泵安装地点设有能停泵的操作按钮。按钮。n n （二）采区供电系统（二）采区供电系统n n 采区供电系统是矿井供电系统的主要组成部分，也是矿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。井供电系统安全运行的薄弱环节。n n 1 1、采区变电所、采区变电所n n 采区变电所是采区用电设备的电源。为保证采区供电系统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