《煤矿电工学》第四章矿井供电设备课件电子教案.ppt

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1、第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备煤矿电工学第四章矿井供电设备课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备第一节第一节 矿用电缆矿用电缆输电设备输电设备第二节第二节 矿用高压配电装置矿用高压配电装置第三节第三节 矿用低压配电装置矿用低压配电装置第四节第四节 矿用变压器矿用变压器变电设备变电设备第五节第五节 矿用隔爆电气设备的维护与检矿用隔爆电气

2、设备的维护与检查查配电设备配电设备第四章 矿井供电设备2022/11/22 2第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备第一节第一节 矿用电缆矿用电缆第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备第一节第一节 矿用电缆矿用电缆一一、矿用电缆的类型、适用场所矿用电缆的类型、适用场所二、矿用电缆的敷设三、矿用电缆的连接四、矿用电缆的运行维护五、电缆故障点的寻找方法2022/11/24 4第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备优点:安全可靠、不占空间、不受外界影响 缺点:投资大、查找故障困难、维护检修不便 适用:有火灾和瓦斯爆炸危险、潮湿和

3、地下淋水、空间狭窄和人机拥挤的井下输电 重要性:矿井供电系统的大动脉 要求:正确的选择、安装、使用和精心维护矿用电缆 2022/11/25 5第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备分类一、一、矿用电缆的类型、适用场所矿用电缆的类型、适用场所动力电缆动力电缆向电动机供电向电动机供电照明、控制、通信等电缆照明、控制、通信等电缆向井下向井下 照明、控制、通信设备供电照明、控制、通信设备供电按用途按用途按电压按电压低压电缆低压电缆1200v1200v电网电网高压电缆高压电缆大于大于1200v1200v电网电网按结构按结构铠装电缆铠装电缆 用于固定敷设用于固定敷设橡套

4、电缆橡套电缆 给移动设备供电给移动设备供电塑料电缆塑料电缆 铠装、橡套换代产品铠装、橡套换代产品2022/11/26 6第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备1.1.动力电动力电缆结构、缆结构、类型类型监监视视芯芯线线 动动力力芯芯线线1 1)导电芯线导电芯线 按芯线按芯线作用作用不同可以不同可以分分为：为：动力芯线：动力芯线：有二芯、三芯，有二芯、三芯，输送单相或三相电能输送单相或三相电能；中性线：中性线：为一芯，用于为一芯，用于三相四线制三相四线制系统；系统；1 1接地芯线：接地芯线：为一芯，用来实现为一芯，用来实现电气设备的接地电气设备的接地；控制芯线

5、：控制芯线：可多芯，用来实现可多芯，用来实现远控、联控制远控、联控制等电路连接等电路连接监视芯线：监视芯线：监视接地监视接地芯线连续性，监视外界破坏物体侵入作用芯线连续性，监视外界破坏物体侵入作用2022/11/27 7第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备按芯线的材料不同可分为：铜绞线：导电性能、韧性和强度均好于铝绞线，但价格较高；铝绞线：价格虽低，但由于铝的化学性能活泼，接头容易氧化造成接触不良，产生断续电弧高温，尤其在短路时电弧产生的铝粉温度远远高于铜，易引燃引爆瓦斯和煤尘。井下限用。煤矿安全规程规定：在进风斜井、井底车场及其附近、中央变电所至采区变电

6、所之间，可以采用铝芯电缆；其它地点必须采用铜芯电缆。2022/11/28 8第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2 2)电缆的绝缘层电缆的绝缘层 按作用不同分为 芯线绝缘：分包在每个导电芯线外，以防止相间短路；统包绝缘：统包在所有相间绝缘的外面以防止对地短路。2022/11/29 9第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备芯线绝缘统包绝缘按绝缘材料不同可分为橡胶绝缘。橡胶绝缘分为天然丁苯橡胶、乙丙橡胶两种。天然橡胶易燃，已被耐高温、耐高压耐潮性好的乙丙橡胶取代.塑料绝缘。塑料绝缘又分为聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘。聚氯乙烯

7、绝缘具有耐油、耐酸碱耐腐蚀、阻燃、敷设高差不限等;交联聚乙烯绝缘电缆还耐高压，并且耐热性及耐溶剂性能都有所改善，故应优先选用。塑料绝缘电缆已取代油浸纸绝缘。芯线绝缘统包绝缘2022/11/21010第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备3 3 电缆的保护层电缆的保护层按按作用作用不同分为：不同分为：内护层：用于直接保护绝缘层外护层：用于保护内护层 钢铠和铅包可兼作接地线，其电缆省去接地芯线 金属套阻燃橡套-阻燃，井下用橡胶护套普通橡套-易燃，井下禁用铅包-不易引爆，井下用铝包-易引爆，井下禁用聚氯乙烯-井下用塑料护套：内衬层-保护内护层钢带铠装-抗压，用于4

8、5井巷 外被层-保护钢铠层钢丝铠装-抗拉，用于45井巷黄麻层-易燃，井下禁用塑料带-不易燃，井下用 钢铠层无妨带-不易燃，井下用2022/11/21111第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备 4 电缆的屏蔽层 导线屏蔽。包在电缆导线表面外的半导电材料，用于大于3kv的高压电缆防止电晕产生。绝缘屏蔽。包在绝缘和接地芯线之外的半导电材料，一相绝缘破损时，主芯线经绝缘屏蔽与接地芯线相连，使单相接地保护动作切断电源，防止相间短路故障以及短路电弧引爆瓦斯煤尘绝缘屏蔽电缆适用于有爆炸危险场所。金属屏蔽。包在统包绝缘之外的导电材料，产生电磁屏蔽以防止强电场辐射干扰通信信

9、号。3kv以上的电缆均应有金属屏蔽。接地芯线绝缘屏蔽监视芯线绝缘屏蔽2022/11/21212第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备铠装电缆铠装电缆机械强度高、寿命长，用于机械强度高、寿命长，用于向固定向固定设备输电设备输电。粗钢丝铠装电缆粗钢丝铠装电缆抗拉强度高，用抗拉强度高，用于于倾角倾角4545度及其以上的井巷度及其以上的井巷；钢带铠装钢带铠装抗压抗压强度高，强度高，用于倾角小于用于倾角小于4545度的井巷度的井巷。无铠装无铠装的塑料电缆和橡胶电缆的塑料电缆和橡胶电缆用于向移动设备用于向移动设备供电。供电。有有导体屏蔽、金属屏蔽导体屏蔽、金属屏蔽的电缆

10、的电缆用于高压设备用于高压设备的供电。有的供电。有绝缘屏蔽绝缘屏蔽的电缆的电缆用于用于有爆炸危险有爆炸危险的的工作面设备工作面设备的供电。的供电。除除进风斜井、井底车进风斜井、井底车场及附近、中央变电所至采区变电所之间的场及附近、中央变电所至采区变电所之间的高压高压可以采用铝芯可以采用铝芯电缆，电缆，其它地点的高低压其它地点的高低压均采用铜芯电缆均采用铜芯电缆。2022/11/21313第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备煤矿常用电缆的结构示意图图4-1 YJV22型塑料电缆1-外被层；2-钢铠；3-内衬层；4-统包绝缘；5-相间绝缘；6-导电芯线图4-2

11、 采煤机专用电缆2022/11/21414第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备部分英国进口电缆外形图部分英国进口电缆外形图 BS188柔性拖拽电缆 BS505柔性拖拽电缆 BS504柔性拖拽电缆 BS504柔性拖拽电缆 2022/11/21515第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2.2.电缆的额定电压、型号及使用场所电缆的额定电压、型号及使用场所1)电缆的额定电压电缆的额定电压用UoU表示，单位为kV Uo表示任一主导体和“地”之间的电压有效值;U 表示多芯电缆或单芯电缆系统任意两相导体之间的电压有效值。例如：0.3

12、8/0.66v表示U0为380v；U为660v 2022/11/21616第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备表4-1 电缆的型号组成及含义类别导体绝缘层内护层铠装层外被层代号含义代号含义代号含义代号含义代号含义代号含义Z纸绝缘无 L铜芯 铝芯无D油浸纸不滴流Q铅包01234无联锁钢带双钢带细圆钢丝粗圆钢丝0 无1 纤维外被L铝包2 聚氯乙烯外套V聚氯乙烯绝缘V聚氯乙烯护套3聚乙烯或聚烯烃外套YJ交联聚乙烯绝缘4 弹性体外套Y聚乙烯护套例如ZQ20表示油浸纸绝缘铜芯铅包裸双钢带铠装电缆。VLV33表示聚氯乙烯绝缘铝芯聚氯乙烯护套细钢丝铠装聚乙烯外护套；YJ

13、Q02表示交联聚乙烯绝缘铅包聚氯乙烯护套铜芯电缆 2)电缆的型号2022/11/21717第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备例如：MYPJ-3.6/6-335-116-32.5表示矿用移动屏蔽监视橡胶电缆，额定电压为3.6/6千伏，三芯动力截面、每芯截面为35平方毫米，一芯接地线为16平方毫米截面，三芯监视线、每芯截面为2.5平方毫米表4-2 矿用电缆型号的组成类别用途结构 特征额定电压UO/U(kv)动力线地线控制(监视)芯数标准截面芯数标准截面线芯数标准截面M矿用橡套电缆C-采掘机专用 Y-移动设备用 M-帽灯用 Z-电钻用 H-电话用P-非金属屏蔽

14、T-金属屏蔽；J-监视；Q-轻型；B-编织加强；R-绕包加强0.3/0.5 0.38/0.66 0.66/1.143.6/66/101-单芯 2-双芯3-三芯1mm21-单芯2.5mm2 4mm2 6mm2 10mm2 16mm2 25mm2 35mm2 50mm21-单芯 2-双芯 3-三芯2.5mm2 4mm2 6mm2 10mm2 16mm2 25mm2 35mm2 50mm21.5mm22.5mm24mm26mm210mm216mm225mm235mm250mm270mm295mm22022/11/21818第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备二、

15、矿用电缆的敷设矿用电缆的敷设必须符合煤矿安全规程有关规定。1.电缆的敷设方式及要求电缆的敷设方式及要求 1)水平巷道和倾角在30以下井巷中电缆应用吊钩悬挂要求电缆的悬挂间距不得超过3米；向移动工作设备供电电缆可盘圈或盘字形带电，放在电缆车上随设备的移动而收放电缆不得遭受淋水，应悬挂在风管和水管的上方，并保持0.3米以上的距离。电缆必须与瓦斯抽放管路分放在巷道两侧，防止瓦斯管路破损时电缆故障产生的电火花引爆瓦斯。通讯和信号电缆应与电力电缆分挂在井巷两侧，以防止电力电缆的强磁场对通讯信号的干扰，或在井筒内应设在电力电缆0.3米以外；在巷道内应设在电力电缆上方0.1米以上的。高、低压电缆敷设在巷道同

16、一侧时，高、低压电缆之间的距离应大于0.1米，高压电缆之间、低压电缆之间不得小于50毫米。2022/11/21919第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备1.1.电缆的敷设方式及要求电缆的敷设方式及要求2)立井井筒和倾角在30及其以上的井巷用夹子、卡箍或其它夹持装置固定电缆。要求：电缆的悬挂间距不得超过米；因井筒太深需要设置接头时，应设在中间水平巷道内；或在井筒中设置接线盒，接线盒放在托架上，不使接头受力3)沿钻孔敷设的电缆必须绑紧在钢丝绳上，钻孔必须加装套管井下巷道内的电缆，沿线每隔一定距离、拐弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端、穿墙电缆的墙的两边

17、都应设置注有编号、用途、电压和截面的标志牌。2022/11/22020第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备1.电缆的敷设方式及要求 为了防止电缆在敷设时扭伤和折伤，电缆的允许弯曲半径不得小于右表规定的数值。温度较低的冬季，电缆变硬而不易弯曲时，应预先放在温度较高的室内或通电加热后再进行敷设。表表4-5 4-5 电缆的最小允许弯曲半径电缆的最小允许弯曲半径 电电 缆缆 型型 式式最小允许弯曲半径与最小允许弯曲半径与电缆和导体的外径比值电缆和导体的外径比值多芯多芯控制控制电缆电缆非铠装、屏蔽型软电缆非铠装、屏蔽型软电缆6 6铠装型、铜屏蔽型铠装型、铜屏蔽型12

18、12其他其他1010橡皮橡皮绝缘绝缘多芯多芯电缆电缆无铅包、有铠装无铅包、有铠装1010裸铅包护套裸铅包护套1515铠装护套铠装护套2020塑料塑料绝缘绝缘多芯多芯电缆电缆无铠装无铠装1515有铠装有铠装12122022/11/22121第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2.电缆敷设路径的选择 路径应尽可能短,安全.在总回风巷和专用回风巷中，由于瓦斯和煤尘浓度较高不应敷设电缆;在溜放煤、矸石、材料的溜道中严禁敷设电缆;在机械提升的进风斜井（不包括输送机上、下山）和使用木支架的立井井筒中，必须有可靠的安全措施，以防提升机械掉道轧伤电缆和电缆引燃木支架。20

19、22/11/22222第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备三、矿用电缆的连接1.电缆与电气设备连接 必须用与电气设备性能（矿用防爆型、矿用一般型等）相符的接线盒。电缆线芯必须使用齿形压线板（卡爪）或线鼻子与电气设备进行连结。接头应整齐、无毛刺，卡爪不压绝缘层，也不得压住和接触屏蔽层。2.橡套电缆之间连接 必须采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效能的冷补，或用隔爆接线盒连接。2022/11/22323第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备三、矿用电缆的连接3.3.高压电缆连接高压电缆连接高压电缆之间或与真空配电装置和移

20、动变电站之间的连接应采用预制型电缆终端盒连接，内灌绝缘胶或环氧树脂。注意：不同类型电缆之间严禁直接连接，必须经过符合要求的接线盒、连接器和母线盒进行连接。电缆芯线的连接主要有焊接、压接、螺栓连接和绑扎等方法。井下电缆多采用压接、螺栓连接。（点击观看）2022/11/22424第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备四、矿用电缆的运行维护 电缆的运行维护主要是防止电缆绝缘受热、受潮、及机械损伤引起的短路、断路、漏电等事故的发生。1.电缆的巡视 矿井中的电缆由于环境不好，应加强巡视。立井和斜井井筒中敷设的电缆，应由专职电工每月至少巡查一次。井底车场、大巷、采区运输

21、巷道和配电硐室敷设的电缆，应由专职电工每周至少巡视一次。矿用橡套电缆与防爆三通、四通、插销及母线盒等的连接点，应由专人每月检查一次。2022/11/22525第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2.电缆的运行与维护新安装的电缆投入运行时，应由电工跟班全面测定负荷电流及电压损失，并检查电缆接头有无发热现象，发现问题及时处理。无外被层铠装电缆的铠装层应定期涂防腐漆，一般每两年进行一次。应定期测量电缆铅包中的杂散电流密度，凡超过规定值时，必须采取措施加以解决。应每年进行一次绝缘电阻的测定，其绝缘电阻值应符合规定.测量泄漏电流及直流耐压试验应每年进行一次 2022

22、/11/22626第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备五、电缆故障点的寻找方法1.判断故障类型电缆常见的故障类型是：短路、漏电和断线。1)可利用保护装置的动作判定故障类型：短路保护动作，说明电缆发生短路；检漏继电器动作说明电缆发生漏电；断相保护动作，说明电缆断线。2)在不通电情况下，通常用兆欧表判断故障性质。首先将电缆两端的芯线全部开路，用兆欧表测定电缆芯线之间和对地的绝缘电阻，如果绝缘电阻小于漏电电阻值说明发生漏电故障；如果绝缘电阻为0，说明短路。其次将电缆一端的芯线全部短接用兆欧表分别测量电缆另一端主芯线之间的电阻，如果某一芯线分别与其它两芯线间电阻无

23、穷大，说明这一芯线发生断线。2022/11/22727第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2.寻找故障点 1)直观法通过向事故现场人了解情况，根据电缆故障产生的原因进行分析，对可疑地段重点查找。（1）对短路故障，由于电缆短路时常有放炮声，并伴有绝缘烧焦的气味，在短路点表面有明显的焦痕。一般通过听炮声、闻焦味、看焦痕就可找到故障点。也可以用手触及电缆外皮和接线盒外壳，摸到有异常温度处即为短路点。2022/11/22828第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2.寻找故障点 1)直观法（2）对于断线故障点，当截面较小时，可将

24、电缆逐点弯曲，根据弯曲时的不均匀感觉找出断线点；当截面较大时，可用将电缆一端的芯线全部短接，用万用表的欧姆档测量断线的芯线与另一芯线间的电阻，然后由检修人员对电缆逐段弯曲或翻动。当弯曲到某一点，万用表指针有较大的摆动时，说明这就是故障点。也可用木棒敲打电缆护套，当敲打到某处，万用表针有较大的摆动时，也就找到了故障点。这种方法适用于寻找一芯或多芯低阻(几十千欧以下)断线故障，不管是屏蔽电缆还是非屏蔽电缆均可采用。也可在电缆与负载连接的情况下通电进行上述试验，当弯曲到某一点负载工作，就是故障点。2022/11/22929第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2.

25、寻找故障点 2)仪表法矿用本质安全型电缆探伤仪。探测短路故障点。用音频信号发生器4向故障芯线内送入音频电流。音频电流在电缆周围产生音频磁场。将感应线圈1沿线移动，便会感应出音频电势，经放大器2放大后送入耳机3。当耳机声音突然变小时，即为短路点。音强音强图图4-4 4-4 用音响法测短路故障点用音响法测短路故障点示意图示意图1-1-感感应应线线圈圈；2-2-放放大大器器；3-3-耳耳机；机；4-4-音频信号发生器音频信号发生器2022/11/23030第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2.寻找故障点 2)仪表法矿用本质安全型电缆探伤仪探测接地故障。音响信号

26、发生器一端接故障芯线，沿电缆移动感应线圈，则可在耳机中听到如图4-5中曲线所示的音响变化。在故障点之前，音响仍与捻距一致，呈周期性变化，但越接近故障点，音响越弱(这是由于芯线间电容电流的影响)，在过故障点时音响突然降低。但是，在故障点距末端很远时，音响还很大，不过不再是周期变化了。这个特点在测听时注意区别。图图4-5 4-5 用音响法测铠装电用音响法测铠装电缆接地故障点示意图缆接地故障点示意图2022/11/23131第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2.寻找故障点 2)仪表法矿用本质安全型电缆探伤仪探测断线故障点。将音频信号发生器4的分别接在电缆首端故

27、障芯线和完好的芯线上，电缆末端的芯线短接在一起。这时由电缆的首端开始向末端移动感应线圈，在断线处可以发现音响突然下降。在音响突然下降处往复探测几次，便可确定断线的准确位置。图图4-64-6用音响法测断线点用音响法测断线点示意图示意图 2022/11/23232第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备本节小结电缆类型电缆敷设电缆连接故障查找铜芯井下敷设；铝芯仅主进风巷高压敷设导体和金属屏蔽高压电缆；绝缘屏蔽工作面电缆铠装固定敷设；橡套、塑套移动敷设30井巷挂设；30井巷夹持钻孔用钢丝绳捆绑与设备连接或不同类型电缆间连接用接线盒橡套电缆间连接热补或同等效力的冷补直

28、观法看电弧、听放炮、闻焦味、摸热度、弯电缆仪表法探伤仪、电容法、电桥法、等电位法2022/11/23333第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备思考题煤矿常用动力电缆有哪几种主要类型？试说明它们的结构特点及使用范围。电缆敷设路径的选择原则是什么？在那些地方不宜敷设电缆？电缆在各种井巷内如何敷设？向移动工作设备如何敷设？电缆的悬挂有哪些要求？电缆与电气设备的连接有什么规定？不同类型的电缆之间如何联结？同类电缆之间如何联结？电缆运行维护的主要目的是什么？判断电缆故障类型和故障点的简易方法是什么？2022/11/23434第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备第二

29、节第二节 矿用高压配电装置矿用高压配电装置第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备第二节第二节 矿用高压配电装置矿用高压配电装置一、矿用一般型高压真空开关柜二、矿用隔爆型高压真空配电箱2022/11/23636第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备第二节矿用高压配电装置组成：将高压隔离开关、高压断路器、互感器和测量仪表以及保护装置组装在封闭外壳的一种成套配电装置。用途：接受和分配高压电能、控制和保护高压线路或高压电气设备。分类：按断路器不同有油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器几种。目前广泛使用真空型断路器.按防护功能分矿用

30、一般型（用于通风良好的井下中央变电所）、矿用隔爆型（用于有爆炸危险的井下中央变电所和采区变电所）2022/11/23737第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备一、矿用一般型高压真空开关柜1.电路组成 KYGG-KYGG-Z型矿用一般型高压真空开关柜由主回路和辅助回路组成。2022/11/23838第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备1）主回路由隔离开关1QS、2QS、真空断路器QF、电流互感器1TA、2TA、电压互感器T、高压熔断器FU以及压敏电阻RV组成。图4-7 KYGG-2Z-02型 主回路接线方案2022/11

31、/23939第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2 工作原理 1)主回路实现对高压电器的控制、保护 （1）控制 通电时，先合隔离开关1QS、2QS，接通高压电源。再合真空断路器QF，所控高压电器通电工作。断电时，先断真空断路器，所控高压电器停止工作。检修时，为防止双电源供电时另一电源经负荷侧倒送电，在断路器断开后，分别断开电源侧和负荷侧设置的隔离开关1QS和2QS。以切断开关柜电源。KYGG-2Z-02KYGG-2Z-02型型主回路接线方案主回路接线方案2022/11/24040第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2）

32、保护过电压保护。采用压敏电阻RV实现真空断路器的操作过电压保护。压敏电阻的阻值与电压成反比变化：当正常工作电压时，电压较小，压敏电阻的阻值很大，相当于开路；当过电压时，压敏电阻的阻值很小，相当于短路，释放过电压，从而保护了设备的绝缘。过电流保护。采用熔断器FU对电压互感器实现短路保护。KYGG-2Z-02KYGG-2Z-02型型主回路接线方案主回路接线方案2022/11/24141第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2）辅助回路辅助回路由电压互感器和电流互感器二次侧引出。用于实现对主回路的测量、控制、保护。测量回路。互感器二次侧所接电压表、电流表及信号灯组

33、成监测回路。实现对主回路电压、电流的测量及开关柜的状态指示。控制回路。由合闸电动机及其控制按钮等组成保护回路。过流脱扣器、欠压脱扣器组成的保护回路。当主回路发生过电流和欠电压时，其相应的脱扣器使断路器脱扣，在储能弹簧的作用下分闸，实现过流保护和欠压保护。2022/11/24242第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备图4-10 KYGG2Z型矿用高压真空配电箱结构示意图1-上隔离开关；2-电流互感器；3-真空断路器；4-下隔离开关；5-电压互感器；6-压敏电阻；7-断路器操作机构；8-隔离开关操作机构；9-仪表继电器室3 结构“五防五防”：即防误操作断路器，

34、专职人员方可操作；防误操作隔离开关，先合隔离开关才可合断路器先分断路器才可分隔离开关；防误挂接地线，先分隔离开关才可挂接地线；防误入带电间隔，挂接地线才可进入配电柜；防误送电，先撤地线才可合隔离开关。2022/11/24343第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备结构图1-上隔离开关；2-电流互感器；3-真空断路器；4-下隔离开关；5-电压互感器；6-压敏电阻；7-断路器操作机构；8-隔离开关操作机构；9-仪表继电器室2022/11/24444第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备4 使用 KYGG-2Z型开关柜具有矿用一

35、般型设备的特点，用于无爆炸危险的井下主要通风巷道和井底车场的机电峒室内，作6（10）kv高压线路配电用，也可以用于直接控制变压器和井下主水泵的高压电机。2022/11/24545第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备二、矿用隔爆型高压真空配电箱矿用隔爆高压真空配电箱为BGP系列，其型号含义是:1.电路组成 BGP9LBGP9L型矿用隔爆型高压真空开关柜由主回路和辅助回路组成。2022/11/24646 1)主回路主回路？由由QS、QF、RV、TA、TAN组成组成2022/11/247472)辅助回路？TV二次侧Y接开口接：M回路：由SB1、QF3控制断路器合

36、闸YA2回路：由SB2控制断路器分闸YA1回路：由QF2、A控制保护分闸kV表kWh表回路：提供信号电压监测lEB13回路：由QF2控制断路器合闸指示输出电压UU+UV+UW提供零序电压2022/11/248482)辅助回路？TA二次侧TA1回路：向A表、kwh表提供电流信号监测TA2回路：向A提供电流信号过流保护TAN回路：向A提供零序电流信号漏电保护监视回路：由电缆监视芯线、接地芯线、终端元件组成 绝缘监视和接地芯线断线保护2022/11/24949第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2.工作原理1)合闸按下SB1接通合闸电动机带动QF合闸，合扣。同时

37、QF1闭合接通合闸指示灯；QF2接通，YA由A控制；QF3断开，合闸电动机停止。2)分闸按下SB2断开YA2，失压脱扣，QF跳闸辅助触点复位。2022/11/25050第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备3）保护过流时TA2提供信号漏电时TAN、TV提供信号绝缘损坏或接地线断相监视回路提供信号使A闭合，接通YA1，使得QF跳闸，实现保护；同时接通相应的指示灯，并实现闭锁。只有按复位按钮SB6方可解锁。2022/11/25151第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备4）试验按下SB3,模拟过载信号按下SB4,模拟漏电信号按

38、下SB5,模拟绝缘损坏或接地芯线断线信号使A闭合，接通YA1，使得QF跳闸，实现保护；同时接通相应的指示灯，并实现闭锁。只有按复位按钮SB6方可解锁。2022/11/25252第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备1-电度表；2-电压表；3-保护显示；4-电合按钮；5-电流表；6-电分按钮；7-断路器操作手柄；8-接线盒；9-隔离操作手柄；10-橡套电缆头；11-辅助导轨；12-试验及复位按钮；13-铠装电缆头；14-绝缘座；15-贯穿母线；16-隔离插销静触头17-隔离插销观察窗；18-上隔离插销动触头；19-电流互感器；20-真空断路器；21-电压互感器

39、；22-机芯小车；23-综合保护装置；24-压敏电阻；25-下隔离插销动触头；26-零序电流互感器；27-小出线嘴PBG40-10PBG40-10型智能高压配电箱结构型智能高压配电箱结构显示屏按钮机械闭锁隔离开关断路器手柄进线嘴3.结构2022/11/25353第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备1-电度表；2-电压表；3-保护显示；4-电合按钮；5-电流表；6-电分按钮；7-断路器操作手柄；8-接线盒；9-隔离操作手柄；10-橡套电缆头；11-辅助导轨；12-试验及复位按钮；13-铠装电缆头；14-绝缘座；15-贯穿母线；16-隔离插销静触头17-隔离插

40、销观察窗；18-上隔离插销动触头；19-电流互感器；20-真空断路器；21-电压互感器；22-机芯小车；23-综合保护装置；24-压敏电阻；25-下隔离插销动触头；26-零序电流互感器；27-小出线嘴 3.结构压压敏敏电电阻阻真真空空断断路路器器电流电流互感器互感器电压电压互感器互感器高压高压熔断器熔断器隔离开隔离开关插头关插头机芯小车机芯小车2022/11/25454第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备出线母线盒出线母线盒进线母线盒进线母线盒进线接线柱进线接线柱进线接线嘴进线接线嘴出线接线嘴出线接线嘴PBG40-10PBG40-10型智能高压配电箱结构后

41、视图型智能高压配电箱结构后视图3.结构2022/11/25555第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备隔离开关动作轴隔离开关动作轴断路器动作轴断路器动作轴隔离开关与断路器隔离开关与断路器闭锁轴闭锁轴隔离开关与箱门隔离开关与箱门闭锁轴闭锁轴断路器断路器分闸手分闸手柄柄隔离开关观察窗隔离开关观察窗PBG40-10PBG40-10型智能高压配电箱结构侧视图型智能高压配电箱结构侧视图3.结构2022/11/25656第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备 隔离开关与断路器的闭锁 隔离开关与箱门的闭锁2022/11/25757第四章

42、第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备4 使用采区变电所内控制和保护高压线路及变压器(1)运输安装 运输过程中，应用固定板将小车锁紧，用户在使用前将固定板拆去。本配电装置分为A、B、C、D四种形式(2)检查与试验 应先应目测检查外观；主回路应能受23KV，l分钟的工频耐压试验；将6KV电源送入配电装置中，合上隔离开关，门上的电压表应指示为6KV，然后分别按动过载、漏电、监视试验按钮，相应的指示灯应亮。2022/11/25858第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备（3）继电器保护的整定漏电保护的整定漏电保护的整定旋动保护插件上的

43、零序电流整定开关，可整定在0.5A、1.0A、2.0A、4.0A、6.0A档上；旋动零序电压整定开关可选择3、5、10、20、25V档；旋动时间整定波段开关，动作时间可选在0.1 秒、0.5 秒、1.0秒、1.5秒、2.0秒。过载保护的整定过载保护的整定整定电流应等于实际负荷电流。根据所带负荷可以整定在配电箱额定电流的0.21.0倍。反时限延时时间整定可在1、2、3、4档中按需要选择一档。各档延时时间见表。短路保护的整定短路保护的整定旋动短路保护整定倍数开关，可将短路保护的动作电流整定在配电箱额定电流的110倍，其分档为1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍共10个档次。

44、短路电流在1.2倍整定值时，动作时间不大于0.1秒。2022/11/25959第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备5.BGP9L高压配电箱常见故障及处理方法故障现象产 生 原 因处理方法合不上闸若电压表没有指示，可能是：1.上级开关跳闸或停电2.电压互感器损坏或二次侧熔断器熔断3.漏电、过载、短路等故障保护闭锁。若电压表有指示，可能是：1.整流桥U1、U2中二极管损坏2.合闸按钮接触不良3.断路器辅助接点QF3接触不良4.合闸电动机损坏5.脱扣机构损坏1.排除跳闸原因恢复送电2.更换电压互感器或熔体3.排除故障后按复位按钮1.检查后更新2.调整触点间距，打

45、磨触点表面3.调整触点间距，打磨触点表面4.换新5.换新2022/11/26060 按停止按钮 不跳闸1.脱扣电磁铁线圈断线2.分闸按钮未闭合3.脱扣机构或铁芯卡住不能动作4.辅助触点QF2末闭合1.检查后更新2.检修触点3.检修脱扣机构4.调整触点间距，打磨触点高压开关有放电现象1.开关引线电缆有煤尘或绝缘不良2.高压开关部分受潮1.降尘2.干燥过流保护不起作用1.电流互感器断线或接线脱落2.继电保护装置故障3.分励脱扣线圈断线4.脱扣机构或铁芯卡住不能动作5.整定值选择过大1.接通线路或换电流互感器2.检修或更换继电保护装置3.接通线路或更换脱扣线圈4.检修脱扣机构5.重新整定动作值漏电保

46、护不起作用1.零序电流互感器断线或接线断继电保护装置故障分励脱扣线圈断线1.脱扣机构或铁芯卡住不能动作2.整定值选择不合适1.接通线路或换电流互感器2.检修或更换继电保护装置3.接通线路或更换脱扣线圈4.检修脱扣机构5.重新整定动作值绝缘监视保护不起作用1.继电保护装置故障2.分励脱扣线圈断线3.脱扣机构或铁芯卡住不能动作1.检修或更换继电保护装置2.接通线路或更换脱扣线圈3.检修脱扣机构2022/11/26161第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备本节小结高压开关类型作用电路组成结构特点矿用一般型用于无爆炸危险的井下中央变电所矿用隔爆型用于有爆炸危险的井

47、下变电所控制保护（过流、过压、漏电等）高压线路和变压器主回路隔离开关、断路器、过压保护装置、互感器辅回路分合闸、监测、保护、试验、信号等回路一般型防误操作断路器、隔离开关、地线、门、送电隔爆型二闭锁：隔离开关与门、与断路器的闭锁2022/11/26262第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备思考题思考题矿用高压配电装置的类型及其使用范围有哪些？BGP9L-6型高压配电箱有那些保护和电气闭锁、机械闭锁装置？2022/11/26363第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备第三节第三节 矿用低压配电装置矿用低压配电装置第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电

48、设备矿井供电设备矿井供电设备第三节第三节 矿用低压配电装置矿用低压配电装置一、结构、型号二、电路组成三、工作原理四、使用五、常见故障排除2022/11/26565第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备组成:矿用低压配电装置是将隔离开关、断路器、保护装置组装在隔爆外壳内的一种成套配电装置 作用:用于接受和分配低压电能、控制和保护低压线路.广泛应用于井下变电所或配电点，作为低压配电总开关或分路开关使用 第三节 矿用低压配电装置2022/11/26666第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备一、结构、型号接线盒接线盒喇叭嘴喇叭嘴

49、提升铰提升铰链门链门显示窗显示窗闭锁闭锁机构机构电路板电路板智智 能能保护器保护器2022/11/26767第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备 二、电路组成由主回路和辅助回路组成 2022/11/26868第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备1)主回路断路器ZD控制主回路控制变压器BK提供控制电源。阻容装置RC过电压保护。电流互感器LH向保护装置提供主回路电流信号。零序电流互感器LXH-提供零序电流信号。三相电抗器SK提供检测漏电的直流通路。试验电阻R1-漏电试验通路。矿用隔爆型智能馈电开关电气原理图2022/11/

50、26969第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备1)分合闸回路合闸继电器线圈ZH1、ZH2及断路器线圈ZD组成分合闸回路，由分/合闸按钮TA/HA及时间继电器的触点SJ、综合保护器的触点J1-1/J1-2等控制。2)辅助回路矿用隔爆型智能馈电开关电气原理图2022/11/27070第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2)脱扣回路欠压脱扣线圈S、分励脱扣线圈F组成的脱扣回路由合闸继电器HZ2的触点、真空断路器的辅助触点ZD5控制。2)辅助回路矿用隔爆型智能馈电开关电气原理图2022/11/27171第四章第四章第四章第四章