煤矿井下供电系统的设计PPT学习教案.pptx
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1、会计学1煤矿井下供电系统煤矿井下供电系统(n din x tn)的设的设计计第一页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n1.1.短路短路n n短路是指电流不流经负载,而是两根或三根导线直接短接形成回路。这短路是指电流不流经负载,而是两根或三根导线直接短接形成回路。这时电流很大,可达额定电流的几倍、几十倍,甚至更大,其危害是能够时电流很大,可达额定电流的几倍、几十倍,甚至更大,其危害是能够在极短的时间内烧毁电气设备,引起火灾或引起瓦斯、煤尘爆炸事故。在极短的时间内烧毁电气设备,引起火灾或引起瓦斯、煤尘爆炸事故。短路电流还会产生很大的电动力,使电气设备遭到机械损坏,也会
2、引起短路电流还会产生很大的电动力,使电气设备遭到机械损坏,也会引起电网电压急剧下降,影响电网电压急剧下降,影响(y(y ngxingxi ng)ng)电网中的其他用电设备的正常工作。电网中的其他用电设备的正常工作。造成短路的主要原因是绝缘受到破坏,因而应加强对电气设备和电缆绝造成短路的主要原因是绝缘受到破坏,因而应加强对电气设备和电缆绝缘的维护和检查,并设置短路保护装置。缘的维护和检查,并设置短路保护装置。第1页/共72页第二页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n2.2.过负荷过负荷n n过负荷是指流过电气设备和电路的实际电流超过其额过负荷是指流过电气设备和电路的
3、实际电流超过其额定电流和允许过负荷时间。其危害是电气设备和电缆定电流和允许过负荷时间。其危害是电气设备和电缆出现过负荷后,温度将超过所用绝缘材料的最高允许出现过负荷后,温度将超过所用绝缘材料的最高允许温度,损坏绝缘,如不及时温度,损坏绝缘,如不及时(jsh)(jsh)切断电源,将会发展切断电源,将会发展成漏电和短路事故。过负荷是井下烧毁中、小型电动成漏电和短路事故。过负荷是井下烧毁中、小型电动机的主要原因之一。机的主要原因之一。n n引起电气设备和电缆过负荷的原因主要有以下几方面:引起电气设备和电缆过负荷的原因主要有以下几方面:一是电气设备和电缆容量选择过小,致使正常工作时一是电气设备和电缆容
4、量选择过小,致使正常工作时负荷电流超过了额定电流;二是对生产机械的误操作,负荷电流超过了额定电流;二是对生产机械的误操作,例如在刮板输送机机尾压煤的情况下,连续点动起动,例如在刮板输送机机尾压煤的情况下,连续点动起动,就会在起动电流的连续冲击下引起电动机过热,甚至就会在起动电流的连续冲击下引起电动机过热,甚至烧毁。此外,电源电压过低或电动机机械性堵转都会烧毁。此外,电源电压过低或电动机机械性堵转都会引起电动机过负荷。引起电动机过负荷。第2页/共72页第三页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n3.断相n n断相是指三相交流电动机的一相供电线路(xinl)或一相绕组断
5、线。n n造成断相原因有:熔断器有一相熔断;电缆与电动机或开关的接线端子连接不牢而松动脱落;电缆芯线一相断线;电动机定子绕组与接线端子连接不牢而脱落等。第3页/共72页第四页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n二、煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则二、煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则n n(一)、一般规定(一)、一般规定(gudng)(gudng)n n1 1、短路电流的计算方法、短路电流的计算方法n n1 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,可按)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,可按公式(公式(1 1)计算:)计
6、算:n n =(1 1)n n n nn n式中:式中:-两相短路电流,两相短路电流,A A。n n -短路回路内一相电阻,电抗值总和,短路回路内一相电阻,电抗值总和,。n n Xx -Xx -根据三相短路容量计算的系统电抗值根据三相短路容量计算的系统电抗值,。n n R1 R1、X1 -X1 -高压电缆的电阻、电抗值,高压电缆的电阻、电抗值,。n n Kb -Kb -矿用变压器变比。矿用变压器变比。n n Rb Rb、Xb -Xb -矿用变压器的电阻、电抗值,矿用变压器的电阻、电抗值,。n n R2 R2、X2 -X2 -低压电缆的电阻、电抗值,低压电缆的电阻、电抗值,。n n UN2-UN
7、2-变压器二次侧额定电压,变压器二次侧额定电压,V V。第4页/共72页第五页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n利用公式利用公式计算两相短路电流时,不考虑短路电流周期分量的衰减,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。短路回路的接触电阻和电弧电阻值也忽略不计。n n若需计算三相短路电流值,可按公式若需计算三相短路电流值,可按公式计算:计算:n n n n式中:式中:-三相短路电流,三相短路电流,A A。n n2 2)两相短路电流亦可利用计算图)两相短路电流亦可利用计算图(或表或表)查出。查出。n n2 2、短路
8、保护装置、短路保护装置n n1 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)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。路、过负荷、单相断线的保护装置。n n2 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)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。处另行加装短路保护装置。n n3 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)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,不准甩掉不用灵敏可靠,不准甩掉不用(byng)(byng),并禁止使用不合格的短路保
9、护,并禁止使用不合格的短路保护装置。装置。第5页/共72页第六页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n2 2、短路保护装置、短路保护装置n n1 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)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、单相断线负荷、单相断线(dun xin)(dun xin)的保护装置。的保护装置。n n2 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)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。加装短路保护装置。n n3 3)各类短路保护装置均应按本细
10、则进行计算、整定、校验,保证灵敏可)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。靠,不准甩掉不用,并禁止使用不合格的短路保护装置。第6页/共72页第七页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n(二)、电缆线路的短路保护(二)、电缆线路的短路保护n n1 1、电磁式过流继电器的整定、电磁式过流继电器的整定n n1 1)1200V1200V及以下馈电开关过流继电器的整定值,按下列规定及以下馈电开关过流继电器的整定值,按下列规定选择。选择。n n对保护电缆干线的装置对保护电缆干线的装置(zhungzh)(zh
11、ungzh)按公式按公式选择:选择:n n n n式中:式中:IZ -IZ -过流保护装置过流保护装置(zhungzh)(zhungzh)的电流整定值,的电流整定值,A A。n n IQC-IQC-容量最大的电动机的额定起动电流,容量最大的电动机的额定起动电流,A A。n n Ie-Ie-其余电动机的额定电流之和,其余电动机的额定电流之和,A A。n n KX-KX-需用系数,取需用系数,取0.50.51 1。第7页/共72页第八页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n(二)、电缆线路的短路(二)、电缆线路的短路(du(du nl)nl)保护保护n n1 1、电磁式
12、过流继电器的整定、电磁式过流继电器的整定n n1 1)1200V1200V及以下馈电开关过流继电器的整定值,按下列及以下馈电开关过流继电器的整定值,按下列规定选择。规定选择。n n对保护电缆干线的装置按公式对保护电缆干线的装置按公式选择:选择:n n n n式中:式中:IZ-IZ-过流保护装置的电流整定值,过流保护装置的电流整定值,A A。n n IQC-IQC-容量最大的电动机的额定起动电流,容量最大的电动机的额定起动电流,A A。n n Ie-Ie-其余电动机的额定电流之和,其余电动机的额定电流之和,A A。n n KX-KX-需用系数,取需用系数,取0.50.51 1。第8页/共72页第
13、九页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n保护电缆支线的装置按公式保护电缆支线的装置按公式选择:选择:n n IZIQC IZIQC n n式中:式中:IZIZ、IQCIQC的含义同公式的含义同公式。n n目前某些隔爆磁力目前某些隔爆磁力(cl)(cl)起动器装有限流热继电器,其热元件按公起动器装有限流热继电器,其热元件按公式式整定:整定:n n IZIe IZIe n n式中:式中:IZIZ、IeIe的含义同公式的含义同公式。n n2 2)按第)按第1 1条规定选择出来的整定值,还应用两相短路电流值进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
14、行校验,应符合公式的要求:的要求:n n /IZ 1.5 /IZ 1.5 n n式中:式中:-被保护电缆干线或支线距变压器最远点被保护电缆干线或支线距变压器最远点n n 的两相短路电流值,的两相短路电流值,A A。n n Iz-Iz-过流保护装置的电流整定值,过流保护装置的电流整定值,A A。n n 1.5-1.5-保护装置的可靠动作系数。保护装置的可靠动作系数。第9页/共72页第十页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n若线路上串联两台若线路上串联两台(li(li n n ti)ti)及以上开关时及以上开关时(其间无分支线其间无分支线路路),则上一级开关的整定值,
15、也应按下一级开关保护范,则上一级开关的整定值,也应按下一级开关保护范围最远点的两相短路电流来校验,校验的可靠动作系数围最远点的两相短路电流来校验,校验的可靠动作系数应满足应满足1.21.21.51.5的要求,以保证双重保护的可靠性。的要求,以保证双重保护的可靠性。n n若经校验,两相短路电流不能满足公式若经校验,两相短路电流不能满足公式时,可采取以下时,可采取以下措施:措施:n n加大干线或支线电缆截面。加大干线或支线电缆截面。n n设法减少低压电缆长度。设法减少低压电缆长度。n n采用相敏保护器或软起动等新技术提高可靠动作系数。采用相敏保护器或软起动等新技术提高可靠动作系数。n n换用大容量
16、变压器或采取变压器并联。换用大容量变压器或采取变压器并联。n n增设分段保护开关。增设分段保护开关。n n采用移动变电站或移动变压器。采用移动变电站或移动变压器。第10页/共72页第十一页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n2 2、电子、电子(dinz(dinz)保护器的电流整定保护器的电流整定n n1 1)馈电开关中,电子)馈电开关中,电子(dinz(dinz)保护器的短路保护整定原则,按公保护器的短路保护整定原则,按公式式进行计算、选择、整定,按公式进行计算、选择、整定,按公式进行校验,其整定范围进行校验,其整定范围为为(3(310)Ie10)Ie;其过载长延
17、时保护电流整定值按实际负载电流值;其过载长延时保护电流整定值按实际负载电流值整定,其整定范围为整定,其整定范围为(0.4(0.41)Ie1)Ie。IeIe为馈电开关的额定电流。为馈电开关的额定电流。n n2 2)电磁起动器中,电子)电磁起动器中,电子(dinz(dinz)保护器的过流整定值,按公式保护器的过流整定值,按公式选择:选择:n n IzIe IzIe n n式中:式中:Iz-Iz-电子电子(dinz(dinz)保护器的过流整定值,取电机额定电流保护器的过流整定值,取电机额定电流近似值,近似值,A A。n n Ie-Ie-电动机的额定电流,电动机的额定电流,A A。n n当运行中电流超
18、过当运行中电流超过IzIz值时,即视为过载,电子值时,即视为过载,电子(dinz(dinz)保护器延时保护器延时动作;当运行中电流达到动作;当运行中电流达到IzIz值的值的8 8倍及以上时,即视为短路,电倍及以上时,即视为短路,电子子(dinz(dinz)保护器瞬时动作。保护器瞬时动作。第11页/共72页第十二页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n3 3)按公式)按公式计算选择出的整定值,也应以两相短路电流值进行校计算选择出的整定值,也应以两相短路电流值进行校验,应符合公式验,应符合公式的要求:的要求:n n 1.2 1.2 n n式中:式中:8Iz-8Iz-电子
19、保护短路保护动作值。电子保护短路保护动作值。n n 1.2-1.2-保护装置的可靠动作系数。保护装置的可靠动作系数。n n3 3、熔断器熔体额定电流的选择、熔断器熔体额定电流的选择n n1 1)1200V1200V及以下的电网中,熔体额定电流可按下列规定选择。及以下的电网中,熔体额定电流可按下列规定选择。n n对保护电缆干线的装置,按公式对保护电缆干线的装置,按公式选择:选择:n n n n式中:式中:IR-IR-熔体额定电流,熔体额定电流,A A。n n IQC IQC、Ie-Ie-含义同公式含义同公式。n n 1.8 1.82.5-2.5-当容量最大的电动机起动时,保证熔体不熔化系数。当容
20、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对不经常启动和轻载(qn(qn z z i)i)起动的可取起动的可取2.5;2.5;对于频繁起动和带负载对于频繁起动和带负载起动的则可取起动的则可取 1.8 1.82 2。第12页/共72页第十三页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n对保护电缆支线的装置按公式对保护电缆支线的装置按公式(gngsh)(gngsh)选择:选择:n n n n式中式中 :IQC IQC、IR IR、1.81.82.5-2.5-含义同公式含义同公式(gngsh)(gngsh)。n n对保护照明负荷的装置,按公式对保护照明负荷的装
21、置,按公式(gngsh)(11)(gngsh)(11)选择:选择:n n IRIe IRIe (11)(11)n n式中:式中:Ie-Ie-照明负荷的额定电流,照明负荷的额定电流,A A。n n选择熔体的额定电流应接近于计算值。选择熔体的额定电流应接近于计算值。n n2 2)选用的熔体,应按公式)选用的熔体,应按公式(gngsh)(12)(gngsh)(12)进行校验:进行校验:n n 4 47 7(12)(12)n n式中:式中:-含义公式含义公式(gngsh)(gngsh)。n n4 47-7-为保证熔体及时熔断的系数,当电压为保证熔体及时熔断的系数,当电压1140V1140V、660V6
22、60V、380V380V,熔体额定,熔体额定电流为电流为100A100A及以下时,系数取及以下时,系数取7 7;电流为;电流为125A125A时,系数取时,系数取6.46.4;电流为;电流为160A160A时,时,系数取系数取5 5;电流为;电流为200A200A时,系数取时,系数取4 4;当电压为;当电压为127V127V时,系数一律取时,系数一律取4 4。第13页/共72页第十四页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n(三)变压器的保护(三)变压器的保护n n1、动力变压器在低压侧发生两相短、动力变压器在低压侧发生两相短路时,采用高压配电装置路时,采用高压配电装
23、置(pi din zhun zh)中的过流保护装置来保中的过流保护装置来保护,对于电磁式保护装置,其一次护,对于电磁式保护装置,其一次电流整定值电流整定值Iz按公式按公式(13)选择:选择:n n Iz (13)n n式中:式中:Kb-变压器变压比变压器变压比n n 1.21.4-可靠系数可靠系数n n对于电子式高压综合保护器,按电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流互感器二次额定电流值(5A)的的1、2、3、4、5、6、7、8、9倍分级整倍分级整定,其整定值按公式定,其整定值按公式(14)选择:选择:n n n (14)n n式中:式中:n-互感器二次额定电流互感器二次额定
24、电流(5A)的倍数。的倍数。n n Ige-高压配电装置高压配电装置(pi din zhun zh)额定电流,额定电流,A。第14页/共72页第十五页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n对对Y/YY/Y接线的变压器,按公式接线的变压器,按公式(13)(13)计算出的整定值,按计算出的整定值,按公式公式(15a)(15a)检验:检验:n n 1.5 1.5 (15a)(15a)n n对于对于Y/Y/接线的变压器,按公式接线的变压器,按公式(13)(13)计算出的整定值,计算出的整定值,按公式按公式(15b)(15b)校验:校验:n n 1.5 1.5 (15b)(1
25、5b)n n式中:式中:-Y/-Y/接线变压器的二次两相短路电流折算接线变压器的二次两相短路电流折算到一次侧的系数。到一次侧的系数。n n 1.5-1.5-保证保证(b(b ozhng)ozhng)过流保护装置可靠动作的系过流保护装置可靠动作的系数。数。第15页/共72页第十六页,共72页。第一节第一节 过电流过电流(dinli)保护保护n n2 2、动力变压器的过负荷保护反映、动力变压器的过负荷保护反映(f(f nyng)nyng)变压器正常运行时的过载情况,通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常为三相对称,一般经一定延时作用于信
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