煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的保護.doc

行業(yè)資料：_煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的保護單位：_部門：_日期：_年_月_日第 1 頁 共 11 頁煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的保護0引言在煤礦生產(chǎn)中，井下煤礦的電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)的保護大多采用繼電保護裝置，隨著計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)的不斷發(fā)展，智能保護系統(tǒng)已經(jīng)研制成功，在硬件方面，采用具有強大數(shù)據(jù)處理能力的DSP微處理器，低功耗可編程邏輯芯片和高集成度的專用芯片，使整個系統(tǒng)的可靠性有很大提高，從而保證了生產(chǎn)質(zhì)量。1井下常見的保護類型由于井下的環(huán)境較特殊，電氣設(shè)備分為礦用一般型電氣設(shè)備和礦用隔爆型電氣設(shè)備，前者不具有防爆性能，適用于沒有瓦斯、煤塵爆炸危險的場所；后者具有防爆和隔爆性能，適用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的場所。同時，電氣設(shè)備按工作電壓高低分為低壓電氣設(shè)備和高壓電氣設(shè)備，井下電氣設(shè)備大多屬一類負荷和二類負荷，工作時的電流、電壓都較大，對其保護是保證可靠性工作的關(guān)鍵。目前，過流保護、漏電保護和接地保護是井下的三大保護。1.1漏電保護當電網(wǎng)絕緣電阻小于一定數(shù)值時，人觸及后會產(chǎn)生觸電危險，而且漏電不僅會使設(shè)備進一步損壞，形成短路事故，同時還導致人身觸電和漏電火花引爆瓦斯、煤塵的危險。因此在井下供電系統(tǒng)中必須裝設(shè)漏電保護裝置實現(xiàn)絕緣監(jiān)視、漏電保護以及補償流過人身的電容電流的作用。按其實現(xiàn)保護功能分為無選擇性漏電保護和有選擇性漏電保護。1.1.1有選擇性漏電保護采用零序電流保護原理。零序電流信號由零序電流互感器獲得。當未發(fā)生漏電時，一次側(cè)三相電流對稱，其電流相量和為0，二次側(cè)無電流輸出；當發(fā)生漏電時，一次側(cè)三相電流不對稱，其電流相量和不為0，二次側(cè)有電流輸出。其裝置與分路開關(guān)配合使用，其優(yōu)點是減少停電范圍，易于查找故障線路，因此被廣泛地使用。1.1.2無選擇性漏電保護采用附加直流電源的保護原理。在包含對地絕緣電阻的檢測回路中附加直流電源，監(jiān)視其直流電流的變化，達到監(jiān)測絕緣電阻的目的。該裝置需與低壓自動饋電總開關(guān)配合使用。其缺點是停電范圍大，不易判斷漏電線路，但結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠；故仍在使用。1.2過流保護電火災產(chǎn)生的主要原因是電網(wǎng)的過電流，而過電流又是由短路、過載引起的，因此防止電火災方法就是防止過流的產(chǎn)生。所以過流保護包括短路保護和過載保護。1.2.1過載保護過載是指電動機的運行電流或電氣設(shè)備工作電流大于其額定電流，但超過額定電流的倍數(shù)小些，通常是額定電流的1.5倍以內(nèi)。引起電動機或電氣設(shè)備過載的原因很多，如負載突然增加，斷相運行以及電網(wǎng)電壓降低等。若電動機或電氣設(shè)備長期過載運行，其繞組或電氣設(shè)備的溫升超過允許值使絕緣老化、損壞。過載保護的動作時間與過載電流大小有關(guān)，其動作值設(shè)定小于短路保護的動作值。動作延時取決于過載程度，過載程度越大，延時越短；過載程度越小，延時越長，此特性稱為反時限特性。延時環(huán)節(jié)由時間繼電器構(gòu)成，過載時，電流繼電器動作，其觸點接通時間繼電器線圈，經(jīng)延時后時間繼電器觸點動作，使執(zhí)行機構(gòu)動作，切斷主回路電源，同時發(fā)出過載信號。過載保護可由電磁式繼電器、電子式繼電器和熱繼電器實現(xiàn)。1.2.2短路保護當電器或線路絕緣遭到損壞、負載短路、接線錯誤時將產(chǎn)生短路現(xiàn)象。短路時產(chǎn)生的瞬時故障電流可達到額定電流的十幾到幾十倍，使電氣設(shè)備或配電線路因過流而產(chǎn)生電動力損壞，甚至因電弧引起火災。短路保護的動作時間要短，其動作值設(shè)定較大，在很短的時間內(nèi)切斷電源。電磁式繼電器和電子式繼電器均可實現(xiàn)短路保護。1.3接地保護在正常情況下，電氣設(shè)備的金屬外殼及架構(gòu)不帶電，但如果電氣設(shè)備的絕緣損壞，其金屬外殼和架構(gòu)就要帶電。當人觸及此電氣設(shè)備時就會發(fā)生觸電事故，而且我國規(guī)定觸電的安全極限交流電流值為30mA，因此要通過接地保護限制通過人身的電流使其在極限電流之內(nèi)。保護接地的關(guān)鍵是將保護接地裝置的接地電阻降低到規(guī)定的范圍內(nèi)，就可以使流過人體的電流不超過安全極限電流，達到減少觸電危險的目的。2煤礦保護裝置繼電保護裝置是一種能反應系統(tǒng)故障和不正常狀態(tài)，并及時動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的自動化設(shè)備。熔斷器、繼電器和接觸器等都可以用于保護裝置，但由于煤礦系統(tǒng)中正常工作電流和短路電流不斷增大，熔斷器已不能滿足選擇性和快速性的要求，繼電器和接觸器是目前應用較廣泛的保護裝置。繼電保護裝置分類繁多其基本結(jié)構(gòu)主要包括以下幾部分。2.1現(xiàn)場信號輸入裝置現(xiàn)場信號送入繼電保護裝置一般要進行必要的前置處理，如采用光電隔離技術(shù)，消除干擾信號；電平轉(zhuǎn)換電路使低信號變?yōu)閺娦盘栆子谔幚?；低通波除高頻信號及紋波電壓等，使繼電器能有效地檢測各現(xiàn)場物理量。2.2測量裝置它是檢測經(jīng)現(xiàn)場信號輸入電路處理后與被保護對象有關(guān)的物理量，并與已給定的設(shè)定值或自動實時生成的判據(jù)進行比較，根據(jù)比較結(jié)果給出是或非，即0或1性質(zhì)的一組邏輯信號或電平信號，經(jīng)判斷確定保護是否啟動。2.3邏輯判斷裝置它是根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、邏輯狀態(tài)、輸出順序等信息，按一定的邏輯關(guān)系組合、運算，最后確定是否應該是斷路器跳閘或發(fā)出信號，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分。常用的邏輯一般有與、或、非、延時、記憶等功能。2.4執(zhí)行裝置它是根據(jù)邏輯判斷部分送來的出口信號，完成保護裝置的最終任務，主要負責保護裝置與現(xiàn)場設(shè)備的隔離、連接、電平轉(zhuǎn)換、出口跳閘的功率驅(qū)動，以及現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)信息的返回等，以使繼電保護裝置能可靠地工作：電氣設(shè)備和電力設(shè)備發(fā)生故障時跳閘，不正常運行時發(fā)出信號，正常時不動作的理想狀態(tài)。3結(jié)束語要想搞好井下電氣安全，電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)的保護是基礎(chǔ)，同時每個礦井必須明確專職專業(yè)技術(shù)人員，具體負責井下電氣安全管理工作。完善責任制，要加強井下電氣設(shè)備專業(yè)化管理，配齊防爆組、電氣管理組、電纜組、小型電器組四個專業(yè)組人員，定期對各專業(yè)組人員進行培訓、考核工作，切實履行起電氣管理專業(yè)職能，確保煤礦安全穩(wěn)定生產(chǎn)。第 5 頁 共 11 頁煤礦電氣設(shè)備安全管理煤礦電氣設(shè)備安全管理是整個煤礦安全管理的重要組成部分。加強和完善電氣設(shè)備安全管理系統(tǒng)是做好煤礦安全工作的保障之一，對避免和減少煤礦井下重大安全事故的發(fā)生具有十分重要的作用。1做好煤礦電氣設(shè)備安全管理的目的和內(nèi)容做好煤礦電氣設(shè)備安全管理的主要目的有二：一是保障電氣設(shè)備正常、可靠運行；二是避免人身傷亡事故和設(shè)備事故發(fā)生。電氣安全管理是一個系統(tǒng)工程，貫穿于從選型、采購、入庫檢驗、安裝調(diào)試、使用、檢修、事故調(diào)查、處理等生產(chǎn)全過程。該系統(tǒng)由“軟件”和“硬件”及“人”三部分組成?！败浖笔侵该旱V安全規(guī)程等技術(shù)法規(guī)，各類設(shè)備管理，安全用電檢修等規(guī)章制度?！坝布笔侵福耗軐﹄姎庠O(shè)備入礦進行安全、性能等綜合檢驗的儀器、儀表；安裝、維修電氣裝備時使用的各類保安工具；為避免事故而設(shè)置的各類保護器具?！叭恕笔窍到y(tǒng)工程中最主要的因素，因為系統(tǒng)中的“軟件”和“硬件”都要靠人來掌握和使用，一般情況下，人為因素是安全管理系統(tǒng)失敗、事故頻發(fā)的主要原因。為了加強煤礦電氣設(shè)備安全管理，保證設(shè)備正常運行狀態(tài)必須做好以下工作：1.1避免發(fā)生觸電傷亡事故觸電包括與正常帶電部分接觸觸電，與漏電部分接觸觸電(這些漏電部分在正常情況下是不應帶電的)和沒有直接與電氣設(shè)備接觸觸電等。觸電可分為電擊和電傷兩種；電擊指電流通過人體內(nèi)部器官損壞，導致殘廢或死亡。電傷指電弧對人體表面造成燒傷。為了防止觸電事故發(fā)生，在電氣設(shè)備設(shè)計、制造使用和維護過程中，要認真執(zhí)行煤礦安全規(guī)程等有關(guān)規(guī)定，做到安全用電。防止觸電的主要措施有：使人體不能接觸或接近帶電體，如采取柵欄門隔離、設(shè)置閉鎖機構(gòu)等；設(shè)置保護接地；在井下高、低壓供電系統(tǒng)中，裝設(shè)漏電保護裝置；采用較低的電壓等級；維修時使用保安工具。1.2避免發(fā)生電網(wǎng)漏電故障漏電可分為集中性漏電和分散性漏電兩種。前者指電網(wǎng)某一處發(fā)生漏電；后者指某條線路的整體絕緣水平降到安全值以下。漏電易造成人身觸電傷亡，引起瓦斯或煤塵爆炸，引起火災等重大事故，必須引起我們的足夠重視。預防措施主要有：避免電纜、電氣設(shè)備浸泡于水，防止擠、刺而使電纜損壞；導線連接要牢固、無毛刺；不增加額外部件；設(shè)置保護接地；對于電網(wǎng)的對地電容電流進行補償；設(shè)置漏電保護裝置。1.3避免電網(wǎng)過流故障所謂的過流是指電氣設(shè)備的實際電流大于額定的電流值。過流會使電氣設(shè)備絕緣老化，降低使用壽命，造成電氣設(shè)備燒毀，引發(fā)電氣火災，引爆瓦斯、煤塵。預防措施主要依靠日常檢修和巡回檢查。1.4避免電氣設(shè)備失爆在瓦斯和煤塵爆炸事故中，由于電火花等電氣設(shè)備失爆引起的瓦斯和煤塵事故占有較大比例。為了滿足煤礦井下需要，國家制定了防爆電氣設(shè)備標準，各種類型防爆設(shè)備的防爆措施不同，必須依據(jù)國家標準GB3836執(zhí)行，保證各類防爆措施有效。1.5避免礦井監(jiān)控系統(tǒng)失控礦井監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦高產(chǎn)、高效、安全生產(chǎn)的重要保證。環(huán)境安全監(jiān)控系統(tǒng)主要用來監(jiān)控有關(guān)氣體(CH4，CO2，O2，SH2等)濃度、風速、負壓、濕度、溫度等數(shù)據(jù)及風門、風窗主要設(shè)備開停狀態(tài)，實現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電及風-電閉鎖控制等。安全監(jiān)控系統(tǒng)是技術(shù)含量較高的機電設(shè)備，也是機電安全管理的一個主要內(nèi)容。2當前尚存在的主要問題煤礦的電氣設(shè)備安全管理非常重要，各礦都給予了高度重視。但由于煤炭行業(yè)的不景氣，受資金、人才的影響較大，目前尚存在一些主要問題，表現(xiàn)在：2.1硬件方面由于受資金影響，購買了一些價低質(zhì)差的電氣設(shè)備，如電纜、礦用隔爆開關(guān)等，給煤礦安全留下了巨大隱患；沒有配備相應的檢測設(shè)備，無法對購進設(shè)備進行必要的性能、指標、安全性能檢測；維修、檢修用配件、工具不足；運行中的大型設(shè)備及電網(wǎng)供電采用的保護裝置不完善；己安裝使用的監(jiān)控系統(tǒng)多數(shù)處于帶病運行，或不能正常運行狀態(tài)。2.2軟件方面各單位都制定了相應的制度、規(guī)章，但實施力度不夠。同時，普遍存在著領(lǐng)導干部重視瓦斯、煤塵、水災等重大事故，對機電事故重視不夠的現(xiàn)象。因此，具體工作人員在操作時對各類制度、措施的實施大打折扣，留下了許多重大隱患。2.3人員方面人員專業(yè)知識、技術(shù)水平滿足不了實際工作需要；日常工作中對需嚴格執(zhí)行的規(guī)章、措施，執(zhí)行力度不夠。3對策煤礦機電安全管理工作是煤礦安全工作的重要組成部分，是一個系統(tǒng)工程。要切實做好機電安全管理工作，必須用科學的方法對人、財、物資源合理配置從而建立機電安全管理系統(tǒng)，并使之正常運轉(zhuǎn)起來。建立健全適合本單位實際的、具有可操作性的各類設(shè)備臺帳、卡片、采購標準、出入庫管理、安裝調(diào)試、維修、檢修以及責任追究等各項規(guī)章制度，認真執(zhí)行煤礦安全規(guī)程等規(guī)章制度，從制度抓起，從基礎(chǔ)管理抓起。認真做好電氣設(shè)備的采購、檢測、安裝調(diào)試、檢修、維修等人員的技術(shù)培訓，并做到制度化、經(jīng)?；?，同時制定崗位責任制，全面提高機電安全各類人員的整體文化、技術(shù)素質(zhì)和工作水平。合理配置必要的檢測儀器、儀表，檢修、維修工具和備件，以確保設(shè)備的正常運行。建立電氣設(shè)備采購制度和標準，并附以必要的檢測，確保合格的產(chǎn)品投入使用。重視和加強日常巡檢、維修和檢查工作，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題，把重大事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)。對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的使用人員要單獨組織，要求配備有一定專業(yè)技術(shù)水平的人員，同時要注意廠家的售后服務、軟件升級等問題。組建專門的機電安全監(jiān)察隊伍，其工作職責是監(jiān)督、檢查機電安全管理人員的工作質(zhì)量，以避免人為因素引發(fā)的機電安全管理系統(tǒng)失控、失效。建立信息反饋制度。第 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