煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的保護.doc
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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(luò)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(dǎo)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(zāi)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(zāi)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(zāi)。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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(wù),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(xùn)、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?!败浖笔侵浮睹旱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。“硬件”是指:①能對電氣設(shè)備入礦進行安全、性能等綜合檢驗的儀器、儀表;②安裝、維修電氣裝備時使用的各類保安工具;③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(yīng)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(dǎo)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: ⑴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; ⑵設(shè)置保護接地; ⑶在井下高、低壓供電系統(tǒng)中,裝設(shè)漏電保護裝置; ⑷采用較低的電壓等級; ⑸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(zāi)等重大事故,必須引起我們的足夠重視。預(yù)防措施主要有: ⑴避免電纜、電氣設(shè)備浸泡于水,防止擠、刺而使電纜損壞; ⑵導(dǎo)線連接要牢固、無毛刺; ⑶不增加額外部件; ⑷設(shè)置保護接地; ⑸對于電網(wǎng)的對地電容電流進行補償; ⑹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(zāi),引爆瓦斯、煤塵。 預(yù)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 ⑴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; ⑵沒有配備相應(yīng)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; ⑶維修、檢修用配件、工具不足; ⑷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; ⑸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(yīng)的制度、規(guī)章,但實施力度不夠。同時,普遍存在著領(lǐng)導(dǎo)干部重視瓦斯、煤塵、水災(zāi)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 ⑴人員專業(yè)知識、技術(shù)水平滿足不了實際工作需要; ⑵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(xué)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。 ⑴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。 ⑵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(xùn),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。 ⑶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。 ⑷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。 ⑸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)。 ⑹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(wù)、軟件升級等問題。 ⑺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。 ⑻建立信息反饋制度。 第 10 頁 共 11 頁 行業(yè)資料 本文至此結(jié)束,感謝您的瀏覽! (資料僅供參考) 下載修改即可使用 第 11 頁 共 11 頁- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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