煤礦電氣設備與供電系統(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 煤礦電氣設備與供電系統(tǒng)的保護 0引言 在煤礦生產中，井下煤礦的電氣設備和供電系統(tǒng)的保護大多采用繼電保護裝置，隨著計算機技術、微電子技術、信息技術、網絡通信技術的不斷發(fā)展，智能保護系統(tǒng)已經研制成功，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，從而保證了生產質量。 1井下常見的保護類型 由于井下的環(huán)境較特殊，電氣設備分為礦用一般型電氣設備和礦用隔爆型電氣設備，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，電氣設備按工作電壓高低分為低壓電氣設備和高壓電氣設備，井下電氣設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漏電保護當電網絕緣電阻小于一定數(shù)值時，人觸及后會產生觸電危險，而且漏電不僅會使設備進一步損壞，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，一次側三相電流對稱，其電流相量和為0，二次側無電流輸出；當發(fā)生漏電時，一次側三相電流不對稱，其電流相量和不為0，二次側有電流輸出。其裝置與分路開關配合使用，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配合使用。其缺點是停電范圍大，不易判斷漏電線路，但結構簡單、工作可靠；故仍在使用。 1.2過流保護電火災產生的主要原因是電網的過電流，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。引起電動機或電氣設備過載的原因很多，如負載突然增加，斷相運行以及電網電壓降低等。若電動機或電氣設備長期過載運行，其繞組或電氣設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，其動作值設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)由時間繼電器構成，過載時，電流繼電器動作，其觸點接通時間繼電器線圈，經延時后時間繼電器觸點動作，使執(zhí)行機構動作，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、接線錯誤時將產生短路現(xiàn)象。短路時產生的瞬時故障電流可達到額定電流的十幾到幾十倍，使電氣設備或配電線路因過流而產生電動力損壞，甚至因電弧引起火災。短路保護的動作時間要短，其動作值設定較大，在很短的時間內切斷電源。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，電氣設備的金屬外殼及架構不帶電，但如果電氣設備的絕緣損壞，其金屬外殼和架構就要帶電。當人觸及此電氣設備時就會發(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。保護接地的關鍵是將保護接地裝置的接地電阻降低到規(guī)定的范圍內，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構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，消除干擾信號；電平轉換電路使低信號變?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現(xiàn)場信號輸入電路處理后與被保護對象有關的物理量，并與已給定的設定值或自動實時生成的判據(jù)進行比較，根據(jù)比較結果給出是或非，即0或1性質的一組邏輯信號或電平信號，經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、邏輯狀態(tài)、輸出順序等信息，按一定的邏輯關系組合、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)場設備的隔離、連接、電平轉換、出口跳閘的功率驅動，以及現(xiàn)場設備狀態(tài)信息的返回等，以使繼電保護裝置能可靠地工作：電氣設備和電力設備發(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結束語 要想搞好井下電氣安全，電氣設備和供電系統(tǒng)的保護是基礎，同時每個礦井必須明確專職專業(yè)技術人員，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。 第 5 頁 共 11 頁 煤礦電氣設備安全管理 煤礦電氣設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做好煤礦電氣設備安全管理的目的和內容 做好煤礦電氣設備安全管理的主要目的有二：一是保障電氣設備正常、可靠運行；二是避免人身傷亡事故和設備事故發(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、安裝調試、使用、檢修、事故調查、處理等生產全過程。該系統(tǒng)由“軟件”和“硬件”及“人”三部分組成。“軟件”是指《煤礦安全規(guī)程》等技術法規(guī)，各類設備管理，安全用電檢修等規(guī)章制度?！坝布笔侵福孩倌軐﹄姎庠O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備安全管理，保證設備正常運行狀態(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，在電氣設備設計、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、設置閉鎖機構等； ⑵設置保護接地； ⑶在井下高、低壓供電系統(tǒng)中，裝設漏電保護裝置； 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： ⑴避免電纜、電氣設備浸泡于水，防止擠、刺而使電纜損壞； ⑵導線連接要牢固、無毛刺； ⑶不增加額外部件； ⑷設置保護接地； ⑸對于電網的對地電容電流進行補償； ⑹設置漏電保護裝置。 1.3避免電網過流故障 所謂的過流是指電氣設備的實際電流大于額定的電流值。過流會使電氣設備絕緣老化，降低使用壽命，造成電氣設備燒毀，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避免電氣設備失爆 在瓦斯和煤塵爆炸事故中，由于電火花等電氣設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備標準，各種類型防爆設備的防爆措施不同，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、高效、安全生產的重要保證。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)是技術含量較高的機電設備，也是機電安全管理的一個主要內容。2當前尚存在的主要問題 煤礦的電氣設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，購買了一些價低質差的電氣設備，如電纜、礦用隔爆開關等，給煤礦安全留下了巨大隱患； ⑵沒有配備相應的檢測設備，無法對購進設備進行必要的性能、指標、安全性能檢測； ⑶維修、檢修用配件、工具不足； ⑷運行中的大型設備及電網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的制度、規(guī)章，但實施力度不夠。同時，普遍存在著領導干部重視瓦斯、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 ⑴人員專業(yè)知識、技術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備臺帳、卡片、采購標準、出入庫管理、安裝調試、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，從基礎管理抓起。 ⑵認真做好電氣設備的采購、檢測、安裝調試、檢修、維修等人員的技術培訓，并做到制度化、經?；?，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、技術素質和工作水平。 ⑶合理配置必要的檢測儀器、儀表，檢修、維修工具和備件，以確保設備的正常運行。 ⑷建立電氣設備采購制度和標準，并附以必要的檢測，確保合格的產品投入使用。 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)技術水平的人員，同時要注意廠家的售后服務、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