谈煤矿井下供电中单相接地过电压其危害
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井下供电危险有害因素分析引言矿井供电安全是煤矿安全生产的一项非常重要的方面,给煤矿安全生产带来了巨大的挑战。
井下供电系统作为矿山的重要配套设施,负责井下通风、水泵、矿灯等电气设备的供电,其安全运行对矿山的正常生产起着至关重要的作用。
但是,井下供电设备存在着多方面的危险和有害因素,如水涌、瓦斯爆炸、机器设备故障等,极易引发安全事故,因此应对井下供电的危险因素进行深入的分析和评估,以保障井下供电道路的安全运行。
井下供电的危险性火灾爆炸井下火灾爆炸事故导致的人员伤亡和财产损失是非常严重的。
对于井下供电设备来说,会因供电介质的变化,如电压变化、电流变化和温度变化,引发电器件的热损伤,造成绝缘损坏,进而导致电气火灾爆炸事故的发生。
机器设备故障井下供电设备经过长时间的运转后,设备会逐渐老化,出现损坏或故障的情况。
这种情况下,供电设备不仅会影响井下的工作质量,而且还会引发安全事故,例如矿灯灭、风机停等。
环境危害井下供电设备的供电线路在运行中,特别是在布置、安装、移位等作业过程中,容易受到地质环境和人为因素的影响,如井下温度、湿度等环境因素,各种各样的损坏因素,如岩石的落石、水的渗漏等。
井下供电的有害因素高温、高湿井下供电系统工作环境狭小、温度高、湿度大,供电设备容易受潮,电器元件易出现短路、漏洞,可能引起火灾爆炸事故。
鼠害鼠害是矿井井下供电设备的常见有害因素之一。
井下供电设备因设备长期停放,容易滋生老鼠,老鼠咬断电线等设备,因而造成设备故障,导致安全事故的发生。
电震危害电震是指人体通过接触电源或接地导体,使电流或电压引起的不适感或疼痛。
井下供电设备中,电线广泛分布,接触不当与缺乏保护措施时会出现电击的危险。
预防措施为了解决井下供电设备的危险因素和有害因素,我们可以采取如下措施:安全运行管理应在井下加强供电设备的维护管理,防止设备老化,避免检修疏忽带来的安全隐患,要求监护人员定期进行维护检查。
安全制度完善井下供电安全管理制度和工作规程,明确岗位工作职责,对井下运行过程中的电气设备和线路进行常规巡检。
浅谈单相接地电容电流的危害及治理摘要:煤矿供电为一级供电,是中性点不接地的高压电网。
井下线路长,负荷大,供电系统复杂,接地电容电流大,电缆设备老化带来接地现象时有发生,接地点电弧不能自行熄灭,持续电弧接地对整个电网绝缘都有很大的危害,甚至引起瓦斯煤尘爆炸,单相接地电容电流的治理事在必行,目前治理单相接地电容电流的方法就是消弧线圈减小接地电容电流。
关键词:中性点供电系统接地电容电流1.单相接地电容电流的危害中性点不接地的高压电网中,单相接地电容电流的危害主要体现在四个方面:1.1、弧光接地过电压危害当电容电流过大,接地点电弧不能自行熄灭,出现间隙性电弧接地时,产生弧光接地过电压,这种过电压可达相电压的3~5倍或更高,它遍布于整个电网中,并且持续时间长,可达几个小时,它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节,而且对整个电网绝缘都有很大的危害。
1.2、造成接地点热破坏及接地网电压升高单相接地电容电流过大,使接地点热效应增大,对电缆等设备造成热破坏,该电流流入接地网后由于接地电阻的原因,一相电压为0,两外两项增高3倍,使整个接地网电压升高,危害人身安全。
1.3、交流杂散电流危害电容电流流入大地后,在大地中形成杂散电流,该电流可能产生火花,引燃瓦斯煤尘爆炸等,可能造成雷管先期放炮,并且腐蚀水管,气管等。
1.4、接地电弧引起瓦斯煤尘爆炸电火花和电弧会使绝缘材料、木支架及瓦斯煤尘等引燃,造成火灾。
导体连接部分接触不良,接触电阻增大,通过电流时造成局部温度升高往往是引起火灾的重要原因。
电缆接线盒和电缆头因封固工艺质量不高,留有气隙,当潮气侵入后,通电时受热气体膨胀引起爆炸事故,并酿成火灾。
电气设备的绝缘油在潮湿环境下使用,油中吸收水份,绝缘性能下降,可能发生相间短路,造成油燃烧,绝缘油在电弧作用下,能分解出含氢的混合气体在高温下能引起爆炸。
井下照明白炽灯覆盖煤尘,散热不良,温度升高,导致煤尘点燃造成火灾。
2.单相接地电容电流治理2.1补偿系统的分类早期采用人工调匝式固定补偿的消弧线圈,称为固定补偿系统。
矿山系统电危害分析及安全应对措施在矿山系统中,电危害是一种常见的危险因素。
电危害可能会导致电击触电、电伤触电、电气火灾等一系列安全事故。
以下将详细分析电危害及其安全风险。
首先,矿山系统存在大量的用电设备,这些设备在不良的电气设计和安装条件下,或因短路、过载、接触不良、铁短路、散热不良、漏电、绝缘老化、绝缘击穿、绝缘损坏、接头松脱、断线碰壳等原因,可能会引发电气火灾。
同时,电火花和电弧放电也是引燃源,可能导致火灾。
其次,电击触电和电伤触电会对人员造成伤害。
电击触电会引起压迫感、打击感、痉挛、疼痛、呼吸困难、血压异常、昏迷、心率不齐等,严重时会引起窒息、心室颤动而导致死亡。
电伤触电对人体造成局部伤害,形成电弧烧、电流灼伤、电烙引、电气机械性伤害、电光眼等。
此外,电气火灾可使人烧伤或烧死,对生命安全造成严重威胁。
在矿山系统中,电气火灾可烧毁矿井设施,导致其他系统严重故障,甚至导致作业停止。
综上所述,矿山中的电危害具有极大的安全风险。
为了降低这些风险,应采取以下措施:1.建立健全的电气设备安全管理制度,规范设备的设计、安装和维护流程。
2.定期检查和维护电气设备,确保其状态良好,及时发现并处理潜在的电气故障。
3.对操作人员进行专业培训,提高其操作和维护电气设备的能力和安全意识。
4.配备完善的消防设施和应急救援设备,确保在发生电气火灾时能够及时扑灭,降低火灾的扩散和危害程度。
5.加强电气设备的绝缘保护和漏电保护措施,防止漏电和电击触电的发生。
6.在危险区域和重要设备上设置明显的安全警示标识和操作说明,提高操作人员的安全意识和注意事项的知晓程度。
7.建立奖惩制度,对违反规定的人员进行相应的处罚,对表现优秀的人员进行奖励,以提高人员的安全意识和责任心。
通过以上措施的实施,可以有效地降低矿山系统中的电危害及其安全风险,保障矿山生产和人员安全。
配电线路单相接地故障的危害电力系统可分为大电流接地系统(包括直接接地、经电抗接地和低阻接地)、小电流接地系统(包括高阻接地,消弧线圈接地和不接地)。
我国3~66 kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式,即为小电流接地系统,我厂的6kv和10kv配电线路都是小电流接地系统。
在小电流接地系统中,单相接地是一种常见故障。
10 kV配电线路在实际运行中,经常发生单相接地故障,特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下,单相接地故障更是频繁发生。
2011年的线路故障,单相接地就占了近50%。
单相接地后,故障相对地电压降低,非故障两相的相电压升高,但线电压却依然对称,因而不影响对用户的连续供电,系统可运行1~2 h,这也是小电流接地系统的最大优点;但是,若发生单相接地故障后电网长时间运行,会严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。
目前在水电厂有人值守的变电所中都有单相接地故障检测装置。
单相接地故障的特征发生接地故障时,中央信号:警铃响,“某千伏某段母线接地”光字牌亮,中性点经消弧线圈接地系统,还有“消弧线圈动作”光字牌亮;绝缘监察电压表指示:故障相电压降低(不完全接地)或为零(完全接地),另两相电压升高,大于相电压(不完全接地)或等于线电压(完全接地),稳定性接地时电压表指针无摆动,若电压表不停地摆动,则为间歇性接地;中性点经消弧线圈接地系统,装有中性点位移电压表时,可看到有一定指示(不完全接地)或指示为相电压值(完全接地时)消弧线圈的接地报警灯亮;发生弧光接地时,产生过电压,非故障相电压很高,电压互感器高压保险可能熔断,甚至可能烧坏电压互感器。
对单相接地故障的危害和影响分析1.对变电设备的危害10 kV配电线路发生单相接地故障后,变电站10 kV母线上的电压互感器检测到零序电流,在开口三角形上产生零序电压,电压互感器铁芯饱和,励磁电流增加,如果长时间运行,将烧毁电压互感器。
在实际运行中,近几年来,已发生变电站电压互感器烧毁情况,造成设备损坏、大面积停电事故。
供配电系统过电压的危害及防范措施摘要:供配电系统作为电力系统中的重要组成部分,其日常运行过程中,经常会受到内外部的电压的袭击,进而导致供配电系统出现过电压现象。
过电压现象通常都是瞬时的,但是会对电器产生严重损害。
偶尔一次的过电压,对电器设备的损害较小,但是会损害电器的绝缘设备,这样供配电系统就无法承受下一次的过电压现象。
因此,文章重点就供配电系统过电压的危害及防范措施展开分析。
关键词:供配电系统;过电压;危害;防范措施供配电系统由变压器、电动机、电缆和断路器组成。
在日常工作中,这些设备会受到各种因素的影响,导致电气设备出现过电压现象,为了更好的保证电气设备和保护装置的安全运行,一定要了解过电压的原因,这样才能采取有效的预防措施。
1供配电系统过电压现象分析1.1雷电过电压雷电过电压是由直接雷电或感应活动在云层中引起的,所以又称外部过电压或大气过电压,室外配电装置总变电站和总变电站引入的外部架空线路都可能遭受直接雷电,国内实际监测结果表明,对于电缆线路、变电站和涉及的电气设备,雷电过电压持续时间很短,只有十几微秒,其主要形式是相对过电压,其峰值电压在额定电压的6倍以上。
1.2操作过电压操作过电压是由节流、重燃和三相断路器同时短路引起的一类过电压。
其主要形式是相间过电压。
一般情况下,电压最高可达3.5倍,电流最宽波形不高于5ms,电压低于其他过电压,操作过电压不会造成设备损坏。
1.3电弧接地过电压电弧接地过电压会对人身安全和国家财产造成很大的危害和损失,主要是由于中性点不接地系统产生单相间歇接地的“熄弧—重燃”接地,造成高频振荡,在此过程中形成间歇电弧接地过电压。
这种过电压的持续时间可以达到十分钟以上,而且它的覆盖范围很广。
如果整个电网存在绝缘弱点,则会在该绝缘弱点处产生绝缘火花或直接击穿。
1.4配变高压绕组接地谐振过电压三相配变高压绕组接地共振,主要是因为三相配电网中的接地故障,致使接地或高压保险丝熔化而发生共振。
单相接地故障的危害和影响分析3.1 对变电设备的危害10 kV配电线路发生单相接地故障后,变电站10 kV母线上的电压互感器检测到零序电流,在开口三角形上产生零序电压,电压互感器铁芯饱和,励磁电流增加,如果长时间运行,将烧毁电压互感器。
在实际运行中,近几年来,已发生变电站电压互感器烧毁情况,造成设备损坏、大面积停电事故。
单相接地故障发生后,也可能产生谐振过电压。
几倍于正常电压的谐振过电压,危及变电设备的绝缘,严重时使变电设备绝缘击穿,造成更大事故。
3.2 对配电设备的危害单相接地故障发生后,可能发生间歇性弧光接地,造成谐振过电压,产生几倍于正常电压的过电压,将进一步使线路上的绝缘子击穿,造成严重的短路事故,同时可能烧毁部分配电变压器,使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁,也可能发生电气火灾事故。
3.3 对区域电网的危害严重的单相接地故障,可能破坏区域电网的稳定,造成更大事故。
3.4 对人畜危害对于导线落地这一类单相接地故障,如果配电线路未停运,对于行人和线路巡视人员(特别是夜间),可能发生跨步电压引起的人身电击事故,也可能发生牲畜电击伤亡事故。
3.5 对供电可靠性的影响发生单相接地故障后,一方面要进行人工选线,对未发生单相接地故障的配电线路要进行停电,中断正常供电,影响供电可靠性;另一方面发生单相接地的配电线路将停运,在查找故障点和消除故障中,不能保障用户正常用电,特别是在庄稼生长期、大风、雨、雪等恶劣气候条件,和在山区、林区等复杂地区,以及夜间、不利于查找和消除故障,将造成长时间、大面积停电,对供电可靠性产生较大影响。
3.6 对供电量的影响发生单相接地故障后,由于要查找和消除故障,必然要停运故障线路,从而将造成长时间、大面积停电,减少供电量。
据不完全统计,每年由于配电线路发生的单相接地故障,将少供电十几万千瓦时,影响供电企业的供电量指标和经济效益。
4 对单相接地故障的预防和处理办法4.1 预防办法对于配电线路单相接地故障,可以采取以下几种方法进行预防,以减少单相接地故障发生。
煤矿井下采区供电系统的安全隐患分析1. 背景介绍煤矿是一种危险的产业,特别是在地下工作的采矿工人面临着各种风险和隐患。
其中,井下采区的供电系统安全是一个重要的问题。
不合理的设计和施工,过度的负荷和忽略维护等因素,都可能导致严重的安全事故发生。
因此,本文对煤矿井下采区供电系统的安全隐患进行分析和探讨,旨在找出问题并提出改进措施,从而保障采矿工人的生命安全和生产效率。
2. 安全隐患分析2.1 配电系统的设计和施工在采区,配电系统带有多种负载,包括照明、通风、提升设备和运输设备等。
而配电系统的设计和施工不合理,就会导致负载不均衡、线路短路、漏电、电弧等安全隐患的发生。
因此,煤矿企业应当严格遵守煤矿电气设计标准,制定符合实际的设计方案,由专业的电气工程师进行施工,并及时进行调试和检测。
2.2 过度负荷在采区中,一些设备需要长时间持续运行,如通风机。
而过度负荷会导致电力设备温度升高过快,从而引起短路和断路的事故。
此外,煤矿企业在新建或加大负荷时,应当设备配套齐全、线路合理布置、负荷平衡等,并做好设备的节能管理。
2.3 忽略维护在使用过程中,配电设备的磨损和老化是难以避免的,如果忽略维护和检修,将会引起严重的电气安全事故,例如线路跳闸等。
因此,煤矿企业应当建立电气设备保养、巡检、检修等制度,并对设备运行状态和老化程度进行定期检查和评估。
2.4 其他因素采区供电系统的安全隐患还包括其他因素,如雷击、地质条件、人为因素等。
在雷电活跃的地区,应当采取保护措施,例如接闪器、接地等。
在复杂地质条件下,应当根据具体情况进行地质勘探和处理。
在人为因素方面,应当加强员工培训、安全宣传和管理等措施。
3. 安全隐患预防措施针对上述安全隐患,建议煤矿企业采取以下预防措施:3.1 加强管理加强供电设备的管理,建立健全的电气设备检修制度和预防性维护机制,及时发现并处理隐患,确保设备的安全运行。
3.2 规范设计规范供电设备的设计和施工,并确保设备合理布置、线路负荷均衡等,有效控制负载和过电压等安全隐患,提高设备的安全性和可靠性。
2011年第3期河北煤炭1前言煤矿井下工作环境恶劣,巷道狭窄、空气潮湿,有易燃易爆可燃性气体和腐蚀性气体,矿尘大,电网电压波动大,电气设备和电缆极易受砸压而使绝缘损坏或老化,发生漏电的几率远比一般地面工业高。
漏电不仅会使电气设备损坏,形成短路事故,而且可导致人身触电和瓦斯、煤尘爆炸,因此,井下供电必须采取有效措施,预防、减少此类电气事故的发生。
2井下常见漏电故障的分类及危害2.1漏电的分类漏电可分为集中性漏电和分散性漏电两种,前者指电网某一处发生漏电;后者指某条线路的整体绝缘水平降到安全值以下。
其中集中性漏电占井下漏电的85%以上。
2.2漏电的危害(1)人一旦接触漏电设备、电缆时,会造成触电伤亡事故。
(2)漏电回路中漏电点会产生电火花,可能引起瓦斯煤尘爆炸。
(3)漏电回路上各点存在电位差,若电雷管引线两端接触不同电位点,可能使雷管爆炸。
(4)电气设备漏电时若不及时切断电源会扩大为短路故障,烧毁设备,造成火灾。
3导致漏电故障发生的原因(1)电气设备绝缘受潮或进水。
(2)电缆和电气设备长期过负荷运行,使绝缘老化。
(3)电缆受到挤压、砍砸、过度弯曲、铁器划伤或针刺。
(4)导线连接接头不牢固、有毛刺、无防松措施等。
(5)在电气设备内部增加其他部件,使带电导体与外壳的电气间隙或爬电距离小于安全值时。
(6)橡套电缆、铠装电缆受挤压、碰砸,产生裂口或受潮,造成芯线裸露或绝缘损坏而漏电。
(7)电气设备内部遗留导电物体或设备接线错误而造成的漏电。
(8)移动频繁的电气设备的电缆反复弯曲使芯线部分折断,刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电。
(9)操作电气设备时,产生弧光放电造成一相接地而漏电。
(10)设备维修时,因停、送电操作错误,带电作业或工作不慎,造成人身触及一相而漏电。
4预防漏电的措施(1)严禁电气设备及电缆长期过负荷,接线要正确,接线工艺好。
(2)避免电缆、电气设备浸泡在水中,防止挤、刺电缆;维修电气设备时要严格按规程操作。
谈煤矿井下供电中单相接地过电压其危害
谈煤矿井下供电中单相接地过电压及其危害
矿山供电系统的电源中性点是严禁接地,即采用中性点不接地系统。
在《煤矿安全规程》中有详细的规定。
由于煤矿企业生产的特殊性,其供电线路绝大多数采用电缆线路,所以具有以下几方面的特征:
(1)煤矿井下供电系统复杂,使用电压等级比较多(如6KV、3.3KV、1.2KV、0.69KV),出现因单相接地过电压的几率较高,严重威胁着煤矿井下作业人员的人身安全,影响电器设备的安全平稳运行。
(2)电缆供电线路多,电缆对地电容大,而单相接地电路较大,易在接地点形成间歇性电弧,所以易出现弧光接地过电压。
(3)电缆接线头和电缆的连结装置不可能连接的非常好,因而绝缘较差。
由于绝缘性能差,从而使其不能承受过大的过电压。
(4)加之井下作业环境差,因而更容易发生单相接地的可能。
由于单相地而出现过电压的机会则更大。
加上井下电缆受空气潮湿和受意外硬压挤碰的影响,使得电缆绝缘情况比地面条件下的更差,承受过电压的能力就会更差。
通过上述说明和单相接地现象发生几率大.对矿井出现两相电即单相接地的过电压要给予足够高的重视,来保护煤矿井下供电系统的安全运行,保障矿区生产安全。
1.单相接地时易出现的过电压及原因分析对于中性点不接地系统,单相接地时可能会出现的过电压一般情况下有2种:即工频电压高和弧光接地过电压。
(1)工频电压升高通过从一般的概念出发,可能认为在中性点不接地或不直接接地的电网中,一相接地时健全相的相对电压将上升为、/3u (U 为电源相电压),即出现了、/3倍的过电压;而在中性点直接接地的电网中,一相接地时健全相的相电压会仍保持为u 。
通过以上结论证明,只是在其电网的三相之间互相独立,彼此毫不干扰时才是正确的。
但实际情况却并非如此,电网中三相之间既存在着电的联系又有磁的联系,如在中性点不接地或不直接接地的电网系统中,一相接地时健全相的相电压是趋向于无穷大。
如在中性点不直接接地的系统中,可以计算出一相接地后,其余两相的电压情况。
一相接地的情况可以看成两种情况下叠加而成:一种是正常的三相电源电动势作用的结果,此时电网三相对地都是相电压另一种即假设除去三相电源而只是在接地点加上一个与相电压相反的电动势,两种情况共同作用下使得对地电压值为零,也就是其中一相接地的情况。
由于煤矿生产的特殊性,电缆线路的总长度经常不动,其参数满足上述假设情况的可能性很大,故工频电压升高对线路和设备绝缘的破坏性是我们所不能够忽视的。
即使电缆参数不满足上述假设情况。
工频电压升高为、v/3u 对线路和设备的绝缘也存在着一定的危害,尤其是井下的电缆和设备易受潮和砸压挤碰,绝缘情况比较差,、/3倍的过电压对其也是有一定的危害性。
弧光接地电压在实践中证明:在线路较短,接地电流很小的情况。
单相接地电弧会迅速熄灭,电网自动恢复正常。
而当线路较长时,接地电流大。
电弧不容易很快熄灭且不太稳定,出现时熄时灭的情况,即出现间歇性电弧.此时的过电压就比较严重了,这种情况的过电压实质上就是前面所提高的弧光接地电压。
弧光接地电压与一相对地多次发弧所引起另外两相对地电容上波动有关。
正常情况下,各相导线的对地电容是保持在平衡状态,彼此相等。
一旦其中有一相出现故障便打破了此种平衡状态,使得电容出现振荡,从而使得三相对地电容上的总电荷不能为零,从而形成了其中一相出现较高的过电压。
实际上由于每次发弧不一定在其工频幅值,自然熄弧条件较差不一定能使电弧在通过高频电流零点时熄灭。
线路各相导线间还存在着线间电容,电弧中又有压降,系统中损耗使振
荡衰减等因素,使得对因井下电缆线路和设备绝缘情况差的影响,而形成的威胁就较大了。
2.结语
由于煤矿生产的特殊性,尤其是井下,电网发生两相电的情况又比较普遍,因而产生的过电压发生的几率就相应加大,加之矿井电缆和设备的绝缘情况比一般状态更差,这种工频电压升高和弧光接地过电压的危害是相当大的。
因此,要加大重视,加强对矿井电网和设备的维护和检查,使得各种保护装置灵敏、可靠。
保证煤矿井下供电系统的安全运行。
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