矿用低压防爆开关的原理及故障析刘书平(三级)
- 格式:ppt
- 大小:16.12 MB
- 文档页数:63
一、概述本系列开关是用于煤矿移动变电站低压侧馈电开关,和煤矿井下配电系统总开关或分支开关。
也可作为不频繁起动的电动机控制开关。
本厂生产的馈电开关有采用单片计算机保护系统和电子式保护系统两种。
此说明书只适用于电子式保护系统。
二、使用环境条件1、海拔高度不超过1000米;2、周围环境温度-5~40℃;3、周围空气相对湿度不超过95%(+25℃);4、污染等级为3级,安装类别为Ⅲ类;5、在有甲烷和煤尘爆炸危险的空气中;6、在没有淋水的地方;7、无对金属和绝缘体有害的气体;8、安装倾斜都不大于15度,没有强烈震动场所。
三、基本参数额定电压1140V或660V额定电流630A、500A、400A电源频率50HZ工作制连续工作制控制操作电压~48V、~127V外型尺寸508×780×854重量300kg极限通断能力12.5KA(630开关)9KA(400、500开关)电寿命3000次机械寿命10000次四、结构1、壳体用钢板焊接加工制成。
门为快动平面止口式,利用左侧凸轮手柄提起,转移出止口限位围,即可将门打开,使用方便。
2、前门上装有电压表、电流表、KΩ表、信号显示窗、复位按扭、过流按扭、漏电按扭。
箱体右侧设有合闸按扭、分闸按扭、隔离开关手柄。
3、箱体上部是隔爆型接线腔,有四个主电缆引出口和三个控制电缆引出口。
与移动变电站配套运行时,可四路同时输出;作为配电系统总开关或分支开关时,其中一路作为电源输入,其余可同时输出。
4、箱体腔上部装有真空断路器,它与主回路连接采用三相插接式结构,利用装在腔上方的杠杆可方便的将断路器沿导轨推入或拉出,使其接入或断开电源和负载。
5、箱体底部装有保护器,用插接件与其他电路连接,便于更换。
保护器装有检漏板、信号板和继电器1J、2J,保护器外壳即可防尘、又能屏蔽。
6、箱体腔后下部装有电源变压器、阻容吸收器;右侧右三相电抗器、控制电路的熔断器和隔离开关。
7、前门侧的仪表、按扭等都装在一块表板上,仪表板用铰链安装,与箱体的电气连接采用插接件,便于安装、更换和维修。
煤矿低压馈电开关故障探析刘朝东【摘要】矿用隔爆型真空馈电开关作为井下线路控制的总开关和分支开关,对煤矿井下供电线路的正常运行起着重要的作用.对运行中的开关进行故障判断和处理,是保证供电线路正常运行的重要环节.【期刊名称】《江西煤炭科技》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】2页(P112-113)【关键词】馈电开关;故障分析;漏电;越级跳闸【作者】刘朝东【作者单位】河南省义马煤炭高级技工学校,河南义马472300【正文语种】中文【中图分类】TD611+.31 概述矿用隔爆型真空馈电开关适用于具有爆炸性危险气体(甲烷)和煤尘的矿井中,在交流50Hz,电压3300V、1140V和660V中性点不接地供电系统中,作为配电系统的总开关或分开关使用,也可用于大容量电动机不频繁起动的控制。
当供电线路中出现过载、短路、漏电和欠压故障时,馈电开关能自动切断电源。
可广泛应用于煤矿井下带式传输机、采煤机、刮板运输机、主扇、局扇、水泵、斜井绞车等设备的控制。
馈电开关是煤矿井下低压电网中的关键设备,其正常运行与否直接关系煤矿生产的安全性和连续性。
快速准确的进行故障分析和处理,对保证机电设备的正常运行有着非常重要的意义。
现就馈电开关的常见故障及通过理论分析难以查找的故障进行探讨。
2 故障分析的一般原则2.1 熟悉馈电开关的工作原理,尤其是控制电路目前国内生产开关的厂家很多,但其基本原理大同小异,分析时首先应掌握其共性。
而其共性最主要体现在几个线圈在开关所处不同状态是否带电。
合闸时:欠压线圈得电,分励(脱扣)线圈断电。
分闸时:按下分闸按钮,欠压线圈断电,分励(脱扣)线圈得电,欠压线圈、分励(脱扣)线圈同时作用,使断路器分闸。
合闸线圈仅在合闸时有电,合闸后断电,合闸后为机械保持。
分析原理时应根据以上各线圈在不同情况下所处状态为主线进行分析。
2.2 掌握馈电开关控制电路的特点电路接通后:(1)保护器有电,进行绝缘监视;(2)绝缘若正常,保护器保护接点闭合,为合闸做准备(同时失压线圈有电,为合闸做准备,分励线圈无电);(3)合闸后,合闸线圈有电,线路接通。
煤矿井下防爆开关三大保护系统煤矿井下防爆开关三大保护系统第一章井下电器三大保护煤矿井下供电系统的过流保护、漏电保护、接地保护统称为煤矿井下电器的三大保护系统。
井下电器系统的三大保护是保证井下供电、用电安全的可靠措施。
第一节漏电保护当电气设备或导线的绝缘损坏或人体触及一相带电体时,电源和大地形成回路,有电流流过的现象,称为漏电。
井下常见的漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电两类。
集中性漏电是指漏电发生在电网的某一处或某一点,其余部分的对地绝缘水平仍保持正常。
分散性漏电是指某条电缆或整个网络对地绝缘水平均匀下降或低于允许绝缘水平。
一、漏电的危害及原因1.漏电的危害漏电会给人身、设备以致矿井造成很大威胁,其危害主要有四个方面:(1)人接触到漏电设备或电缆时会造成触电伤亡事故。
(2)漏电回路中碰地碰壳的地方可能产生电火花,有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的两点,可能使雷管爆炸。
(4)电气设备漏电时不及时切断电源会扩大为短路故障,烧毁设备,造成火灾。
2.漏电的原因(1)电缆和电气设备长期过负荷运行,使绝缘老化而造成漏电。
(2)运行中的电气设备受潮或进水,造成对地绝缘电阻下降而漏电。
(3)电缆与设备连接时,接头不牢,运行或移动时接头松脱,某相碰壳而造成漏电。
(4)电气设备内部随意增加电气元件,使外壳与带电部分之间电气间隙小于规定值,造成某一相对外壳放电而发生接地漏电。
(5)橡套电缆受车辆或其它器械的挤压、碰砸等,造成相线和地线破皮或护套破坏,芯线裸露而发生漏电。
(6)铠装电缆受到机械损伤或过度弯曲而产生裂口或缝隙,长期受潮或遭水淋使绝缘损坏而发生漏电。
(7)电气设备内部遗留导电物体,造成某一相碰壳而发生漏电。
(8)设备接线错误,误将一相火线接地或接头毛刺太长而碰壳,造成漏电。
(9)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。
DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2019.02.065总第190期2019年第2期机械管理开发MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTTotal190No.2,2019引言防爆高压开关作为煤矿供电系统的配套设备,可以为线路和变压器等供电设备提供主保护,是煤矿井下供电安全的重要设备[1]。
矿用防爆高压开关在机械结构和电气设计上存在缺陷,就会容易产生电气火花,可能会造成火灾爆炸事故。
为保证煤矿的生产安全,亟待对矿用防爆高压开关进行改进。
1现场概况某矿井下采用的防爆电气开关为矿用隔爆型开关和矿用隔爆兼本安型开关。
两种开关主要用于控制电机的启停和保护、各种水泵的启停和保护、井下照明设备、信号控制设备和通讯设备。
检修人员发现部分开关存在机械结构或电气设计方面的缺陷,在2017年上半年共出现5起电气事故,由于处理及时没有造成人员伤亡,但损失了有效工时达50h,不符合煤矿高效、安全生产的目标。
2内部设计缺陷分析及改进2.1开关闭锁结构的缺陷分析及改进该矿在所有电气开关的闭锁杆上开有直径为8mm的孔,当闭锁杆对隔离开关执行闭锁时,可以通过孔在杆上加装锁具。
采用此种方式既能保证闭锁杆转动,还能保证隔离开关处于闭锁状态没有送电。
如电钳工对设备进行检修或需要进行停电操作时将锁锁上,并将钥匙带走。
在检修完毕需要送电时,再将锁具打开进行送电。
此种设计可以避免无关人员误操作送电,但对于带电开启接线腔结构的开关不适用。
针对闭锁杆上打孔加锁设计的局限性,可以采用分级闭锁开关解决。
将接线腔拆分为相互独立的电源进线腔和负载出线腔。
当出现带电的状态下,任意一个接线腔被打开,闭锁结构迅速动作执行闭锁操作使开关断电。
负载出线腔只对本级开关进行闭锁,而电源进线腔只对上级开关闭锁[2]。
当对设备进行升级时,必须逐步引进分级闭锁开关。
2.2电源变压器改压装置的缺陷分析及改进该矿采用的电源变压器的改压装置由于在设计时没有充分考虑到煤矿井下昏暗的工作环境,电源变压器被开关本体挡住,必须将紧固螺钉松开再将本体拉出才可对变压器进行改压,操作繁琐耗时。
煤矿井下低压电气设备防爆性能可靠性分析及对策贾艺栋【摘要】举例论述煤矿井下电气设备的现状与存在问题,探讨提高井下低压电气设备防爆性能的对策,希望可以为煤矿井下低压电气设备防爆性能的完善提供参考.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2016(031)009【总页数】2页(P146-147)【关键词】煤矿井下;低压电气设备;防爆性能;瓦斯爆炸事故【作者】贾艺栋【作者单位】山西汾西矿业(集团)有限责任公司双柳煤矿, 山西柳林033300【正文语种】中文【中图分类】TD684目前,常用的井下防爆电气设备有防爆电机、防爆变压器、防爆开关类设备和防爆灯具。
煤矿井下低压供电系统主要有三种方式:第一种方式的组成部件包括高爆开关、移动变电站、馈电开关或者检漏继电器、磁力启动器、煤电钻综保和照明综保,主要应用于普采工作面;第二种方式由高爆开关、移动变电站、具有漏电保护的馈电开关、磁力启动器和组合开关组成,经常在综采工作面中使用;第三种方式由高爆开关、移动变电站和负荷中心组合而成,主要应用于高产高效矿井。
虽然《煤矿安全规程》中对煤炭的安全生产制定了一系列安全规定[1],煤矿企业也都普遍使用井下低压电气设备以降低瓦斯爆炸的危害,但在实际的井下煤炭开采过程中还存在许多问题。
一般情况下,煤矿开采不仅要预防爆炸和火灾,还要使用电气设备来防止发生水害,如某煤矿企业的运顺水仓泵出现故障,摩擦出的火花点燃了瓦斯,导致瓦斯爆炸的发生,造成了无法弥补的生命财产损失,由此可见,防止瓦斯事故必须保证煤矿作业电气的安全质量。
例如:1991年,山西怀仁县王卞庄煤矿因为矿灯失爆擦出了火花,导致瓦斯爆炸;1997年,义马矿务局耿庄村矿发生瓦斯爆炸的原因是停电处理不当;1999年,河南平顶山韩庄局二矿因为停电通风机停止了运转,井下聚集的瓦斯过多,来电之后发生了爆炸事故。
要保证井下安全,防爆电器的质量必须合格,应该选用不传爆的耐燃材料作为防爆电气设备的外壳,但是很多煤矿企业为了一己之私购买了劣质防爆电气设备,不能有效防止瓦斯爆炸事故。
浅析煤矿井下低压馈电开关漏电保护技术摘要:煤矿井下在作业时,会使用到大量的电力设备。
但是这些设备在井下作业中的应用,会受到空气、环境等各种不同因素的影响,导致自身很容易出现故障,特别是井下的环境相对比较潮湿,很容易引发漏电问题。
本文针对煤矿井下低压馈电开关漏电保护技术的具体应用情况进行分析,为漏电故障问题提供有效的控制措施。
关键词:煤矿井下;低压馈电;开关漏电;保护技术在针对煤矿资源进行开采的时候,不可避免的会进入到煤矿井下进行作业。
由于煤矿开采的环境比较恶劣,虽然在开采过程中,会使用一些具有一定安全系数和稳定性的低压馈电技术。
但是在这些技术的具体应用过程中,由于电力设备等一些精密仪器在实际应用过程中,很容易受到井下一些因素的影响,比如空气的潮湿、酸碱等因素,导致这些精密仪器本身很容易出现故障问题。
在众多的故障问题当中,最具有危险性的故障就是漏电,由于井下作业的空间也比较小,环境也比较恶劣,所以一旦出现漏电现象,不仅会导致井下作业人员自人身安全受到严重威胁,而且严重的情况下,还有可能会引发严重的爆炸事故。
1 煤矿井下低压馈电保护分类煤矿资源一直以来都是现代人在日常生活过程中非常重要的能源之一,同时煤矿资源对很多行业的发展,也具有不可替代的影响和作用。
特别是近年来,社会的快速发展,对煤矿资源的整体需求也在不断增加,在这种背景下,要结合实际情况,适当加大对煤矿资源的开采力度。
但是需要注意的一点就是,由于煤矿井下作业具有一定的危险性,同时井下环境比较恶劣,一旦出现安全事故,将会造成严重的损失,同时还会出现严重的人员伤亡事故。
所以在这种背景下,要结合实际情况,尽可能避免出现各种不同类型的故障问题[1]。
在具體操作操作过程中,要针对漏电问题进行有针对性的分析,这样才能够保证井下作业的安全性和稳定性。
一般情况下,在煤矿井下低压馈电开关的实际应用过程中,集中和分散这两种不同类型的方式,是主要的开关保护方式。
漏电保护在具体实施过程中,如果具有一定的集中性特征,那么在具体操作过程中,其可以直接利用单相地接的方式,这样可以在漏电的时候,直接产生出相对应的保护动作。
煤矿井下低压供电系统漏电故障分析与解决方案作者:马淑波来源:《中国化工贸易·中旬刊》2019年第04期摘要:对于煤矿井下供电系统而言,漏电保护是一项非常关键的内容,它会对煤矿的安全生产造成直接的影响,如果煤矿井下低压供电系统出现漏电故障,非常容易引发严重的安全事故,对相关工作人员的人身安全产生威胁,因此,本文对其中的漏电故障问题进行讨论,并对解决低压供电系统漏电故障问题的具体措施展开论述。
关键词:煤矿井下;低压供电系统;漏电故障分析;解决方案由于煤矿井下作业环境较为恶劣,矿井当中会有很多易燃易爆气体存在,因此,对矿井的安全生产工作进行强化具有非常重要的意义,而漏电保护是实现矿井安全生产的重要条件之一,对其进行有效的落实,能够使矿井安全得到很好的保证。
但在日常工作当中,很多井下设备或线路在出现故障问题时,都可能会造成矿井供电事故,特别是在碰撞或挤压的情况下,运行期间的电缆和电气设备容易产生漏电故障,而一旦漏电,就可能会有火花形成,这些火花在遇到瓦斯、甲烷等气体时,就会产生爆炸事故,在威胁工作人员安全的同时,影响煤矿井下的正常生产,因此,必须要对解决低压系统漏电问题的措施进行深入的研究。
1 低压供电系统漏电动作原理及相关保护方式1.1 漏电动作的主要原理当前阶段,低压供电系统当中的KBZ馈电开关漏电保护装置都是以基尔霍夫电流定律为基础设计的,而低压馈电总开关主要应用附加直流电源检测式漏电保护,具体是从智能综合保护端对一直流电压U进行输出,且正极连接大地,负极会从三项电抗器SK以及零序电抗器EK经过,从而汇入三相电网当中,在此过程中,直流电流能够利用电网当中的对地绝缘电阻R构成一通路。
利用系统智能综合保护作用能够实现线路绝缘情况的实时监测,如果线路绝缘值低于规定值,说明线路出现漏电故障,会對跳闸动作加以执行,在比馈电总开关规定值低的情况下,还可以进行绝缘低闭锁动作的执行,能够对矿井工作人员以及相关供电设备的安全加以保证。
BXB3-800/1140 矿用隔爆型低压保护箱使用说明书执行标准:Q/BD32-2004八达电气有限公司BXB3-800(1200)/1140矿用隔爆型低压保护箱1、用途及使用条件该保护箱为50Hz,额定电压1140V或660V,额定电流:主回路为800A(1200A);分为两个支路,每个支路为400A(600A)。
该保护箱与BGP46-6(10)矿用隔爆型高压真空配电装置(以下简称高压开关)配套作为煤矿井下移动变电站的低压保护装置,在低压电气故障时控制高压开关分闸。
该保护箱具有:低压漏电闭锁、漏电跳闸、短路、过载、过压等保护功能。
其保护器采用了先进的智能型电子保护,工作可靠,技术先进。
当与BKD20馈电分开关组成配电系统时,具有纵向、横向性漏电保护功能,实施保护时通过与高压开关相连的4芯控制线完成。
正常工作时本机可显示:电源电压、工作电流等;故障时显示故障类型和参数并闭锁高压开关,只有解除故障并人工复位后高压开关才能合闸。
使用环境条件1.3.1、海拔高度不超过1000m;1.3.2、周围环境温度不高于40℃,不低于-5℃;1.3.3、周围环境相对温度不大于95%(+25℃);1.3.4、在无强烈颠簸震动的地方;1.3.5、在无滴水和水侵入的地方;1.3.6、安装位置与垂直面得倾斜不大于15°;1.3.7、在无足以破坏金属和绝缘的腐蚀性及蒸汽的场所;1.3.8、污染等级:3级;1.3.9、安装类别:Ⅲ类。
2、主要技术参数、额定工作电压:1140V(660V)、额定工作电流:主回路:800A(1200A)分支回路:400A(600A)两路、短路整定电流值:每个支路的整定电流为30~400A(600A)(分档精度为10A),短路电流整定倍数:为整定电流值的3~10倍。
②660V (单相):11KΩ+20%漏电闭锁动作电阻值:①1140V:40KΩ(+20%)②660V:22KΩ(+20%)3、保护整定方法保护插件盒的外面装有电流整定值的拨码,根据每个支路的负荷电流对两个支路整定,如图:第1位数字3为短路电流倍数(可以在3~10倍范围内调定,其中“0”为10倍),第二位(整定电流的百位数)第3位(整定电流的十位数)为第1支路的电流整定值;第4位(整定电流的百位数)第5位(整定电流的十位数)为第2支路的电流定值。