机电基础知识

机电基础知识一、矿井供电系统煤矿用电来自电力系统或矿区发电厂，输电电压一般在1lOkV，送到矿山变电所的电压是35kV。为保证矿山供电的可靠性，矿山地面变电所应有2个独立的电源。距供电电源较近时，用平行双回路方式供电；距供电电源较远时，一般由电源送1回路，另外在相邻矿区地面变电所之间设1回路联络线，形成环形供电，保证每个矿山地面变电所有2个独立电源。井下供电系统一般由井下电缆、中央变电所、分区变电所、采区变电所、防爆移动变电站、采区配电点以及用于相互供配电用的各类电缆等组成。井下用电由矿区地面变电所用两条高压电缆，把6kV的高压电经井筒送到井下中央变电所，然后再分配给各高压用户。为保证供电可靠性，地面变电所和井下中央变电所采用分段母线的结线方式。如将主水泵的供电分别接在2段母线上，井下车场低压用电由设在中央变电所的降压变压器供电，另外用高压电缆将6kV高压电能送至采区变电所(或移动变电站)经降压后向采区低压设备供电。1．矿井供电必须符合的要求(1)矿井应有2回路电源。在正常情况下应在运行状态下互为备用，以减少线路损失。当任一回路电源发生故障时，不影响矿井供电。(2)地面供电线路发生任何故障，至少应有1路电源不中断供电，即2路电源和线路不得同时受到损害，并且任一回路都能担负矿井全部负荷。(3)采用1个回路运行时，另1回路应带电备用，保证已运行回路停电时，能迅速查明停电原因并进行必要的倒闸操作。(4)在发生任何故障时，应由值班人员进行必要的操作，迅速恢复供电，并能担负矿井的全部负荷。(5)矿井地面变电所的电能应分别来自电力网中的2个区域变电所和发电厂。(6)年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等要求。(7)矿井的2个回路电源线路上，不得分接其他负荷；但经有部门批准后，其中1个回路可不受分接负荷的限制。(8)矿井电源线路上严禁装有负荷定量器。(9)小型矿井采用lOkV以下电压作为矿井架空电源进线时，2回路电源线路不得共杆架设。(10)矿井多回路(多于2路)电源供电，部分线路可共杆架设，同时遵守下列 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ：①线路不得通过塌陷区；②共杆架设部分，在任1回路正常运行情况下，另1回路必须具有正常维护和检修条件；③共杆架设的线路发生故障停止供电时，其他电源线路仍能担负矿井全部负荷。(11)井下各水平中央变(配)电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房的供电线路，不得少于2回路。当任1回路停止供电时，其余回路应能承担全部负荷的供电。主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵房等主要设备机房，应各有2回路直接由变(配)电所馈出的供电线路，在受条件限制时，其中的1回路可引自上述同种设备房的配电装置，即绞车与绞车、瓦斯泵与瓦斯泵可互引1回路作为备用。上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。上述设备的控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源。(12)井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求：①高压不应超过1Okv；②低压不应超过1140V；③照明、手持式电气设备的额定电压和电话、信号装置的额定供电电压都不应超过127v；④远距离控制线路的额定电压不应超过36V，采区机械设备的额定供电电压超过3300V时，必须制定专门的安全措施。(13)井下低压配电系统同时存在2种或2种以上电压时，低压电气设备(电动机、变压器、馈电开关、启动器、检漏继电器等)上，应明显地标出其额定电压值。(14)每1矿井必须备有地面、井下配电系统图，井下电气设备布置示意图和电力、电话、信号、电机车等线路平面敷设示意图，并随着情况变化定期填绘。图中应注明：①电动机、变压器、配电设备、信号装置、通信装置等装设地点；②每种设备的型号、容量、电压、电流种类及其他技术性能；⑧馈电线的短路、过负荷保护的整定值、熔断器熔体的额定电流值以及被保护干线和支线最远点2相短路电流值；④线路电缆的用途、型号、电压、截面和长度；⑤保护接地装置的地点；⑥风流方向。(15)电气设备不应超过额定值运行。井下防爆电气设备变更额定值使用和进行技术改造时，必须经国家授权的矿用产品质量监督检验部门检验合格后，方可投入运行。(16)直接向井下供电(包括经过钻孔的供电电缆)的高压馈电线上，严禁装设自动重合闸。手动合闸时，必须事先同井下联系。如果在局部通风机线路上发生故障而停风时，首先必须排除故障，但严禁在停风区内或瓦斯超限的巷道中处理故障，然后按照规程的有关规定执行。(17)为了防止地面雷电波及井下引起瓦斯、煤尘以及火灾等灾害，必须遵守下列规定：①经由地面架空线路引入井下的供电线路(包括电机车架线)，必须在入井处装设避雷装置；②由地面直接入井的轨道，露天架空引入(出)的管路，都必须在井口附近将金属体进行不少于2处的良好的集中接地；③通信线路必须在入井处装设熔断器和避雷装置。(18)煤电钻必须设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离启动和停止煤电钻的综合保护装置。煤电钻综合保护装置在每班使用前必须进行1次跳闸试验。(19)严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机向井下供电。(20)一切容易碰到的、裸露的电气设备及其带动的机器外露的转动和传动部分(靠背轮、链轮、输送带和齿轮等)，都必须加装护罩或遮栏，防止碰触危险。2．井下配电变压器的接地方式中性点直接接地的危害主要有2方面：一是人体触电时大大增加了人体的触电电流；二是单相接地时形成了单相短路。因此．中性点直接接地对人身安全和矿井安全都极为不利。如图6—1所示，当人体触及一相带电体时，跨接于人体的是相电压，通过人体的触电电流按欧姆定律计算，当电源电压为380V时为220mA，660V时为380mA(由于井下潮湿，人身电阻定为1000?)。此时的电流路径为：电源a相→人身→大地→接地体→电源中性点。研究资料 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，当人体通过5mA电流时，就有触电感觉，通过30mA电流时，就有危险，通过50mA时可以致死，通过100mA时绝对致死。中性点直接接地时，通过人体的触电电流达380mA，极其危险。 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 漏电保护时，假定人身电阻为1000?／2，通过人体的触电电流不超过30mA为安全电流。单相接地线路如图6—1所示，此时电流路径为：电源a相→大地→接地体 电源中性点。显而易见，这时电流没有经过阻抗而直接流回到了电源，形成了单相短路。单相短路电流很大，在接地点将产生很大的电弧，有可能引起瓦斯和煤尘爆炸。因此，《规程》规定：严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。中性点不直接接地供电系统如图6—2所示，ｒａ、ｒｂ、ｒｃ分别是电缆三相芯线的绝缘电阻，Cａ、Cｂ、Cｃ为三相芯线的对地电容。假如忽略电缆的对地电容，则人身的触电电流通过路径为：电源a相→人身→大地→b相c相绝缘→b相c相芯线→电源中性点。设电网每相绝缘电阻在380V时为90000Ω，660V时为35000Ω，而人身电阻仍为1000Ω，通过计算，其触电电流分别为7mA和30mA。由此可知，在中性点不直接接地时，通过人体的电流是安全的。由于分布电容不应忽略，目前采用在漏电继电器中加零序电抗线圈来补偿对地电容电流。二、采区供电系统采区变电所是采区用电的中心。它的电源由中央变电所提供，其主要任务是将高电压变为低电压，并将此电压分配到本采区所有采掘工作面及其他用电设备。采区变电所的位置取决于低压供电电压、供电距离、采煤方法及其巷道布置方式，煤岩地质条件和机械化程度等因素。因此，一般情况下采区变电所设在采区用电负荷的中心，以保证采区所有用电设备(特别是大容量设备如大功率采煤机等)的端电压不低于设备额定电压的95％。对于较大的采区，考虑到供电电缆上的电压损失可能超过允许值，而影响供电质量，可在该采区设置2个以上的变电所。采区变电所内要求通风良好，硐室围岩坚固，无淋水，易维修。硐室的其他安全措施基本与中央变电所相同。1．综采工作面供电系统的一般原则(1)力求减少开关、起动器的使用台数，原则上1台起动器控制1台电机；1个配电点并联的起动器在3台以下时，一般不设进线用总馈电开关。(2)综采工作面各生产机械宜采用辐射式单独电缆供电。(3)输送机有多台电动机，容量都不太大时，应采用干线电缆供电，容量都较大时，可以采用辐射式单独电缆供电。(4)工作面配电点最大容量电动机的起动器应靠近配电点的进线，以减小起动器之间连接电缆的截面。(5)力求减少电缆的长度，尽量减少重复供电。橡套电缆长度按敷设路径长度乘以1.1，铠装电缆长度按敷设路线长度乘以1.05。2．综采工作面供电系统的组成6kV高压系统的组成：由高压防爆配电箱、高压双屏蔽软电缆(613型电缆)、高压电缆连接器和移动变电站等组成。低压1140V系统的组成：移动变电站将6kV降为1140V，由低压馈电开关(设有漏电、过流、短路保护装置)经由屏蔽电缆接至真空磁力起动器，通过屏蔽电缆馈电给各用电设备。3．对综采工作面供电系统的要求(1)综采工作面设备多，用电容量大，采区范围广，回采速度快，使用固定变电所已不能满足要求，为此，普遍采用移动变电站的供电方式，以缩短低压1140V供电电缆的长度，减少压降，提高供电质量。(2)为了保证大容量(如采煤机组)电动机的启动和正常工作，要求提高采区的供电电压。(3)电气设备应有良好的保护装置(如设置过负荷、短路、欠电压、漏电闭锁、漏电保护等，与电流、电压、故障等指示装置)，一旦发生电气事故，能立即切断电源。(4)采用安全性较高的屏蔽电缆和双屏蔽电缆。(5)配电点应设有一定数量的备用起动器与开关，以便开关损坏后随时更换。(6)真空磁力起动器的控制回路采用安全火花电路。(7)电气设备的安装、移动和拆卸时，应迅速方便。三、井下电网保护(一)漏电保护井下常见的漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电2种。集中性漏电是指电网的某一处或某一点发生漏电，而其他部分对地绝缘仍正常。分散性漏电是指某条线路的整体绝缘水平均降低到安全值以下。