电网安全监控.docx

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电网安全监控

十三矿职教中心

《矿井供电电网保护装置安全操作》课程

教师：

孙宾

课题章节

矿井供电电网保护的类型及要求

授课班级

井下电气作业操作资格培训

教学目的

掌握知识：

掌握井下电器保护任务及对电气保护装置的要求；

训练能力：

安全技能训练

课时分配

（90分钟）

组织教学

2分钟

布置作业

2分钟

复习旧课

5分钟

小结

3分钟

讲授新课

75分钟

其他

3分钟

重点难点

重点：

电气设备保护类型　

难点：

教学方法

讲授法、研讨法、互动教学法

教具

多媒体、启发式教学

作业布置

教材课后作业及课后分析

参考资料

《煤矿安全规程》

【组织教学】（2分钟）检查出勤、装束、精神状态、师生彼此问候。

调动学员激情、调节课堂气氛。

（调整情绪、提起精神）

【导入新课】（2分钟）

【教学新课】（75分钟）

矿井供电电网保护的类型及要求

【板书】

1.煤矿供电系统对电气保护装置的大体要求：

快速性、选择性、灵敏性和靠得住性

2.“三大保护”：

漏电保护、过流保护和保护接地

3.井下照明电气应采用具有短路、过载和漏电保护的照明信号综合保护装置配电。

4.井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷接地和欠电压释放保护。

5.低压电动机的控制设备，应具有短路、过负荷、单项断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。

6.井下配电系统的主要保护有漏电、过电流和接地保护。

7.井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。

8.经由地面架空线路引入井下的供电线路和电机车架险，必需在入井处装设防雷电装置。

【讲述】

1.电气设备保护类型

（1）电流保护。

包括短路保护、过流（过负荷）保护。

（2）漏电保护。

包括非选择性、选择性漏电保护和漏电闭锁。

（3）保护接地。

包括系统保护接地、局部保护接地。

（4）电压保护。

包括欠电压保护、过电压保护。

（5）单相断线保护。

（6）风电、瓦斯与电闭锁。

（7）综合保护。

有电动机综合保护和煤电钻（照明）综合保护等。

2.煤矿电气保护装置的要求

（1）选择性。

当供电系统发生故障时，电气保护装置应能有选择地将故障段切除，即断开距离事故点最近的开关设备，从而保证供电系统的其他部份能正常运行。

（2）快速性。

一般要求电气保护装置能快速切除故障。

在快速动作与选择性相矛盾时，如选择性漏电保护装置，应第一知足选择性的要求。

（3）灵敏性。

电气保护装置对其保护范围内的故障和不正常运行状态的反映能力称为灵敏性。

（4）动作靠得住性。

指线路和电气设备发生故障时，保护装置应能靠得住动作，不会出现拒动，也不会出现误动。

【课堂小结】（3分钟）

一、应知点：

供电的保护类型

二、应会点：

供电保护的识别

【作业】（2分钟）

1.矿井供电电网保护类型　

2.矿井供电电网保护要求　

【课后分析】

1.长处

2.缺点

十三矿职教中心

《矿井供电电网保护装置安全操作》课程

教师：

孙宾

课题章节

漏电保护

授课班级

井下电气作业操作资格培训

教学目的

掌握知识：

掌握漏电的危害、原因和漏电保护原理及漏电保护装置。

训练能力：

安全技能训练

课时分配

（90分钟）

组织教学

2分钟

布置作业

2分钟

复习旧课

5分钟

小结

3分钟

讲授新课

75分钟

其他

3分钟

重点难点

重点：

漏电的原因

难点：

漏电保护装置的工作原理

教学方法

讲授法、研讨法、互动教学法

教具

多媒体、启发式教学

作业布置

教材课后作业及课后分析

参考资料

《煤矿安全规程》

【组织教学】（2分钟）检查出勤、装束、精神状态、师生彼此问候。

调动学员激情、调节课堂气氛。

（调整情绪、提起精神）

【温习旧课】

大家好，上节课学习了矿井供电电网保护的类型及要求，对矿井电气保护装置要求具有选择性、快速性、灵敏性和动作靠得住性。

【导入新课】（2分钟）

在井下低压馈电线上，必需装设简陋保护装置或有选择性的漏电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。

【教学新课】（75分钟）

漏电保护

【板书】漏电

【讲述】

1.漏电故障：

在变压器中性点不接地电网中，发生单相接地或两相、三相对地的总绝缘电阻降低到危险值的电气故障叫漏电故障，简称漏电。

2.漏电的危害

（1）触电伤亡的危险

（2）引发瓦斯、煤尘爆炸

（3）引发相间短路和电气火灾事故。

（4）造成电雷管提前引爆。

3.漏电保护装置的作用

持续监视电网对地的绝缘状态，当人体触及一相带电导体或电网发生漏电时迅速切断电源，避免漏电事故发生。

4.漏电的原因

（1）运行中的电缆或电气设备受潮或进水，使绝缘电阻下降。

（2）电气设备或电缆长期过负荷运行使绝缘老化。

（3）电缆与电气设备的连接不符合要求，造成接头松动脱落、碰触金属外壳。

（4）橡套电缆的连接不符合要求，出现“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头，并受潮气浸入。

（5）用金属丝悬挂橡套电缆，使其嵌入绝缘层内接触芯线。

（6）接线时，将导电芯线与地线接错。

（7）橡套电缆在运行中被炮崩或受挤、压、拉、砸、砍等机械作用而使保护套绝缘破损。

（8）电缆因长期过度弯曲而产生裂口或裂缝，运行中受潮气或淋水浸入。

（9）带电作业，人体接触一相带电导体。

（10）在电气设备内随意增添电气元件，或检修时将工具等导体留在设备内，使电气间隙小于规定值，致使一相对外壳放电。

（11）操作电气设备时产生弧光对地放电。

（12）出现严峻过电压，击穿电缆或电气设备的对地绝缘。

【板书】

1.漏电保护：

漏电保护（非选择性）、选择性漏电保护、漏电闭锁

2.漏电保护方式：

附加直流电源式、旁路接地式、零序电流方向式

3.井下低压馈电线上，必需装有漏电保护装置或有选择性的漏电保护装置。

4.煤矿井下660V电网漏电保护装置的动作电阻值是11KΩ。

【讲述】

1.附加直流电源漏电保护

漏电保护采用附加直流电源，在开关合闸后对带电电网进行绝缘监测，当电网对地绝缘电阻低于动作值时，开关跳闸停止供电，起保护作用。

2.选择性漏电保护

在变压器中性点不接地的放射式电网中，能够安装选择性漏电继电器。

选择性漏电保护具有横向选择性，弥补了漏电保护的不足，即只切断漏电故障支路的供电电源。

3.漏电闭锁

漏电闭锁是指在开关合闸前对电网进行绝缘监测，当电网对地绝缘电阻低于规定的漏电闭锁动作电阻值时，使开关不能合闸，起闭锁作用。

【案例】：

某矿一机采工作面供电系统发生漏电跳闸。

为不影响生产，采区电工擅自甩掉甩掉漏电保护装置，恢复供电系统的正常运行。

后来，在采煤机割煤时突然发生电缆放炮，造成工作面停产。

【分析】该事故原因是违法了《煤矿安全规程》中的相关规定早成的。

这些规定具体指：

①井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。

②必需用最小两相短路电路查验保护装置的靠得住动作系数；

③低压电动机的控制设备，应具有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置；

④矿井应按规定对电气设备和电缆进行检测、调整。

【课堂小结】（3分钟）

一、应知点：

漏电的危害及漏电保护装置的作用

二、应会点：

漏电保护装置的识别

【作业】（2分钟）

1.漏电的原因　

2.漏电保护装置整体上能够分为哪两大类

【课后分析】

1.长处

2.缺点

十三矿职教中心

《矿井供电电网保护装置安全操作》课程

教师：

孙宾

课题章节

保护接地

授课班级

井下电气作业操作资格培训

教学目的

掌握知识：

掌握保护接地的保护原理，以及《煤矿安全规程》对井下电气设备保护接地的要求

训练能力：

安全技能训练

课时分配

（90分钟）

组织教学

2分钟

布置作业

2分钟

复习旧课

5分钟

小结

3分钟

讲授新课

75分钟

其他

3分钟

重点难点

重点：

井下电气设备保护接地的作用

难点：

井下保护接地的要求

教学方法

讲授法、研讨法、互动教学法

教具

多媒体、启发式教学

作业布置

教材课后作业及课后分析

参考资料

《煤矿安全规程》

【组织教学】（2分钟）检查出勤、装束、精神状态、师生彼此问候。

调动学员激情、调节课堂气氛。

（调整情绪、提起精神）

【温习旧课】

大家好，上节课学习了漏电保护及漏电保护装置，在工作中常常利用到的漏电保护装置有哪些呢？

【导入新课】（2分钟）

本节课学习电气设的保护接地，在地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必需装设有选择性的单相接地保护装置；工移动变电站的高压馈电线上，必需装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。

【教学新课】（75分钟）

保护接地

【板书】

井下电气设备保护接地的作用与组成

【讲述】

1.《煤矿安全规程》第482条规定：

电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等必需有保护接地。

2.保护接地：

指用导体把电气设备中所有正常不带电的外露金属部份，通过接地装置与大地紧密连接起来。

3.保护接地的作用

能够使电气设备金属外壳意外带电时的对地电压降低到规定的安全范围之内，减少人体触电电流和入地电流的大小，最大限度地降低危险程度。

4.井下保护接地网

《煤矿安全规程》第484条规定：

所有电气设备的保护接地装置（包括电缆铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，应与主接地极接成1个总接地网。

井下保护接地网（或称总接地网）是利用供电的高、低压铠装电缆的金属外皮和橡套电缆的接地芯线，把散布在井下中央变电所、井底车场、运输大巷、采区变电所及工作面配电点的电气设备的金属外壳在电气上连接起来所形成的保护接地系统。

【板书】《煤矿安全规程》对井下保护接地的要求。

【讲述】

1.对主接地极的要求

《煤矿安全规程》第484条规定：

主接地极应在主、副水仓中各埋设1块。

主接地极应用耐侵蚀的钢板制成，其面积不得小于0.75m2、厚度不得小于5mm。

在钻孔中敷设的电缆不能与主接地极连接时，应单独形成一分区接地网，其接地电阻值不得超过2Ω。

2.对局部接地极的要求

《煤矿安全规程》第485条规定：

下列地址应装设局部接地极：

（一）采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）。

（二）装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。

（三）低压配电点或装有3台以上电气设备的地址。

（四）无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输巷）和由变电所单独供电的掘进工作面，至少应别离设置1个局部接地极。

（五）连接高压动力电缆的金属连接装置。

局部接地极可设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处。

设置在水沟中的局部接地极应用面积不小于0.6m2、厚度不小于3mm的钢板或具有同样有效面积的钢管制成，并应平放于水沟深处。

设置在其他地址的局部接地极，可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全数埋入底板；也可用直径不小于22mm、长度为1m的2根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相距不得小于5m，并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。

3.对接地母线和连接导线的要求　

《煤矿安全规程》第486条规定：

连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于50mm2的铜线，或截面不小于100mm2的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁钢。

电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接，电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接，应采用截面不小于25mm2的铜线，或截面不小于50mm2的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁钢。

4.其他要求　　

《煤矿安全规程》第483条规定：

接地网上任一保护接地址的接地电阻值不得超过2Ω。

每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过1Ω。

《煤矿安全规程》第487条规定：

橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作他用。

【课堂小结】（3分钟）

一、应知点：

井下保护接地的作用

二、应会点：

井下保护接地的要求

【作业】（2分钟）

1.如何设置保护接地

2.井下保护接地的组成

【课后分析】

1.长处

2.缺点

十三矿职教中心

《矿井供电电网保护装置安全操作》课程

教师：

孙宾

课题章节

过电流保护与电压保护

授课班级

井下电气作业操作资格培训

教学目的

掌握知识：

掌握过电流保护知识

训练能力：

安全技能训练

课时分配

（90分钟）

组织教学

2分钟

布置作业

2分钟

复习旧课

5分钟

小结

3分钟

讲授新课

75分钟

其他

3分钟

重点难点

重点：

过电流故障的原因及危害

难点：

电压保护

教学方法

讲授法、研讨法、互动教学法

教具

多媒体、启发式教学

作业布置

教材课后作业及课后分析

参考资料

《煤矿安全规程》

【组织教学】（2分钟）检查出勤、装束、精神状态、师生彼此问候。

调动学员激情、调节课堂气氛。

（调整情绪、提起精神）

【温习旧课】

大家好，上节课学习了电气设备保护接地的作用及要求，在《煤矿安全规程》第482条规定：

电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等必需有保护接地。

【导入新课】（2分钟）

《煤矿安全规程》第455条规定：

井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。

本节课学习过电流保护与电压保护。

【教学新课】（75分钟）

过电流保护与电压保护

【板书】过电路故障的危害及原因

1.煤矿井下常见的过电流故障和异样状态有短路、过负荷和断相三种。

2.井下常见的过电流故障有三相短路、两相短路、过载和断相。

3.短路电流的大小与电缆的长度、电缆的截面、电网电压和变压器的容量有关

4.井下电网出现的短路故障：

二相短路、三相短路和异相两点接地短路。

【讲述】

1.《煤矿安全规程》第455条规定：

井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。

2.短路：

指供电线路的相与相之间经导线直接短接，电流不流经负载形成回路。

短路时，流经供电线路的电流称为短路电流。

（1）短路电流的危害

①短路电流产生大量的热，烧毁电气设备，引发火灾或瓦斯、煤尘爆炸。

②短路电流的电动力使故障设备及其他设备蒙受机械破坏。

③短路引发电网电压突然下降，影响电网中其他电气设备的正常运行等。

（2）电网短路故障的原因

①电气设备或电缆的绝缘收到破坏。

如绝缘老化、机械性损伤等。

②不同相许的两回路电源线并联。

③检修完毕的线路在送电时没有拆除三相短路接地的临时接地线。

④带电检修与搬迁电气设备、电气设备防护不妥等。

3.过负荷：

过负荷又叫过载，是指电气设备和电缆的实际电流超过了该电气设备和电缆的额定电流，并超过允许过负荷时刻。

过负荷的危害是：

1.电气设备和线途经负荷后，其温度将超过所用绝缘材料的最高允许值，烧毁绝缘。

2.长期过载会扩展成漏电或短路故障。

3.电气设备长期超载运行、电源电压太低和断相运行等会使电气设备出现过负荷现象。

4.断相：

断相，是指三相交流电动机的一相供电线路或一相绕组断线。

在这种状态运行的电动机叫单相运行。

断相故障：

1.熔断器有一相熔断。

2.电缆与电缆、电缆与设备的连接不牢而一相松动脱落，电缆一相芯线断开。

3.电动机定子绕组与接线端子的连接一相松动脱落。

【板书】电压保护

1.欠电压保护

2.过电压保护

【讲述】

1.欠电压保护：

在供电进程中，由于某种原因，出现电网电压突然消失或急剧降低30%～40%，现在，保护装置使开关跳闸，自动切断电源。

当电网电压恢复后，开关不会自动合闸，不会自动恢复供电或用电设备自启动的一种保护装置　　

煤矿井下高、低压防爆开关都具有欠电压保护功能。

高压防爆开关内装设有欠电压释放装置，通常叫做无压释放装置。

2.过电压保护：

在供电系统的运行进程中，产生危及电气设备绝缘电压升高。

一般超过额定电压15%以上。

煤矿井下的过电压主如果内部过电压，按其性质分为操作过电压、弧光接地过电压和谐振过电压等几种。

【课堂小结】（3分钟）

一、应知点：

过电流故障的原因

二、应会点：

过电路、过电压故障的处置

【作业】（2分钟）

1.欠电压保护的工作与原理是什么？

2.过电压保护的工作与原理是什么？

3.过电流故障的原因是什么？

【课后分析】

1.长处

2.缺点