矿山电工学知识要点问答.doc

对电缆敷设地点的限制1).进风井在发生电缆放炮或火灾时，将危及矿井的安全，故规定在采用机械提升的进风井的倾斜好到和使用木支架的立井井筒中不应敷设电缆。2).在溜放煤矸、材料的溜道中，电缆容易受到损坏，规定不得敷设。电力电缆各型号中符号含义T铜(一般省略，不写进型号)； L铝；Z纸绝缘； Q铅包；P普通纸绝缘；D不滴流；V聚氯乙烯绝缘或护套；YJ交联聚氯乙烯绝缘；20/22钢带铠装；30/32细钢丝铠装；50/42粗钢丝铠装； 橡套电缆各型号中符号含义：U矿用橡套电缆； G高压电缆；P屏蔽； SP双屏蔽；C采掘设备用； Q千伏级线路 Z电钻用； M矿灯用；F氯丁橡胶护套电缆。高压开关电器主要有：熔断器作用：可限制短路电流，降低对电气设备的动、热稳定性的要求.断路器作用：切断正常负荷电流和短路故障电流，既作控制又兼作保护用。隔离开关：将高压配电装置元件与电源隔离; 用途: A.隔离电源 B.电路转换 C.闭合或分断小电流电路负荷开关:可以用来切断负荷电流，但不能用来切断短路电流。用途：容量不大或不太重要的10kV及以下配电线路上作电源开关用.矿井供电方式:矿井供电方式取决于矿区范围、机械化方式矿层结构、采煤方法、矿层埋藏深度,矿井涌水量大小等因素深井供电系统适用矿层埋藏深、倾角小，采用立井和斜井开拓，生产能力大的矿井。浅井供电系统对矿层埋藏不深（距地表100200m内）的情况，处于经济和运行方便的考虑，一般采用浅井供电系统。深井与浅井供电系统的不同:在于浅井井底车场的配电所代替了深井系统中的井下变电所,以及采用钻眼向采区供电的方式平硐供电系统:对矿层埋藏较浅（低于100m)、分布范围广的矿井一般采用平硐开采的供电系统钻眼供电的优点：1）将由矿井地面变电所至采区变电所的电缆线路换成可靠的架空线路，节约有色金属和投资；2）井下巷道中没有高压电缆，人员设备更安全；3）减少井下变电所硐室的开拓；4）再由沼气煤尘突出的采区，由于使用变电亭，使防爆高压配电箱和矿用变压器的使用大大降低；缺点：1）需要进行钻孔、下套管，且套管不能回收；2）需要加设架空线路、修建变电亭；3）冬季施工维护困难。综采矿井常用方式：6kV采取变电所移动变电站工作面配电点方式矿井地面变电所位置选择原则1）靠近主要负荷和入井电缆井筒，减少金属导线消耗，降低电能损耗。2）架空线与所址同时确定，一边为各级电压线路进出变电所留出走廊。3）设在常年主导风向上风侧，避开污染源。4）具有适宜的地形和地质条件。5）避开危险区和排废场，与铁路距离40m. 6）交通方便，有扩展空间采区变电所位置确定原则：1）位于负荷中心，并保证向采区内最远距离、最大容量负荷供电；2）一个采区尽量采用一个采区变电所；3）尽量设在顶底板稳定，无淋水地点；4）通风、运输方便。井下主变电所位置选择原则：应尽量靠近负荷中心，并根据通风良好、交通方便、进出线易于敷设、顶底板条件及保安煤柱的位置等因素，综合加以考虑。一般设在靠近副井的井底车场范围内。煤矿井下三大保护：漏电保护、保护接地、过流保护矿井发生瓦斯煤尘爆炸必须具备以下两个条件：1瓦斯煤尘浓度在爆炸浓度范围内2、存在足够温度的点火源。矿用电气设备分为矿用一般型电气设备和矿用防爆型电气设备。六种常用防爆类型：1、增安型 EXe I 2. 隔爆型 EXd I 3、充油型 EXo I 4. 本质安全型EXib I 5. 正压型 EXp I 6. 特殊型 EXs I隔爆性能主要靠隔爆面长度、间隙厚度和隔爆面光洁度即隔爆三要素保证。漏电是电网对地发生电能泄漏的电气故障，特征是电网对地的绝缘阻抗降低，泄漏入地电流增大。触电经常被认为是电网发生漏电故障的一种形式，直接威胁工作人员的生命安全。影响触电程度最主要的因素是触电电流大小和触电时间的长短。1） 安全电流：发生触电时不会致死、致伤的通过人体的最大触电电流。我国规电为30mA。2） 允许安秒值： 国际通用规定为： 30mAs。3） 安全电压，规定：在没有高度危险的条件下65V，在高度危险的条件下为36V，在特别危险条件下，采用12V。井下低压供电系统的基本特点1）采用变压器中性点不接地或高阻接地运行方式。2）以一台动力变压器为一个相对独立的供电单元。3）动力电压等级为380V、660V、1140V三种。4）低压线路全部由电缆组成。漏电保护的目的是通过切断电源的操作来防止人身触电伤亡和漏电电流引爆沼气煤尘。对漏电保护的要求：全面指保护范围应覆盖整个供电单元，没有动作死区；安全即要求满足30mAs安秒值的规定；保护可靠一指保护装置本身有较高的可靠性，二指保护性能要可靠；灵敏指保护装置对故障的反应能力；有选择性要求在供电单元中只切除故障部分的电源，而不切除非故障部分的电源供电系统漏电保护的选择性包含两层含义：1）上下级漏电保护之间的纵向选择性，一般采用漏电保护动作时限级差来实现；2）同一级各配出线路漏电保护之间的横向选择性，一般可采用零序电流保护和零序功率方向保护原理来实现。三级选择性漏电保护系统是指在供电系统的三级上都装设有选择性漏电保护装置；两级选择性漏电保护系统是指在供电系统的三级中的两级装设有选择性漏电保护装置。漏电保护原理：1）附加电源直流检测式漏电保护；2）利用三个整流管的漏电保护；3）零序电压式漏电保护； 4）零序电流式漏电保护；5）零序功率方向式漏电保护； 6）旁路接地式漏电保护JY82各主要元件的作用：QS隔离开关，检漏继电器的电源开关，对自动馈电开关有电气闭锁作用。1L三相电抗器，作用是把直流检测回路与三相交流电网连接起来的元件。C2电容器，也叫接地电容，用来接通检测继电器的交流回路。减少交流电流对继电器KD直流电路的干扰，防止检漏继电器误动作。KD直流继电器，检漏继电器的执行元件；KD1为动作节点，用以接通自动馈电开关脱扣器线圈的电源，KD2为自保节点，且比KD1先行闭合，这样可以提高继电器的动作可靠性，并能防止间歇性漏电时，烧毁节点KD1。R1平衡电阻，阻值为1千欧，使整流器经常有稳定的负荷，保证整流器的输出电压的稳定。C1延时电容器，防止在检漏继电器投入运行的瞬间，因C2的充电电流引起KD的误动作。VC桥式整流器，提供附加的直流检测电源保护接地原理：由于接地装置的分流作用，通过人身的电流便大大减少。或：由于接地极的电阻很小，漏电电流在Rgr上产生的电压降亦很小，使得漏电设备外壳的对地电影大大降低，从而降低了接触电压，保证了触电人员的安全。保护接零，就是把电气设备正常情况下不带电的金属部分与电网的零线作电气连接的保护措施。保护接零的目的：保证人身安全，防止发生触电伤亡事故。如果在电源被切断之前恰有人触及该漏电设备外壳，可利用保护接零的分流作用，减少人身触电电流，降低接触电压，以保证人员的安全。短路的原因、种类及危害：在供电系统中，发生单相短路的可能性最大，但一般三相短路的短路电流值最大。为了使电气设备在最严重的短路情况下不致损坏，常用三相短路电流来校验电气设备承受短路的能力。两相短路电流数值最小，常用来校验短路保护装置的灵敏度，是保护装置对最轻的短路故障也有较强的反应能力。 短路电流最大有效值常用于校验电气设备的电动力稳定性。 短路容量常用来选择和校验电气设备的开断能力。 对过流保护的原则要求 1.动作迅速 2.动作有选择性 3.可靠性4.动作灵敏 矿山常用控制电器有：控制器、主令电器、继电器、接触器等。控制线路图绘制的一般原则1）把全部电路分成主回路、控制回路和辅助回路。2）图中各电器元件应按规定的图形符号和文字符号表示。3）电路中的接点位置按线圈不通电（或未加外力）时的位置画出 。控制回路：STP为停止按扭；ST为启动按扭；KM为接触器线圈，KM2为其辅助接点；FR1为热继电器FR的常闭接点。 电力系统的概念：是指进行生产、传输、分配、消费电能的各个环节构成的一个整体。电力系统的主要环节：发电厂（站），变电所， 电力网煤矿常用电压等级及应用范围36V及以下：井下电气设备控制及局部照明127V：井下照明及手持式电钻；220V：矿井地面照明250V(DC)：电机车；380V：小型矿井井下使用500V(DC)：井下电机车；660V：井下低压动力750V(DC)：露天煤矿工业电机车；1140V：井下综采动力1500V(DC)：露天煤矿工业电机车；6kV：井上、下高压电机及配电电压；10kV：特大型矿井井上、下高压电机及配电电压； 35、60、110kV：矿区受电电压或配电电压电力负荷的等级：一级负荷：采用两个独立电源供电。 二级负荷：采用两回线路供电。 三级负荷：不属于一、二级负荷的所有用电设备，对供电无特殊要求，一般采用单 一回路供电。电力负荷对供电的基本要求：1）保证供电的安全可靠性；2）保证电能的良好质量；3）保证供电系统的经济性。供电系统结线是指各种电气设备及其连接线构成的电路，其功能是汇集和分配电能；系统或网络结够的结线方式：放射式、干线式和环状式各级变电所主结线：单母线、桥式,双母线、线路变压器式矿井供电方式取决于矿区范围、机械化方式、矿层结构、采煤方法、矿层埋藏深度、矿井涌水量大小等因素。控制电器：用来实现电动机的起动、停止、反转、调速等控制过程的电器。矿山常用控制电器有：控制器、主令电器、继电器、接触器等。矿山四大生产系统：提升系统、通风系统、排水系统、采运系统提高功率因数的方法：1、提高用电设备本身的功率因数2、人工补偿提高功率因数补偿电容器组的结线方式10kV及以下线路的补偿电容器组采用三角形结线。三角形接线：当电容器额定电压按电网的线电压选择时，应采用三角形接线。星形接线：当电容器额定电压低于电网的线电压时，应采用星形接线。相同条件下，三角形结线时补偿容量是星形结线的3倍。电力系统中的功率因数一般采用一定时间段内的有功电度数与视在功率电度数（有功电度数与无功电度数的平方和再开方）的比值作为参考值。电力系统：电能以功率形式表达时，俗称电力。电力由各种形式的发电厂生产，经过输送、变换和分配，到达分散的电能用户，这些生产传输分配消费环节，组成了一个有机的整体，叫做电力系统。发电厂：是把其他形式的能量转换成电能的场所。变电所：是汇集电能、变换电压的中间环节，它由各种电力变压器和配电设备组成。电力网：主要由各种变电所及各种电压等级的电力线路组成。额定电压：能使受电器、发电机、变压器等正常工作的电压。供电系统结线：指由各种电气设备及其连接线构成的电路，其功能是汇集和分配电能。熔断器：当有电流流过时，元件本身会因发热而熔断，并借助灭弧介质的作用，使所连接的电路断开，达到保护电力线路和电气设备的目的。断路器：既可以切换正常负载电流，又可以切换短路故障电流，即同时承担着控制和保护的双重任务。本质安全型电气设备：在规定的试验条件下正常工作，或在规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的本质安全电路的电气设备。漏电故障分为集中性漏电和分散性漏电。集中性漏电指发生在电网的某一处或某一点、而其余部分的对地绝缘水平仍然正常的漏电，分为长期集中性漏电，间歇集中性漏电和瞬间集中性漏电。触电：人体接触带电导体或因绝缘损坏而带电的电气设备金属外壳，甚至接近高压带电体而成为电流通路的现象触电电流阶段：感知电流，反应电流，摆脱电流，极限电流接触电压：人站在地上，身体某一部分碰到带电的导体或金属外壳时，人体接触部分与站立点的电位差。触电持续时间：从触电瞬间开始到人体脱离电源或电源被切断的时间。安全电流：发生触电时，不会使人死亡 致伤的通过人体的最大的触电电流。漏电保护：利用漏电保护装置来防止电气事故的措施。目的：通过切断电源的操作来防止人身触电伤亡和漏电电流引爆瓦斯煤尘。保护可靠：一是保护装置本身应有较高的可靠性；二是保护性能要可靠。保护接地：用导体把电气设备中所有正常不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分（即与带电部分相绝缘的金属结构部分）和埋在地下的接地极连接起来。保护接零：把电工设备的金属外壳和电网的零线可靠连接，以保护人身安全的一种用电安全措施。短路：供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间的短接，相与地之间的短接。过流：流过电器设备或线路的超过其额定值或允许值的电流控制电器：用来实现电动机的启动，停止，反转和调速等控制过程的电器。矿山常用的控制电器有控制器，主令电器，继电器和接触器等接触器：是一个由电磁铁带动的开关。 包括直流和交流两种。主令电器：起着发号施令作用的电器称为主令电器。按钮，万能转换开关，终端开关和主令控制器等均属载波控制系统：利用发射机把控制意图变成频率不同的电信号发射到动力线路上，经过动力线路传递到接收机，由接收机带动执行元件完成控制意图，这种控制系统叫载波控制系统光通量：光源在单位时间内向周围空间辐射出的，是人眼产生光感觉的能量。发光强度：光源在某一特定方向上单位立体角内辐射的光通量称为光源在改方向上的发光强度。照度：单位面积上接受到的光通量。发光效率：光源发出的全部光通量与其全部输出功率之比。低压电网电压在1KV一下的。高压电网电压为3330KV。超高压电网电压为3301000KV。特高压电网电压在1000KV以上对于变压器二次侧，规定其额定电压比系统电网电压高5% 10%系统结构方式：放射式（单回路放射式和双回路放射式），干线式，环状式。供电系统的结线方式：单母线，桥式，双母线，线路变压器组井下供电系统：深井供电，浅井供电，平硐供电按灭弧介质划分：多油断路器、少油断路器、真空断路器和六氟化硫断路器。隔离开关用途 隔离电源电路转换闭合与分断小电流的电路高压开关柜“五防”措施：防止误分、合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂接地线；防止带接地线合隔离开关；防止人员误入带点间隔。电力变压器分类：低损耗电力变压器，矿用动力变压器，矿用隔爆干式变压器变电站闭锁功能：电动机综合保护（断相、过载、过流、短路、过压保护），风、电、瓦斯闭锁功能。移动变电站组成结构：由隔爆高压负荷开关箱、隔爆干式变压器和隔爆低压馈电开关箱组成。煤矿井下常用的动力电缆主要有铠装电缆和橡套电缆等类。电缆故障的种类：漏电、接地（完全接地、低阻接地、高阻接地）、短路、断线、闪路性故障。电缆故障的原因：机械损伤、绝缘老化、施工不当。电缆故障的性质：开路，低阻，高阻，闪络电缆故障探测方法：电桥法、低压脉冲反射法、脉冲电压法、脉冲电流法。三大保护：漏电保护、保护接地、过流保护瓦斯爆炸发生条件：瓦斯浓度达到5%16%；存在温度达650750的点火源防止瓦斯爆炸预防措施：（1）将瓦斯和煤尘含量严格控制在非爆炸范围内。（2）控制井下热源、火源和电源不外露或低于引爆温度。（3）完善井下供电系统的保护装置（4）建立健全安全制度个操作制度，保证井下供电设备的正常运行矿用电气设备分矿用一般型电气设备和矿用防爆型电器设备隔爆三要素：隔爆面长度，间隙厚度，隔爆面光洁度Exd I：具有隔爆外壳的矿用电气设备；Exo I：防暴油濅型电气设备；Exib I：本质安全型电气设备；Exs I：防暴特殊性电气设备。理论上分析，漏电可分为单向漏电、两项漏电和三向漏电三种类型，对应于单相、两相及三相的对地绝缘阻抗下降，其中前两种属不对称性故障，后者属对称性故障。10、产生露电原因：（1）电缆或电气设备本身的原因（2）施工安装不当（3）管理不当（4）维修操作不当井下漏电危害：（1）人身触电（2）引起瓦斯爆炸和煤尘爆炸（3）使电雷管无准备爆炸（4）烧损电气设备，引起火灾（5）引起短路事故（6）严重影响生产低压电网中性点接地方式：变压器中性点经高电阻接地运行方式中性点直接接地短路种类：三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路矿山常用的控制电器有控制器、主令电器、继电器、和接触器等电网电压等级不同，绝缘水平也不用，与此相关的漏电闭锁动作电阻值也不一样，对380V系统，单相漏电闭锁动作电阻为7K欧，对660V系统，为22k欧。对1140V系统，为40K欧。矿山企业的节电途径归纳为3条：加强技术管理，实行计划用电积极推广节电新技术采用无功补偿，提高负荷的功率因数。矿山生产系统的节电措施：提升系统、通风系统、压风系统、排水系统、井下采掘生产系统、采用硅整流和控硅装置。电力负荷分级：（1）一级负荷 凡是因为突然中断供电，将造成生命危害；导致重大设备破坏且难以修复；打乱复杂的生活过程并使大量产品报废，给国名经济造成重大损失，都是一级负荷（2）二级负荷 凡因突然中断供电，将造成大量减产，产生大量废品，大量原材料报废，使工业企业内部交通停顿的 （3）三级负荷 凡是不属于一二级符合的用电设备，都是三级负荷。电力负荷对供电的基本要求：1保证供电的安全可靠 2保证电能的良好质量 3保证供电系统运行经济性。外桥接线的适用范围 （1）供电线路短，线路切换少的变电所 （2）由于某种原因要经常切换变压器的变电所（3）有稳定穿越功率的变电所（4）处于环网中的变电所（5）向一二级负荷供电的情况内桥接线的适用范围 （1）电源线路较长的变电所（2）不需要经常切换变压器且负荷稳定的变电所（3）没有穿越功率的变电所（4）处于电网终端的变电所（5）向一二级负荷供电的情况 采用钻孔敷设电缆的优点：将由矿井地面变电所至采区变电所的电缆线路换成可靠的架空线路，节约了有色金属和投资。井下巷道中没有高压电缆，使人员和设备更安全。减少了井下变电所硐室的开拓量。在有瓦斯，煤尘爆炸危险的采区中，由于将变电亭设在地面，就使防爆高压配电箱和矿用变压器的用量达到了最低限度。采用钻孔敷设电缆的缺点：需要进行钻孔、下套管工作，且套管不能回收。需要架设高压架空线、修建变电亭。冬季施工和维护困难。井下中央变电所位置选择原则：尽量靠近负荷中心，并根据通风良好、交通方便，进出线易于敷设，顶底板条件及保安煤柱的位置等因素综合加以考虑。采区变电所移动变电站工作面配电点供电方式的特点：（1）与采区变电所工作面配电点供电方式相比，由于高压深入工作面，故简化了低压供电系统，缩短了低压供电距离，减少电能损耗，保证了供电质量，满足了正常运转和启动的需要。提高供电网的安全性，并可以减少电缆截面面积和低压开关数量。（2）采用了干式自冷变压器，提高了采区供电的防爆性能，有利于安全，且便于检修。（3）移动变电站可根据需要在轨道上移动或固定，不需要建造变电硐室。采区变电所位置的确定原则：（1）位于负荷中心，并保证向采区内最远距离、最大容量设备供电。（2）一个采区尽量采用一个采区变电所位置。（3）尽量设在顶底板稳定、无淋水的地点。（4）通风，运输方便。限流式熔断器与普通熔断器有什么差别：灭弧能力强，灭弧时间短0.01S降低了对电器设备的动、热稳定性的要求。注意：1正常情况下应将指示器朝下放置，以便观察，必要时亦可将其水平或倾斜安装。2熔断器的上限容量不应大雨最大短路电流值，下限容量不应小于短路电流。3保护高压电动机的熔丝的安-秒特性曲线，应高于高压电动机启动时的同名特性曲线，且在统一电流下，两者的时差不应大于0.5S。在最大启动电流时，两者的时差也不应大于0.5S。矿用一般型电器设备要求：（1）外壳有一定的防水防外物要求（2）引入电缆的接线端子有一定的空气间隙和漏电距离的要求（3）有良好的耐潮性能（4）进线装置负荷国家标准GB 3836-2000（5）具有内外接地螺栓（6）接线盒的内壁和可能产生火花金属外壳内壁应均匀的涂上一层耐弧漆防爆特殊型电气设备形式：（1）用耐腐蚀的金属网制成的网罩隔爆结构（2）用耐腐蚀和耐燃性能好的微孔通气材料制成的微孔隔爆结构预防漏电触电措施：(1) 加强井下电气设备的管理和维护，定期对电气设备进行检查和试验，性能指标达不到要求的应立即更换。(2)井下电缆应悬挂整齐，避免出现“挤、压、埋、淋、砸、崩、摩”现象。采煤工作面要避免乳化泵站高压管路工作状态下窜动时与电缆产生的摩擦，掘进头的电气设备要重点防护，避免电绞钢丝绳摩擦电缆，迎头电机负荷线要加装护套，防止机械损伤，严禁炮崩电气设备。(3) 严格规范接线工艺，确保电气密封，防止因洒水防尘时造成电气内部受潮而漏电。(4)加强手持式电动工具把手的绝缘，在把手上再加一层绝缘套，以形成双重保护。（5）严格按章作业，严格执行停、送电工作票制度，避免因误操作而引起人身触电和其他电气事故。(6)使用可靠的保护接地系统，利用漏电保护装置及时切断漏电故障线路的电源，防止人身触电和故障的扩大。(7)井下配电变压器的中性点禁止直接接地，以减少漏电或触电电流。随着科技的不断进步和机电管理水平的进一步提高，通过深入开展矿井质量标准化工作，井下供电线路的面貌和供电质量有了明显的提高，煤矿井下低压供电线路的漏电故障大幅度减少，有力地促进了矿井的安全生产。中性点绝缘特点：安全，漏电电流小，但对保护装置的灵敏度要求比较高。中性点经高电阻接地运行方式特点：漏电电流稍大，不利于安全，但对保护装置灵敏度要求不高，因而保护装置的可靠性较高直流检测式漏电保护的缺点：（1）保护无选择性。即在供电单元内无论何处发生漏电，都将引起总开关跳闸，停电范围大。（2）电容电流补偿是静态补偿，电感电抗支调定后就不能随电网对地电容的变化而自动变化，因而不能保护整个生产过程都达到最佳补偿状态，降低了保护的安全性。（3）保护装置的动作时间较长整流管漏电保护特点：结构简单，不需另设直流电源，即可获得直流检测式漏电保护所具有的保护特性，它具有较高电压，所以能够较真实的反应电网的绝缘水平。应用范围：电压较低的地方零序式漏电保护原理：利用零序式电压的大小来反应电网对地的绝缘程度，当零序电压大到一定程度，就使馈电开关跳闸。短路环的作用是克服衔铁和振动的噪声。由于短路环的存在，通过A和B的磁通会出现相角差，同时可知两者磁通不会同时为零，所以振动和噪声大为减弱。QC83系列启动器控制方式：就地控制（利用启动器本身的启动，停止按钮进行控制）和远方控制（在离开启动器一段距离一段距离另加一组启动，停止按钮进行控制）漏电闭锁回路作用：在启动器的隔离开关闭合后，电动电动机未启动前，漏电闭锁回路可对启动器负荷侧主回路的绝缘状态进行监视，绝缘电阻大于漏电闭锁整定电阻值时，电动机可以启动。小于漏电闭锁整定电阻值时，漏电闭锁装置动作并闭锁，电动机无法启动，从而实现低压供电系统的选择性漏电保护。电动机起动后，漏电闭锁电路被切除，这时主回路绝缘状态由装在电网总馈电开关处的检漏继电器进行监视。采煤工作面电气设备要求：电网容量要打，供电质量要好，供电安全，可靠。工作面电气设备应采用隔爆型或本质安全型。电动机要有大的启动力矩，晓得启动电流，强的过负荷能力和较高的功率因数对采煤机组的控制要求1）应有零电压保护，以防止电动机自启动而造成事故。2）能在采煤机上远距离停止输送机，以保证生产安全3）最好不再工作面内切断负载电流，以免造成爆炸事故。采煤机的控制系统功能：（1）采煤机的启动与停止（2）采煤机的紧急停车和自锁（3）采煤机主电路隔离开关空载切段或接通时的自锁（4）除电动机启动与停止外，其余操作都是用按钮控制相应的电磁液压阀进行的，以使左右滚筒升降，牵引调速换向，机身调斜（5）采煤机的恒功率自动调节使用功率调节器有如下优点：（1）使电动机经常保持在额定负荷下运转，充分发挥采煤机的效能，（2）由于自动调节负荷，可防止电动机过载，过热引起的开关跳闸等事故，从而减少停产时间（3）减小及其的冲击负荷，运行平稳，可以延长机器的检修周期和寿命，减轻司机的操作量及维修工作量对风电闭锁装置的要求（1）正常情况下，应先停掘进巷道中电源，再停止局部通风机运转，事故情况下，局部通风机停止运转，掘进工作面电源也同时被切断（2）掘进工作面必须先送风，后送点，严禁先送电，后送风或风电一起送， （3）启动，停止掘进工作面电气设备，不影响局部通风机正常运转（4）风电 系统的组成，接线，操作简单节点的一般措施：（1）加强技术管理，实行计划用电a：建立日用电量分析制度b：实行负荷调整，降低负荷高峰c；实行经济运行方式d：加强运行维护和检修（2）积极推广节电新技术a：采用高效低耗的节能型供用电设备b：改造现有电耗大的生产工艺和设备c：改造供电系统，降低线路损耗d：合理使用现有设备，人工提高功率因数（3）采用无功补偿，人工提高负荷的功率因数。在煤矿常用的两种方法：a：使用同步电动机过励磁运行，在该运行状态下同步电动机可以向电网提供部分无功功率b:在电网中并联电力电容器，通电后的电容器同样能给电网提供无功功率。提高功率因数的两大类方法（1）提高用电设备本身的功率因数a：尽量采用鼠笼矢异步电动机b：避免电动机和变压器请再运行c：对于不用调速的大型设备，尽量采用同步电动机d：绕线式异步电动机同步化运行e：尽量采用高压电动机，这样可以省掉降压变压器（2）人工补偿提高功率因数a：并联异相电容其组b;采用同步调相机c：采用可控硅静止无功补偿器d：采用进相机改善功率因数。对于煤矿企业的供电系统，电力电容器组的设置有高压集中补偿，低压成组补偿，分散就地补偿。漏电保护在煤矿井下电网中的应用？答：漏电保护的主要目的是通过切断电源的操作来防止人身触电伤亡和漏电电流引爆瓦斯煤尘。对于井下中性点绝缘的供电单元，漏电保护有多种方式，如附加电源直流检测式、零序电压、电流式，旁路接地式等，它们的保护原理各不相同。随着采煤综合机械化的发展，井下用电设备和容量不断增加，为了保证供电的可靠性和连续性，要求采用有选择性的漏电保护系统。作为继电保护范畴的漏电保护，也应象其它继电保护装置一样，应当满足安全性、可靠性、选择性和可靠性要求。当前，煤矿井下普遍采用单一化的漏电保护方式，再者厂家制造产品差异性，漏电保护系统很难做到继电保护装置四大基本特性的要求。因此，研究各种漏电保护方式的原理，结合现场供电系统的要求进行优化组合，寻求综合性的漏电保护方案是解决煤矿井下漏电保护的关键所在。煤矿井下的环境特点及对矿用电气设备的要求？答：（1）由于煤矿井下的空气中含有瓦斯和煤尘，在一定的条件下可以被点燃燃烧甚至发生爆炸：要求矿用电气设备必须具有防爆性能。（2）由于井下空间小：要求矿用电气设备体积小、质量轻。（3）由于井下常发生冒顶片帮事故：要求矿用电气设备不仅应有坚固的外壳，而且内部元件还应有较强的抗震能力。（4）由于井下空气潮湿：故对矿用电气设备的防潮性能和绝缘水平有更高的要求。（5）由于井下散热条件差：要求矿用电气设备应尽量用耐热性能好的铜材料作导电体，并采用较高的绝缘等级。（6）由于井下电气设备启动频繁：要求矿用电动机等拖动设备应有较大的启动力矩和较强的过负荷能力。 为什么要用电能作为主要力？易转化；易控制；运输方便，成本低。电力系统电能由各种形式的发电厂产生，经过输送、变换和分配，到达分散的电能用户，这些生产变换传输分配消费的环节,组成的一个有机整体，叫做电力系统为什么建立大型电力系统？有利于一次能源的利用；减小了电能的损耗，减低发电成本；保证了供电质量；提高了供电的可靠性；有利于今后的发展。 变、配电所：变电所是汇集电能、变换电压、分配电能的中间环节，它由各种电力变压器和配电设备组成。不含电力变压器的变电所称为配电所。额定电压：能使用电设备正常运行并获得最佳经济效果的电压。电力负荷：是指设备或线路中正常运行时消耗和损耗的功率之和。 对供电系统的基本要求： 1、安全性：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。2、可靠性：应满足电能用户对供电的连续性要求，不能停电或短时间停电，但要马上恢复供电。3、优质性：应满足用户对电能质量方面的要求，电能质量是指电压、频率和谐波含量。4、经济性：应在技术上、经济上合理，以前三条为前提，力求系统简单、操作方便、投资少、运行和维护费用低。母线：又称汇流排，是解决一个电源与多个负荷之间供电矛盾的好办法。 供电系统的基本结线方式 ：有：* 放射式三种 * 干线式两种 （树干式）* 环状式(特点和用途)各级变电所常用结线方式： 有：* 母线式三种 * 桥式三种（内、外桥、全桥） * 线路-变压器组式。采区变电所位置选择： 位于负荷中心； 采区变电所的位置一般不变； 设在地质条件好的地点(顶底板、淋水)； 通风、运输方便； 考虑大容量电机的最大供电距离灭弧方法：(目前常用) 速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、粗弧分细灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法、惰性气体灭弧法等。熔断器是一种当电流超过规定值时（故障电流），使其熔体发热熔化,从而断开电路的保护电器，并对电路及电路中的设备进行保护，该元件称为熔断器。“限流”式熔断器：该熔断器同时采用几种灭弧方式（粗分细、长切短、狭沟），故是一种灭弧能力很强的熔断器，能在短路电流未达冲击值（即短路后不到半个周期0.01秒）即能完全熄灭电弧，使线路和设备不受冲击电流的影响，因此，称为“限流”式熔断器高压断路器用途能切断过负荷电流和短路电流。高压断路器分类：多油：这是一种用油兼作灭弧、绝缘介质的 断路器。特点是箱内充油较多；少油：少油断路器充油较少，油只作熄弧介质用。真空特点：动作快、灭弧时间短，适于频繁操作，但造价高，能引起过电压。对于任何一种高压开关柜 应具有“五防”功能：防止误分、合断路器、 防止带负荷分、合隔离开关、 防止带电挂接地线、防止带地接线合隔离开关、防止人员误入带电间隔。DW80系列型号：D-断、 W-万 、 8-防爆 、 0-设计序号、 200-额定电压、 F-分励器；BKD1-400Z/660Z（F）型矿用隔爆真空馈电开关型号： BKD-隔爆矿用低压开关， Z-真空， 400A额定电流， 660V额定电压， Z-总开关， F-分支开关，1设计序号；结构：隔爆外壳、真空低压开关QF、电气部分。BKD1-400Z/660Z（F）保护：三段保护（过载、过流、短路）均有反时限特性（动作电流和时间成反比）漏电保护（漏电保护是指当电网漏电时，通过切断电源来防止人身触电伤亡和漏电电流所引爆瓦斯、煤尘的一种措施。）？漏电闭锁？失压保护？开关的选择原则：按使用环境和用途选择型号；按工作处参数选择规格；短路校验。电力变压器的额定容量：是指它在规定的环境温度（20）、使用年限内（20年）所能连续输出的最大视在功率（KVA）。移动变电站组成：由一台FB-6型隔爆高压负荷开关、一台KSGB型隔爆干式变压器和一台BLZ型隔爆低压馈电开关组成，它们用法兰隔爆面和紧固螺栓连成整体，下有滚轮可随工作面的推进而迁移。互感器的作用：A、用来使仪表继电器与主电路绝缘；B、用来扩大仪表、继电器的适用范围；C、将一次回路的大电流（或高电压）变换成小电流（或低电压）。电流互感器二次回路接近于短路状态，二次额定电流一般为5A；电压互感器工作时，二次接近于开路状态。二次绕组的额定电压一般为100V。电缆的分类：铠装电缆、橡套电缆、塑料电缆。 安全用电指的是：人身触电；设备故障；在井下还要特别注意防止由于电气事故引起的瓦斯爆炸。矿用电气设备的要求:要求电气设备体积小、重量轻；要求电气设备有坚固的外壳、内部之件有较强的抗震能力。要求电气设备防潮性能和绝缘水平要高。要求电气设备具有防爆性能。要求电气设备有较强的过负荷能力和起动力矩。防暴原理1、隔爆性和耐爆性：外壳内爆炸后，高温和火焰通过接合面喷出时，受到足够的冷却。外壳内爆炸后，外壳不至于破坏。隔爆面三要素：间隙、宽度、光洁度。增安型：采用适当措施，工作时不产生电弧、火化、高温的部件，Exe；本质安全型：工作时所产生的电火花和热均不能点燃，Exi漏电：广义上讲，漏电是一种电网对地发生电能泄漏的现象，特征是电网对大地的绝缘阻抗降低，流入大地的电流增大，该现象称为漏电。(该电流为漏电电流)影响触电危害程度的有关因素：通过人身的电流大小；触电时间。触电的预防办法：变压器中性点禁止接地井下电气设备采用保护接地井下电网采用漏电保护装置。短路：是指供电系统中电位不同或相位不同的导体相互接触，并形成较大的电流，称之为短路。短路的形式：三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路。无限大容量电源系统：是指电力系统的容量很大，当系统功率变化甚至短路，变电所母线上的电压基本保持不变，该系统称之为无限大容量电源系统。过电压的分类：由雷电引起的过电压叫大气过电压，又称外部过电压（又分直击雷过电压、感应雷过电压）；由电力系统中的操作或故障而引起的过电压就叫内部过电压（又分操作过电压、故障过电压）。避雷针作用：防护电气设备、线路及建筑物等免遭直击雷的危害。避雷器：作用：防护感应雷（雷电波）对电气设备产生危害的保护装置；常用的避雷器是氧化锌避雷器。电气控制就是利用一些装置或起动器来控制用电设备的起动、停车、正转、反转、调速等，称之为电气控制。用来实现以上功能的电器称为控制电器。接触器是一个由电磁铁带动触点动作的一种开关，在电路中，起着接通或切断主电路的作用。继电器是一种灵敏的小型自动控制电器，一般用在控制回路中。双向控制：也就是我们常说的电动机正反转的控制，企业需要正反转的设备有很多，如提升机、天车、车床等。一般用换相序来实现。（注意画图）恒功率自动调节采煤机的滚筒在截割硬煤或软煤时，功率变化较大，当切割软煤时，所需功率较小，使牵引速度变快。当切割硬煤时，所需的功率最大，使牵引速度变慢，因此牵引速度与电动机的输出功率由直接关系，功率又与电流有关。这样我们利用一个电气装置，能在电动机欠负荷时自动增加采煤机的牵引速度，反之，自动降低牵引速度，从而使电动机保持在接近额定负荷下运行，这就是恒功率自动调节。其优点：电动机能在额定负荷下运行，充分发挥采煤机的效率；防止电动机过载、过热引起的事故，减少停产时间；减小电动机的冲击，可以延长及其的检修周期和寿命；减轻司机的操作量及维修工作量。节约用电的意义在于： （1）节约电能，也就是节约发电所需的一次能源，从而使全国的能源得到节约，可以减轻能源和交通运输的紧张程度； （2）节约电能，也就意味着相应地节省国家对发供用电设备需要投入的基建投资； （3）节约电能，必须依靠科学与技术的进步，在不断采用新技术、新材料、新工艺、新设备的情况下，节电同时必定会促进工农业生产水平的发展与提高； （4）节约电能，要靠加强用电的科学管理，从而会改善经营管理工作，提高企业的管理水平； （5）节约电能，能够减少不必要的电能损失为企业减少电费支出，降低成本，提高经济效益，从而使有限的电力发挥更大的社会经济效益，提高电能利用率，更为有效地利用好电力资源。 电力设备的经济运行：使电力系统的有功损耗最小而经济效益最佳的运行方式称电力设备的经济运行。功率因数：有功功率与视在功率的比值称为功率因数，用cos表示。cos=P/S，功率因数越接近1越好。功率因数低的后果：使发电机和变压器的容量变小、增加输电电线的功率损失、增加线路的电压损耗。煤矿企业地面总变配电所6-10KV母线上的功率因数应达到0.95以上。并联电力电容器组提高功率因数补偿方式及补偿区：高压集中补偿：、低压成组补偿、分散就地补偿。补偿电容器组常按三角形接线，主要原因如下：可以防止电容器容量不对称而出现过电压（升为线电压）；三角形接线时，若发生一相短线，只是补偿容量减少，而星形时，则失去补偿。；可充分发挥电容器的补偿能力：三角是星形3倍 。基本电费：是指按用户用电容量计算的电费，不管实际耗电量多少，只按安装的变压器及高压电动机的容量来收费。企业总电费：E2=Eba基本电费+Emo流动电费Ead力率调整电费光通量：光源在单位时间内向周围空间辐射出来的，使人眼产生感觉的能量。发光强度：光源在某一特定方向上单位立体角内辐射的光通量。照度：单位面积上接收到的光通量发光效率：是指光源所发出的全部光通量与其全部输入功率之比。电力系统:由各种不同电压等级的电力线路将发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，叫做电力系统。变电所的作用：变电所是汇集电能、变换电压的中间环节。电力网:根据电压等级的高低，将电力网分成低压、高压、超高压和特高压四种。电压在1.2kv及以下的电力网为低压电网；3-330kv的为高压电网；330-1000kv的为超高压电网；1000kv及以上的为物高压电网。额定电压确定方法（三种）确定电气设备额定电压的一般规律： A. 发电机： 额定电压 UGN=1.05系统额定电压（UN） B. 变压器： 受电侧额定电压UTN1 与发电机相连时，UTN1=UGN 与线路（系统）相连时，UTN1=UN 输出侧额定电压UTN2 与35kV及以上线路相连: UTN2=1.1 UN 与35kV以下线路相连，但变压器的短路电压百分比 Uk%7.5%，或连接长线路时 UTN2=1.1 UN 其他情况 UTN2=1.05 UN C. 系统额定电压与设备额定电压: 系统UN=用电设备UN电力负荷对供电的基本要求：1.保证供电的安全性 2.保证供电的可靠性 3.保证电能的良好质量 （优质） 4.保证供电的技术经济合理（经济）电力负荷分为三级：1.一级负荷，有：主排水泵、通风机、立井载人提升机有其配套的高低压用电设备。应采用两个独立电源的双回路供电。 2.二级负荷，有：地面空气压缩机、主要运输提升设备、井底车场整流设备、采区变电所、井筒防冻设备等。应采用双回路供电。 3.三级负荷，有：机械修理厂、生活福利设施等。一般采用单回线路供电方式。供电系统结线，是指由各种电气设备及其连接线构成的电路，其功能是汇集和分配电能。供电电源系统结线按电路拓扑结构可分为3种：放射式、干线式和环式。桥式结线可分为“内桥式”、“外桥式”和“全桥式“三类。外桥结线用于切换变压器，内桥结线用于切换线路。矿井供电系统主要有深井、浅井和平硐三种形式。深井供电模式为：地面变电所井下中央变电所采区变电所（移动变电站）工作面配电所点。浅井供电:如果煤层埋藏较浅，且电力负荷轻小，可通过井筒或钻孔将电能送入井下，这种供电方式称为浅井供电。矿井供电系统组成：煤矿供电系统是由各类地面变电所，井下的中央变电所、采区的变电所、移动变电站、配电点和相应的供电设备及供电线路组成的。矿山叫力负荷及计算在交流电路中，有功功率与视在功率的比值称为功率因数，用cos0来表示。功率因数过低的危害：1.电气设备的容量不能充分利用 2.增加电源线路和矿内配电线路的功率损失 3.增加电源线路和矿内配电线路的电压损失煤矿企业应使功率因数达到0.95以上。提高用电设备本身的功率因数的措施：1. 尽量采用鼠笼式异步电机。2. 避免电动机与变压器的轻载运行。3. 对不需调速的大型设备，尽量采用同步电动机。4. 绕线式异步电动机同步化运行。5. 尽量采用高压电动机。人工补偿提高功率因数的措施：1. 并联移相电容器组。2. 采用同步调相机。3. 采用可控硅静止无功补偿器。4. 采用进相机改善功率因数。漏电故障电流大可能带来以下危险：1. 增加人身触电伤亡的可能。2. 引燃或引爆瓦斯和煤尘。3. 烧损电气设备。4. 引起电雷管的先期爆炸。造成触电危害的因素很多，最主要是通过人体的触电电流的大小和人身触电的持续时间。国内外把30mAs作为人体触电的极限电气安全参量。人身触电的预防措施：1. 将带电导体、电器元件等都封闭在外壳内，同时加机械闭锁装置。2. 不能被封闭在外壳内的裸露带电导体应将其挂在一定高度。3. 加强手持式电动工具手柄的绝缘。4. 对于人身触电机会较多的电气设备，应采用较低的低压供电电压。5. 井下供电的变压器的中性点禁止直接接地。6. 装设灵敏可靠的漏电保护装置。严禁井下配电变压器中性点直接接地。人身触电电流中主要是电容电流分量，因此，提高电网的绝缘水平对减小人身触电电流没有太大的帮助。在供电系统中，一般三相短路的短路电流值最大。短路的危害：1. 对供电系统及电气设备造成很大的危害。2. 短路故障时电压骤降，电能质量降低，严重影响电气设备的正常运行。3. 电网短路也是引起瓦斯、煤尘爆炸和电气火灾的主要原因之一。“电器距离”较远，实际上是指电源阻抗小于短路回路总阻抗10%的情况。过流保护、漏电保护和保护接地是煤矿井下电网的三大保护。作用于跳闸的继电保护，在技术上有四个基本要求：快速性、可靠性、选择性、灵敏性。互感器通常额定二次电压为100V，额定二次电流为5A。电流互感器的接线方式目前广泛使用的是三相完全星形接线和两相不完全星形接线这两种方式。电流互感器二次回路不准开路或接熔断器也不允许短路。漏电保护的主要目的是通过切断电源的操作来防止人身触电伤亡和漏