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煤在天山的博客

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日志

 
 

煤矿井下供电中单相接地过电压及其危害  

2011-12-07 15:02:14|  分类: 煤炭技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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来源 互联网

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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