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1、煤矿电工学煤矿电工学第六章第六章 煤矿高压电气设备煤矿高压电气设备山西省煤炭关键岗位从业人员系列教材山西人民出版社2022/12/12022/12/11 1第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备第第六章六章 矿用高压配电装置矿用高压配电装置一、矿用一般型高压真空开关柜二、矿用隔爆型高压真空配电箱2022/12/12 2第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备第六章矿用高压配电装置组成：将高压隔离开关、高压断路器、互感器和测量仪表以及保护装置组装在封闭外壳的一种成套配电装置。用途：接受和分配高压电能、控制和保护高压线路或高压电
2、气设备。分类：按断路器不同有油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器几种。目前广泛使用真空型断路器.按防护功能分矿用一般型（用于通风良好的井下中央变电所）、矿用隔爆型（用于有爆炸危险的井下中央变电所和采区变电所）2022/12/13 3第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备一、矿用一般型高压真空开关柜1.电路组成 KYGG-KYGG-Z型矿用一般型高压真空开关柜由主回路和辅助回路组成。2022/12/14 4第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备1）主回路由隔离开关1QS、2QS、真空断路器QF、电流互感器1TA、2TA、电压
3、互感器T、高压熔断器FU以及压敏电阻RV组成。图4-7 KYGG-2Z-02型 主回路接线方案2022/12/15 5第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2 工作原理 1)主回路实现对高压电器的控制、保护 （1）控制 通电时，先合隔离开关1QS、2QS，接通高压电源。再合真空断路器QF，所控高压电器通电工作。断电时，先断真空断路器，所控高压电器停止工作。检修时，为防止双电源供电时另一电源经负荷侧倒送电，在断路器断开后，分别断开电源侧和负荷侧设置的隔离开关1QS和2QS。以切断开关柜电源。KYGG-2Z-02KYGG-2Z-02型型主回路接线方案主回路接线方
4、案2022/12/16 6第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2）保护过电压保护。采用压敏电阻RV实现真空断路器的操作过电压保护。压敏电阻的阻值与电压成反比变化：当正常工作电压时，电压较小，压敏电阻的阻值很大，相当于开路；当过电压时，压敏电阻的阻值很小，相当于短路，释放过电压，从而保护了设备的绝缘。过电流保护。采用熔断器FU对电压互感器实现短路保护。KYGG-2Z-02KYGG-2Z-02型型主回路接线方案主回路接线方案2022/12/17 7第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备2）辅助回路辅助回路由电压互感器和电流互
5、感器二次侧引出。用于实现对主回路的测量、控制、保护。测量回路。互感器二次侧所接电压表、电流表及信号灯组成监测回路。实现对主回路电压、电流的测量及开关柜的状态指示。控制回路。由合闸电动机及其控制按钮等组成保护回路。过流脱扣器、欠压脱扣器组成的保护回路。当主回路发生过电流和欠电压时，其相应的脱扣器使断路器脱扣，在储能弹簧的作用下分闸，实现过流保护和欠压保护。2022/12/18 8第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备图4-10 KYGG2Z型矿用高压真空配电箱结构示意图1-上隔离开关；2-电流互感器；3-真空断路器；4-下隔离开关；5-电压互感器；6-压敏电阻
6、；7-断路器操作机构；8-隔离开关操作机构；9-仪表继电器室3 结构“五防五防”：即防误操作断路器，专职人员方可操作；防误操作隔离开关，先合隔离开关才可合断路器先分断路器才可分隔离开关；防误挂接地线，先分隔离开关才可挂接地线；防误入带电间隔，挂接地线才可进入配电柜；防误送电，先撤地线才可合隔离开关。2022/12/19 9第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备结构图1-上隔离开关；2-电流互感器；3-真空断路器；4-下隔离开关；5-电压互感器；6-压敏电阻；7-断路器操作机构；8-隔离开关操作机构；9-仪表继电器室2022/12/11010第四章第四章第四章
7、第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备4 使用 KYGG-2Z型开关柜具有矿用一般型设备的特点，用于无爆炸危险的井下主要通风巷道和井底车场的机电峒室内，作6（10）kv高压线路配电用，也可以用于直接控制变压器和井下主水泵的高压电机。2022/12/11111第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备二、矿用隔爆型高压真空配电箱矿用隔爆高压真空配电箱为BGP系列，其型号含义是:1.电路组成 BGP9LBGP9L型矿用隔爆型高压真空开关柜由主回路和辅助回路组成。2022/12/11212 1)主回路主回路？由由QS、QF、RV、TA、TAN组成组成
8、2022/12/113132)辅助回路？TV二次侧Y接开口接：M回路：由SB1、QF3控制断路器合闸YA2回路：由SB2控制断路器分闸YA1回路：由QF2、A控制保护分闸kV表kWh表回路：提供信号电压监测lEB13回路：由QF2控制断路器合闸指示输出电压UU+UV+UW提供零序电压2022/12/114142)辅助回路？TA二次侧TA1回路：向A表、kwh表提供电流信号监测TA2回路：向A提供电流信号过流保护TAN回路：向A提供零序电流信号漏电保护监视回路：由电缆监视芯线、接地芯线、终端元件组成 绝缘监视和接地芯线断线保护2022/12/11515第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供
9、电设备矿井供电设备矿井供电设备2.工作原理1)合闸按下SB1接通合闸电动机带动QF合闸，合扣。同时QF1闭合接通合闸指示灯；QF2接通，YA由A控制；QF3断开，合闸电动机停止。2)分闸按下SB2断开YA2，失压脱扣，QF跳闸辅助触点复位。2022/12/11616第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备3）保护过流时TA2提供信号漏电时TAN、TV提供信号绝缘损坏或接地线断相监视回路提供信号使A闭合，接通YA1，使得QF跳闸，实现保护；同时接通相应的指示灯，并实现闭锁。只有按复位按钮SB6方可解锁。2022/12/11717第四章第四章第四章第四章 矿井供电
10、设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备4）试验按下SB3,模拟过载信号按下SB4,模拟漏电信号按下SB5,模拟绝缘损坏或接地芯线断线信号使A闭合，接通YA1，使得QF跳闸，实现保护；同时接通相应的指示灯，并实现闭锁。只有按复位按钮SB6方可解锁。2022/12/11818第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备1-电度表；2-电压表；3-保护显示；4-电合按钮；5-电流表；6-电分按钮；7-断路器操作手柄；8-接线盒；9-隔离操作手柄；10-橡套电缆头；11-辅助导轨；12-试验及复位按钮；13-铠装电缆头；14-绝缘座；15-贯穿母线；16-隔离插销静触头
11、17-隔离插销观察窗；18-上隔离插销动触头；19-电流互感器；20-真空断路器；21-电压互感器；22-机芯小车；23-综合保护装置；24-压敏电阻；25-下隔离插销动触头；26-零序电流互感器；27-小出线嘴PBG40-10PBG40-10型智能高压配电箱结构型智能高压配电箱结构显示屏按钮机械闭锁隔离开关断路器手柄进线嘴3.结构2022/12/11919第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备1-电度表；2-电压表；3-保护显示；4-电合按钮；5-电流表；6-电分按钮；7-断路器操作手柄；8-接线盒；9-隔离操作手柄；10-橡套电缆头；11-辅助导轨；12
12、-试验及复位按钮；13-铠装电缆头；14-绝缘座；15-贯穿母线；16-隔离插销静触头17-隔离插销观察窗；18-上隔离插销动触头；19-电流互感器；20-真空断路器；21-电压互感器；22-机芯小车；23-综合保护装置；24-压敏电阻；25-下隔离插销动触头；26-零序电流互感器；27-小出线嘴 3.结构压压敏敏电电阻阻真真空空断断路路器器电流电流互感器互感器电压电压互感器互感器高压高压熔断器熔断器隔离开隔离开关插头关插头机芯小车机芯小车2022/12/12020第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备出线母线盒出线母线盒进线母线盒进线母线盒进线接线柱进线接
13、线柱进线接线嘴进线接线嘴出线接线嘴出线接线嘴PBG40-10PBG40-10型智能高压配电箱结构后视图型智能高压配电箱结构后视图3.结构2022/12/12121第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备隔离开关动作轴隔离开关动作轴断路器动作轴断路器动作轴隔离开关与断路器隔离开关与断路器闭锁轴闭锁轴隔离开关与箱门隔离开关与箱门闭锁轴闭锁轴断路器断路器分闸手分闸手柄柄隔离开关观察窗隔离开关观察窗PBG40-10PBG40-10型智能高压配电箱结构侧视图型智能高压配电箱结构侧视图3.结构2022/12/12222第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井
14、供电设备矿井供电设备 隔离开关与断路器的闭锁 隔离开关与箱门的闭锁2022/12/12323第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备4 使用采区变电所内控制和保护高压线路及变压器(1)运输安装 运输过程中，应用固定板将小车锁紧，用户在使用前将固定板拆去。本配电装置分为A、B、C、D四种形式(2)检查与试验 应先应目测检查外观；主回路应能受23KV，l分钟的工频耐压试验；将6KV电源送入配电装置中，合上隔离开关，门上的电压表应指示为6KV，然后分别按动过载、漏电、监视试验按钮，相应的指示灯应亮。2022/12/12424第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井
15、供电设备矿井供电设备矿井供电设备（3）继电器保护的整定漏电保护的整定漏电保护的整定旋动保护插件上的零序电流整定开关，可整定在0.5A、1.0A、2.0A、4.0A、6.0A档上；旋动零序电压整定开关可选择3、5、10、20、25V档；旋动时间整定波段开关，动作时间可选在0.1 秒、0.5 秒、1.0秒、1.5秒、2.0秒。过载保护的整定过载保护的整定整定电流应等于实际负荷电流。根据所带负荷可以整定在配电箱额定电流的0.21.0倍。反时限延时时间整定可在1、2、3、4档中按需要选择一档。各档延时时间见表。短路保护的整定短路保护的整定旋动短路保护整定倍数开关，可将短路保护的动作电流整定在配电箱额定
16、电流的110倍，其分档为1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍共10个档次。短路电流在1.2倍整定值时，动作时间不大于0.1秒。2022/12/12525第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备5.BGP9L高压配电箱常见故障及处理方法故障现象产 生 原 因处理方法合不上闸若电压表没有指示，可能是：1.上级开关跳闸或停电2.电压互感器损坏或二次侧熔断器熔断3.漏电、过载、短路等故障保护闭锁。若电压表有指示，可能是：1.整流桥U1、U2中二极管损坏2.合闸按钮接触不良3.断路器辅助接点QF3接触不良4.合闸电动机损坏5.脱扣机构损坏1.排除
17、跳闸原因恢复送电2.更换电压互感器或熔体3.排除故障后按复位按钮1.检查后更新2.调整触点间距，打磨触点表面3.调整触点间距，打磨触点表面4.换新5.换新2022/12/12626 按停止按钮 不跳闸1.脱扣电磁铁线圈断线2.分闸按钮未闭合3.脱扣机构或铁芯卡住不能动作4.辅助触点QF2末闭合1.检查后更新2.检修触点3.检修脱扣机构4.调整触点间距，打磨触点高压开关有放电现象1.开关引线电缆有煤尘或绝缘不良2.高压开关部分受潮1.降尘2.干燥过流保护不起作用1.电流互感器断线或接线脱落2.继电保护装置故障3.分励脱扣线圈断线4.脱扣机构或铁芯卡住不能动作5.整定值选择过大1.接通线路或换电流
18、互感器2.检修或更换继电保护装置3.接通线路或更换脱扣线圈4.检修脱扣机构5.重新整定动作值漏电保护不起作用1.零序电流互感器断线或接线断继电保护装置故障分励脱扣线圈断线1.脱扣机构或铁芯卡住不能动作整定值选择不合适1.接通线路或换电流互感器2.检修或更换继电保护装置3.接通线路或更换脱扣线圈4.检修脱扣机构5.重新整定动作值绝缘监视保护不起作用1.继电保护装置故障2.分励脱扣线圈断线3.脱扣机构或铁芯卡住不能动作1.检修或更换继电保护装置2.接通线路或更换脱扣线圈3.检修脱扣机构2022/12/12727第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备本节小结高压开
19、关类型作用电路组成结构特点矿用一般型用于无爆炸危险的井下中央变电所矿用隔爆型用于有爆炸危险的井下变电所控制保护（过流、过压、漏电等）高压线路和变压器主回路隔离开关、断路器、过压保护装置、互感器辅回路分合闸、监测、保护、试验、信号等回路一般型防误操作断路器、隔离开关、地线、门、送电隔爆型二闭锁：隔离开关与门、与断路器的闭锁2022/12/12828第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备思考题思考题矿用高压配电装置的类型及其使用范围有哪些？BGP9L-6型高压配电箱有那些保护和电气闭锁、机械闭锁装置？2022/12/12929第四章第四章第四章第四章 矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备矿井供电设备本章小结矿用高低压配电装置是集控制、保护、信号等装置于一体的成套设备，设防止误操作的闭锁装置。矿用高压配电装置用于井下高压线路、高压电机及变压器等控制和保护。其中矿用一般型用于无爆炸危险场合；矿用隔爆型用于有爆炸危险场合。矿用低压自动馈电开关作井下低压总开关和分路开关，控制和保护低压线路。矿用电气设备维护检修的重点是防止失爆和保证保护装置的灵敏可靠。必须由专职电工进行日检、月检、季检、年检。2022/12/13030