煤矿高压电网中性点运行方式与选择性漏电保护

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1、煤矿高压电网的中性点运行方式及选择性漏电保护课程主要内容中性点运行方式单相接地的危害电容电流的治理选择性漏电保护一电网中性点运行方式中性点的运行方式指的是中性点与大地之间的连接关系。中性点运行方式的选择主要取决于单相接地时电气设备的绝缘要求及供电可靠性。中性点运行方式的不同，直接影响到安全和经济问题，需要进行综合比较分析。1中性点运行方式的种类大接地电流系统1）直接接地，又称为有效接地2）经低阻接地小接地电流系统1）不接地，又称为中性点绝缘2）经消弧线圈接地3）经高阻接地中性点运行方式的种类关于煤矿电网中性点运行方式的规定《煤矿安全规程》第443条规定：严禁井下配电

2、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。我国、前苏联、西德等国井下采用中性点不接地系统；其它国家，如英国采用中性点经高电阻接地的系统或其它类型的接地系统。我国煤矿地面变电所一般采用中性点不接地系统或中性点经消弧线圈接地的系统。关于煤矿电网中性点运行方式的规定《煤矿安全规程》第443条规定：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。问题的提出？为什么？（1）大大增加了人体的触电电流:当电源电压为380V时，流过人体电流220mA；当电源电压为660V时，流过人体电流380mA；变压器中

3、性点直接接地危害变压器中性点直接接地危害（2）单相接地时形成单相短路变压器中性点直接接地危害（3）引起电雷管超前引爆电雷管的起爆条件：流过大于300mA电流或者两脚线间电压达到1~1.5V。变压器中性点不接地，单相触电不会形成闭合回路，不会有电流流过人体。A1变压器中性点不接地A2变压器中性点不接地井下发生人身触电时通过人体触电电流较小。B经消弧线圈接地经消弧线圈接地CRL变压器中性点经消弧线圈接地矢量图分析ICILIRI人I/人结论：井下发生人身触电时流过人体的电流减小了。2中性点不接地方式主要特点：单相接地电流小适用范围：3-10kV电网。因为在这类电网中，发生单

4、相接地故障的比例很大。采用中性点不接地方式可以减少单相接地电流，从而减轻其危害。分析：单相接地电流，单相接地时的各相对地电压中性点不接地方式-正常运行三相对称，没有电流在地中流过。中性点对地电位为0各相对地电压等于相电压。其中C为电网对地电容（高压电网忽略电网对地绝缘电阻R）中性点不接地方式—单相接地当发生金属性接地时，接地故障相对地电压为零。中性点对地的电压上升到相电压，且与接地相的电源电压相位相反。非故障相对地电压由相电压升高为线电压。三相的线电压仍保持对称且大小不变，对电力用户接于线电压的设备的工作并无影响，无须立即中断对用户供电。（规程允许继续运行2h）。单相

5、接地电流，等于正常运行时一相对地电容电流的三倍，为容性电流。中性点不接地方式-单相接地电流电网模型：假设电网三相对称，忽略电网对地绝缘电阻，只考虑电网对地电容。电网正常时：三相电压对称，三相经对地电容流入大地的电流相量和为零，即没有电流在地中流动。各相对地电压等于相电压。发生单相接地时，接地相对地电压为零，而非故障相对地电压变为线电压。因而容易造成两相短路。单相接地电流（等于正常运行时一相对地电容电流的三倍，为容性电流）。单相接地故障对电网的影响单相接地时，由于线电压保持不变，使负荷电流不变，电力用户能继续工作，提高了供电可靠性。由于接地点的电弧或者由此产生的过电压可

6、能引起故障扩大，发展成为多相接地（短路）故障。非故障相电压升高到线电压，所以在这种系统中，电气设备和线路的对地绝缘应按能承受线电压考虑设计，从而相应地增加了投资。在中性点不接地系统中，应装设交流绝缘监察装置，当发生单相接地故障时，立即发出信号。规程规定：系统发生单相接地时，继续运行的时间不得超过2h，并要加强监视。由于煤矿井下巷道狭窄，空气潮湿，电气设备和电缆的绝缘容易受潮，电缆也可能遭受脱落的岩石和煤块砸坏，甚至被移动的机器设备等挤压。从而造成漏电和接地事故。据有关的统计资料记载，在此情况下，80%以上的电气短路故障都属于单相漏电和接地事故。单相漏电和接地故障，有可

7、能带来巨大的危害，如引起人身触电，瓦斯煤尘爆炸和电气雷管先期爆发事故，对通讯、控制线路产生电磁干扰。此外，单相间歇性电弧接地还有可能产生过电压。线路对地电容与电感元件之间也有可能引起铁磁谐振过电压，使那些绝缘薄弱环节相继击穿。同时，单相接地电弧又可能进一步烧坏相间绝缘。所有这些都有可能造成相间短路，引起电缆放炮或电气设备烧毁等严重事故。单相接地对煤矿的危害适用范围单相接地电流与电网电压和电网对地电容有关。对于短距离、电压较低的输电线路，因对地电容小，接地电流小，瞬时性故障往往能自动消除，故对电网的危害小，对通讯线路的干扰小。对于高电压、长距离输电线路