1、 矿井3.3kV磁力启动器系统摘 要电力是工矿企业生产的主要能源，矿井供电为保证井下用电设备的正常、安全、稳定运行发挥着重要作用，更为保障产煤效率，提高整体经济性具有重要意义。磁力启动器是矿井供电系统中控制电动机的设备，其性能优劣直接关系着电动机运行的可靠性和安全性。煤矿井下工作环境恶劣、负荷波动大、瓦斯煤尘聚集、空气潮湿、电气设备绝缘强度逐渐降低、供电线路及电气设备经常会出现漏电、短路、缺相和单相接地故障。本文针对以上矿井供电故障及不正常运行现状，设计了四组合磁力启动器保护设备，从而能够可靠检测矿井供电系统的漏电、短路、断相等故障现象，当电动机及电缆发生漏电、短路和断相等故障时，对磁力启动器
2、进行闭锁，使之不能合闸送电。当运作中的设备或供电设备发生故障，磁力启动器会判断出故障并进行断电处理，从而保证了供电的安全稳定。 关键词：磁力启动器；煤矿供电保护；电气原理；结构设计3.3kV mine magnetic starter systemAbstract Electricity is the main energy in industrial and mining enterprises production, mine power supply plays an important role in ensuring the normal, safe, stable operatio
3、n of electrical equipment for underground coal production efficiency, more security, has important significance in improving the overall economy. Magnetic starter motor control is the equipment in the mine power supply system, its performance directly affects the reliability and safety of the motor
4、running. Environment of underground coal mine bad, big load fluctuation, the gas and coal dust accumulation, humid air, electrical equipment insulation strength decreases gradually, power lines and electrical equipment often occurs leakage, short circuit, phase and single-phase grounding fault.Based
5、 on the above mine power supply fault and abnormal operation status, design four combined magnetic starter protection device, which can equal fault phenomena, short circuit, leakage fault reliable detection of mine power supply system, when the motor and cable leakage, short circuit and open phase f
6、ault, to block magnetic starter, which does not switch on power. When a fault occurs in the operation of the equipment or power supply equipment, magnetic starter will judge the fault and power handling, so as to ensure the safe and stable power supply.Keywords:magnetic starter;coal mine power suppl
7、y protection;electrical principle; structure design目录摘 要IAbstract .II第一章 绪论1第二章 矿井供电系统22.1 我国煤矿电压等级及供电特点22.1.1 煤矿电压等级22.1.2 煤矿用电负荷分类及电源要求22.1.3 煤矿供电特点32.2 矿井供电系统42.2.1 矿井供电系统的组成42.2.2 煤矿变电站的常用接线方式62.2.3 1.14kV与3.3kV供电系统的特点比较72.2.4 我国煤矿供电系统的发展趋势72.3 中性点运行方式82.3.1 中性点的概述82.3.2 接地电流对供电系统的危害82.3.3 中性点的接
8、法82.3.4 我国煤矿电网中性点接地方式的选择9第三章 矿井电气保护103.1 漏电保护103.1.1 漏电原因以及危害103.1.2 漏电保护113.1.3 煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行、维护与检修细则133.2 短路、过流保护143.2.1 过电流故障的原因以及危害143.2.2 过电流保护装置153.3 保护接地183.3.1 保护接地的作用183.3.2 接地装置的检查与测定193.3.3 对保护接地的要求193.4 国家对井下电网的相关规定21第四章 矿井3.3kV四组合磁力启动器系统234.1 真空隔爆磁力启动器234.1.1 真空隔爆磁力启动器型号表示方法234.1.2
9、 真空隔爆磁力启动器工作条件234.1.3 真空隔爆磁力启动器结构234.1.4 真空隔爆磁力启动器主要技术特征244.1.5 真空隔爆磁力启动器的发展趋势254.2 3.3kv真空隔爆磁力启动器电气原理图设计264.2.1 真空隔爆磁力启动器电气原理264.2.2 主回路264.2.3 JDB电动机综合保护器314.2.4 阻容吸收器324.2.5 熔断器324.2.6 中间继电器334.2.7 真空隔爆磁力启动器电气原理图334.2.8 真空隔爆磁力启动器的工作原理为：354.2.9 真空隔爆磁力启动器的安装与故障诊断38第五章 矿用隔爆真空磁力启动器的保护原理415.1 矿用隔爆真空磁力
10、启动器的特点415.2 矿用隔爆真空磁力启动器保护原理概述415.3 过压、欠压保护425.3.1 过压、欠压保护原理425.3.2 过压、欠压保护设计425.4 过载保护435.4.1 过载保护原理435.5 主回路漏电闭锁46第六章 结论48参考文献49附录.50致谢51毕业设计说明书（毕业论文）第一章 绪论 我国是煤矿使用大国，煤矿的拥有量也相对较多。随着科学技术的不断发展，煤矿电气设备也随着全自动化方向在不断发展，各类新型的电气设备及其配件也开始广泛应用到煤矿生产之中，综采工作面设备也在向重型、大功率方向发展。要想提高我国煤炭产量, 降低成本,适应市场竞争, 根本出路在于发展机械化采煤
11、技术。提高煤炭生产综合机械化装备水平, 必须要求矿用防爆电气产品同步适应高产、高技术发展的需要。就电气设备而言, 目前国际上众多的高产高效综采工作面, 采煤机总装机容量都在1 000kW 1 380kW, 其中截割电机达450kW750kW, 工作面运输机达375kW525kW, 甚至有的高达750kW。由于大功率电气设备的出现, 国外普遍采用2. 3kV 5kV 高电压供电。我国目前设备装机容量较低, 综采工作面的供电电压为1. 14kV, 严重限制了采煤设备电机功率的进一步提高, 目前正计划开始推行3. 3kV 级的供电电压。磁力启动器是煤矿井下控制电动机运行的设备，具有失压保护、过载保护
12、、短路保护、过电压保护、断相保护、和主电路漏电闭锁等功能。目前磁力启动器的额定电压有660V和1140V，已经不适应目前煤矿井下电气发展需要，所以矿井3.3kV四组合磁力启动器随之产生。第二章 矿井供电系统2.1 我国煤矿电压等级及供电特点2.1.1 煤矿电压等级 我国煤矿电源主要来自于电力系统或矿井的自备电厂。电力系统是指由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。电气设备都是按照一定得标准电压设计制造的。对于我国煤矿电压等级见表2-1表2-1煤矿电压等级交流36V电气设备的控制及信号电路127V井下照明、监控、信号、煤电钻220380V地面照明、井下低压动力660V采区采
13、煤机组、井下动力1140V综采工作面成套设备3300V高产高效综采工作面设备610kV井下高压配电、高压电动机、输配电3560kV高压输电 直流110V、220V、440V一般动力250V、550V架线电机车40V、80V、110V、120V蓄电池电机车2.5V、4V矿灯2.1.2 煤矿用电负荷分类及电源要求一级负荷凡是中断供电会造成人员伤亡或经济损失等方面造成重大损失者，均为一级负荷。在煤矿，这类负荷及设备名称有：1、井下有淹没危险环境矿井的主排水泵及下山开采采区的采区排水泵；2、井下有爆炸或对人体健康有严重损害危险环境矿井的主通风机；3、矿井经常升降人员的立井提升机；4、抽放瓦斯设备（包括
14、井下移动抽放泵站设备）；5、根据国家或行业现行有关标准规定应视为一级负荷的其他设备。对于一类负荷，电源要求为：双独立电源供电，当一电源中断供电，另一电源不应同时受到损坏，且电源容量应至少保证矿山企业全部一级负荷电力需求。二级负荷凡是中断供电将在经济等方面造成较大损失或影响重要用户正常工作者，均为二级负荷。在煤矿，这类负荷及设备名称有：1、主提升机（包括主提升带式输送机及煤水泵）；2、经常升降人员的斜井提升设备、副井井口及井底操车设备；3、主要空气压缩机；4、配有备用泵的消防泵，无事故排出口的矿井污水泵；5、地面生产系统、生产流程中的照明设备、铁路装车设备、矿灯充电设备、矿井行政通信及调度通信设备；6、单台蒸发量为4t/h以上的锅炉；7、井筒保温及其供热设备、有热害矿井的制冷站设备；8、综合机械化采煤及其运输设备、井底水窝水泵、井下无轨运输换装设备；9、主井装卸载设备、大巷带式输送机、井下主要电机车运输设备；10、井下运输信号系统；1
