KBZ14002001140矿用隔爆型真空馈电开关DOC.docx
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KBZ14002001140矿用隔爆型真空馈电开关DOC
KBZ1-400(200)/1140矿用隔爆型真空馈电开关使用说明书
一、用途及使用条件
1用途
KBZ1-400(200)/1140矿用隔爆型真空馈电开关(以下简称馈电开关),适用于煤矿井下和其它周围介质中含有爆炸性气体(甲烷混合物)的环境中,在交流50Hz,660V、1140V电流至400A(200A)的中性点不接地的三相电网中,作为配电总开关或分支开关之用,具有欠压、过载、短路、漏电闭锁、漏电保护、电容电流补偿功能,并可外接远方分励按钮。
2使用条件
(1)海拔高度不超过2000米;
(2)周围环境温度为-5℃-40℃;
(3)周围环境湿度不大于95%(+25℃);
(4)无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中;
(5)无显著摇动与冲击振动的地方;
(6)能防止雨雪与滴水的地方;
(7)与水平面的安装倾斜度不超过15O。
二、主要技术特征
1.额定工作电压:
660V、1140V
2.额定工作电流:
400A(200A)
3.额定工作制:
长期工作制
4.最大分断能力:
1140V、7.5kA
5.操作方式:
电动合闸、电动分闸
6.馈电开关保护功能的特性参数
(a)欠压保护:
动作范围为40%-70%Ue,动作时间1-3-5s,亦可瞬时;
(b)过载保护:
整定值为0.4Ie、0.6Ie、0.8Ie、1.0Ie,动作时间如表1;
表1
过载倍数
动作时间
状态
1.05
∝
1.25
<1h
从热态开始
1.50
<3min
从热态开始
2.00
<2min
从热态开始
6.00
可返回时间>8s
从冷态开始
(c)幅值短路保护动作电流整定值为1Ie、2Ie、3Ie、4Ie、5Ie、6Ie、7Ie、8Ie、9Ie、10Ie;动作时间:
瞬动,动作电流的误差在±10%
内。
(d)相敏短路保护电流动作值,取幅值短路保护整定值0.2、0.4、0.6、0.8倍率的任一数值,当三相线电流滞后相电压的角度大于55°时则不动作(也就是电动机在起动时电流高于相敏短路保护整定电流,馈电开关不分闸),动作时间为瞬动。
动作电压值与误差均在±10%内。
(e)漏电闭锁与漏电保护:
动作值及动作时间见2:
表2
电网电压
单相漏电电阻动作整定值
单相漏电闭锁电阻整定值
动作时间s
瞬时
延时
1140
20kΩ
40kΩ
≤0.05"
0.5-1.5"
660
11kΩ
22kΩ
(f)电容电流补偿,当电网电容为0.22-1.00μf/相时,补率≥60%;
(g)断相保护性能
其中A、B、C三相中有一相为零,而其它两相电流为过载整定电流0.9倍则保护器能提供反时限保护特性使断路器在三分钟内动作。
三、外形尺寸、重量
1.馈电开关的外形尺寸如附图1所示:
2.馈电开关的质量:
310kg。
四、结构概述
馈电开关的隔爆外壳呈长方形,用4只M12的螺栓与撬形相连,隔爆外壳上、下两个空腔,分别为接线腔和主腔。
接线腔在主腔的上方,它集中了全部主回路与控制回路的进出线端子。
主回路电源进线端子上罩有防护板。
接线腔两侧各有两个主回路进出线喇叭口,可引入电缆外径为φ14.5-φ21的电缆。
主腔由主腔壳体与前门包容组成,主要装有主体芯架和千伏级电源控制开关,前门采用快开门结构。
交流真空断路器安装在主体芯架左侧上方,三根进线直接接在断路器的进线端子上,三根出线则接在芯架反面的出线压线端子上。
千伏级电源控制开关安装在主腔的右侧壁上方,由连接套与主腔外的操作手把相连。
过电压吸收装置安装在断路器的下方,控制变压器、电抗器、磁放大器、电流互感器安装在主体芯架的反面,芯架正面还装有两个插接件,用以连接前门、接线腔七芯接线端子过来的插头或插座。
前门上装有观察窗、按钮、试验开关、指示仪表及补偿用的电位器RP、故障显示组件等。
前门与外壳之间有可靠的机械联锁,当需要打开馈电开关前门时,首先须将右侧壁上的电源控制开关的手把打至断开位置(中间位置),断开控制电源
断路器因控制电路失电而自动分闸,然后拧进闭锁杆,使其里端进入电源开关手把的闭锁孔内,将电源开关闭锁于断的位置,其外端才能脱离前门上的限位块解前门闭锁,此时方能打开前门,前门闭合的方法与打开的程序相反,从而实现了馈电开关前门闭合闭锁后才能进行合闸操作。
五、馈电开关元器件
1.ZK7-1140/400型真空断路器技术参数、结构特征。
技术参数:
额定工作电压:
1.14kV
额定工作电流:
400A
额定短路分断能力:
8kA
额定短路分断能力分断次数:
数8次
机械寿命:
1.5×104次
电寿命:
3×103次
固有断开时间:
30ms
固有闭合时间:
100ms
触头额定开距:
30-1.5mm
触头超行程:
1.5+0.3-0.2mm
主回路为三极(常开);辅助触头为二常开二常闭(有一组常闭为延时断开);断路器的闭合方式采用电磁合闸,机械保持(欠电压线圈带电);断路器的断开方式采用分励脱扣、欠电压脱扣同时作用,手动分闸。
断路器的结构见附图。
断路器的结构由三只真空开关管13,装在绝缘10中,动导杆一端有超行程弹簧18,可增加触头压力,减轻触头弹跳,降低触头温升,并与螺钉19相接,绝缘臂20与合闸磁系统的的衔铁14相连,衔铁板上装有分闸弹簧8,保持钩6,使断路器合闸后能机械保持在合闸状态,保持钩的另一端有转轴扣住,转轴由分励线圈3,欠压线圈机械控制,使转轴转动脱扣,达到合闸的目的。
断路器采用了两级脱扣机构,可使断路器以极小的功率(欠压线圈带电)保持合闸状态。
两级脱扣使断路器控制功率小,分闸时间短。
工作原理:
1.接到合闸指令,合闸线圈在额定控制电源电压127V(140-108V),电磁铁励磁,吸动衔铁,一方面弹簧压缩储能,另一方面带动绝缘臂动作,使真空开关管合闸,同时保持钩转动,由转轴扣住(欠电压线圈施加额定控制电源电压+48V),实现机械保持;另外辅助接点转换,一组接点延时后(通过外电路延时50ms到100ms),切断合闸线圈电源,此时整个合闸过程完成。
接到分闸指令,分励线圈加额定控制电源电压(+40V)和欠压线圈断电(电源电压下降到额定控制电源电压的士
5%及以下),此时转轴转动,使保持钩脱扣,衔铁、保持钩在分闸弹簧的作用下转动,通过绝缘臂使真空开关管切断电路,同时辅助接点转换,分闸过程完成。
2.DT3矿用电子脱扣器(以下简称脱扣保护器)
电子脱扣器由插件和三个电流互感器组成。
所用电源为50V和4V(或6V),能提供断路器上欠压脱扣器线圈,分励脱扣线圈用的50V直流电源。
具有欠电压、过载、过流、相敏、断相等保护功能。
在电源电压等于或大于85%Ue,能保证断路器可靠闭合,在电源电压等于或大于70%Ue时,能保证闭合状况下断路器不断开,在电源电压下降到40%Ue以下时,能保证断路器断开。
欠压脱扣器延时时间在1-3-5s动作时间的1/2倍内,如果电源电压恢复到85%Ue,能保证断路器不断开。
欠压跳闸后,再次合闸前需复位。
欠压跳闸没有显示。
过载长延时保护特性(反时限保护特性),整定范围为0.4Ie、0.6Ie、0.8Ie、1.0Ie返回电流值为整定值的0.9Ie,过载延时跳闸有显示,并需复位才能允许再次合闸,长延时整定开关的“∝”档为“关”。
过流(短路)瞬动保护,当任一相线电流(幅值)大于过流瞬动保护整定值,保护器能使断路器的脱扣机构瞬时动作,幅值短路保护动作,电流整定值Ir=(1-10)Ie,动作时间为瞬动,过流瞬动保护有显示,并需复位才能允许再次合闸,“瞬时”旋扭开关的11档为试验档。
过电流相敏短路保护,相敏短路保护电流动作值取幅值短路保护整定值的0.2、0.4、0.6、0.8倍,即0.2Ir、0.4Ir、0.6Ir、0.8Ir,当三相线电流滞后相电压的角度大于55°时不动作,也就是电动机在起动时,电流高于相敏短路保护整定电流断路器不断开,动作时间为瞬时,也有显示,需复位,“相敏旋扭开关的0.02档为“试验”档,1.2档为“关”档。
所以,“瞬时”数字可打大一点,躲过起动电流。
断相保护性能,A、B、C三相中一相为零,而其它两相电流为过载整定电流0。
9倍,则脱扣保护器能提供反时限保护特性使断路器在3分钟内动作,“相序”灯显示。
相序反了或断相“相序”指示灯亮!
“欠压”开关放在右下角红点处为延时1s,放在左下角为2s,放在上面红点处为3s,使用时一般不要动它(出厂时放在1s处)。
3.JJ1-1140/660B型检漏保护器
检漏保护器由插件、三相电抗器、磁放大器、LC滤波器、瓷盘可变电阻器、试验电阻等零部件组成。
具有漏电瞬动和延时、漏电闭锁和故障显示、记忆等功能。
动作值及动作时间见表2。
漏电动作电阻值、漏电闭锁电阻值与其整定值的误差±20%。
当电路发生故障后,保护器有记忆故障原因,预以显示,如果保护器控制电源电压消失
其故障显示灯也能在1小时内保持记忆,即在1小时内接上电源电压后仍能显示故障原因。
故障排除后,再送电前需复位。
具有试验按钮,对漏电部分作自检。
保护器在合上电源后,电路自动反转,处于闭锁状态,必须复位,才能投入正常。
六、电气系统工作原理(见附页原理图)
合闸:
按千伏按钮S5,控制变压器T2有电,电源分闸指示灯亮,电子脱扣器F1和检漏保护器F2有电源而工作,F1工作正常,中间继电器K3有电,K1中的常开触点K3闭合,主回路负荷侧不漏电,则中间继电器K2得电动作,一个常开触点K2接通失压线圈E1,另一个常开触点K2(在中间继电器K1回路中)闭合,为合闸作了准备,再按合闸按钮S1,中间继电器K1得电吸合,K1的两主触点闭合,接通真空断路器Q的线圈回路,Q合闸,则辅助触点Q2闭合,为分闸作准备,Q3闭合,合闸指示灯亮,Q4打开,F2转入漏电保护工作状态,Q1延时后断开,即保证断路器完全合闸后再断开线圈电流,Q合闸为机械保持(欠压线圈带电时)。
分闸:
按分闸按钮S2,欠压线圈E1打电,分励线圈E2得电,E1、E2同时作用,使断路器分闸,则辅助触点Q2打开,分励线圈失电,Q3打开后合闸灯灭,Q4闭合,F2投入漏电检测,Q1闭合,分闸指示亮,并为下次合闸准备。
在合闸前,主回路负荷侧漏电,F2动作,开关不能合闸,合闸后,主回路负荷漏电,F2动作,开关跳闸,或者主回路过载、过流、断相、欠压,F1起作用,开关跳闸,故障有显示有记忆,需复位。
七、使用与维护
1.接线与整定
(1)打开开关上盖与电源防护板,主电路接入合适的电缆,接地完毕,相间导体间距离应大于20mm,并装好防护板。
(2)19#、24#和25#、26#线为外接远方分励按钮,若不用时,不允许短接。
(3)辅助接地线DF应用引出线接至距离主接地极5m远的辅助接地极上。
(4)控制变压器T2出厂整定在1140V,若用于660V系统,应改接至660V上。
(5)漏电闭锁及漏电保护的动作值,由F2上的动作值整定电位器来整定,该值出厂时已整定好,不得随意整定。
另外F2上还装有用于660V及1140V电网的转换开关及动作延时,瞬时选择开关及延时整定电位器,其延时范围为0.5~1.5s,可根据实际使用情况予以整定。
(6)长延时(过载)、瞬动(过流)、相敏、欠压等开关的整定见第五条的馈电开关主要元器件DJ3矿用电子脱扣器部分。
(7)在使用前,应检查真空断路器的紧固件是否松动,检查触点参数:
触头额定开距30-1.5mm、触头超行程1.5+0.3-0.2mm,产品在出厂时断路器的参数已经调整好,一般不必再调整,用户在使用之前,请复核一下,即可以免由于运输或其它原因造成参数的变动,影响使用。
2.合闸与分闸
(1)盖好上盖,将前门法兰与外壳法兰贴合,按下外壳左侧手把,使前门下移至与法兰平齐,用螺丝刀拧出闭锁杆使其闭锁杆前端完全脱离电源开关S5。
(2)合闸,操作电源开关手把至其接通位置,此时开关的显示窗口上“电源”,“分闸”指示灯亮,kΩ表的指示在∝,此时,若有故障灯亮,用试验开关S复位,然后按一下,合闸按钮S1,开关即合闸运行,显示窗口上“电源”和“合闸”灯亮。
(3)分闸:
按下分闸按钮S2,或使用远方分励按钮,开关皆分分闸断电,此时“分闸”灯亮。
手动按钮分闸是在维修、调整或电气故障时使用。
3.试验检查与补偿调节
(1)检查开关分闸性能时,应分别用分闸按钮和试验开关S短路试验档,漏电试验按钮S3来检查,后两种检查应定期检查。
检查注意安全。
(2)补偿调节:
馈电开关合闸后,当后级负载全部带电时,将试验开关S打到补偿位置,按下补偿按钮S4,转动补偿调节电位器RP,使得毫安表P2的读数为最小,然后松开S4,将S打至运行位置即可。
4.检修
一段时间后或开断短路电流后,要进行检修,定期检修见表3。
表3
序号
检查项目
检查的主要内容
周期
备注
1
分、合动作检查
分、合断路器数次,检查开距、超行程是否正常。
1次/3个月
2
外部导电回路的一般检查
主导电回路紧固件的检查
1次/3个月
3
操作机构检查
控制回路紧固件的检查,转动摩擦部位加润滑油。
1次/3个月
4
各部分的清扫
真空开关管表面各绝缘件、辅助开关触头等。
1次/3个月
5
测试项目
测量主回路触头间绝缘电阻,主回路,控制回路与地的绝缘电阻。
主回路触头间耐压试验。
1次/年
主回路绝缘电阻为1000MΩ,控制回路对地为100MΩ,触头间耐压10kV一分钟无击穿或闪络。
故障检修见表4(见下页)。
注意事项:
a)开关在搬运过程中,应避免强烈振动,严禁翻滚。
b)在使用过程中,不可取意更改控制电路和操作规程机构的零部件,否则不能保证开关可靠工作。
c)在对开关隔爆面进行维护时,完工后前门与壳体间的隔爆间隙不得大于0.29mm。
八、包装
随同产品装箱文件有:
1.装箱单;
2.产品合格证;
3.产品使用说明书;
订货规范:
1.开关的型号;
2.订购台数;
3.订购的备件。
表4
故障状态
故障原因
判断方法
处理
合
闸
不
动
作
控制电路无电压
控制电路接线不正确
插头接线不正确
用万用表测量电源的电压应符合说明书的有关规定。
按说明书的规定,正确接线,使每个线圈所施加规定的额定控制电源的电压。
线圈烧坏或断线
用万用表测量检查。
更换新线圈或把断线接好。
二极管击穿
更换新二极管。
两线圈串联的线头,
线尾接反
反接一对线头线尾。
改为正确接线。
合
闸
动
作
但
机
械
控制电源电压过低
用万用表测量电源电压是否在额定控制电源电压的85%以上。
减少压降或提高控制电源电压。
保
持
扣
不
住
(连
击
动
作)
施加在全闸线圈上的电压时间太短
按电原理图增加延时间试验。
增大电容C。
合闸部分机构卡
检查电磁铁、衔铁合闸是否能到底,到底为正确。
试调整一下。
真空开关管坏。
检查开关管有无裂纹、破损,有无负压,.触头间耐压是否击穿,判别开关管是否已漏气
更换新开关管。
保持钩不到位
保持钩不能过分闸转轴的原因:
保持钩拉簧力小,分闸转轴转动角度过小,转轴上恢复拉簧力大。
重新调整。
保持钩扣不住。
保持钩过了分闸转轴,但合闸线圈断电后,保持钩扣不住,原因:
分闸转轴转动角度太小,转轴上恢复拉簧力小。
重新调整。
欠电压脱扣器保不住的原因:
欠电压线圈烧坏,欠电压线圈施加的电压不对压板压得太少,使欠压线圈吸合电压过高。
作相应处理。
表4(续)
故障状态
故障原因
判断方法
处理
不
分
闸
欠电压脱扣器不脱扣
欠电压脱扣器弹簧力小,压板压得太多。
保持钩拉簧力太大,使得保持钩扣住的力大。
重新调整
分励脱扣器不脱扣
分闸转轴转角太大,使分励电磁铁开距增大,而吸合电压太高,线圈烧坏。
更换线圈
重新调整
合闸线圈没断电
中间继电器触点没断开,辅助开关触点没断开。
换新继电器或辅助开关重新调整清理触头。
机构卡死
用大起子人工手动合分几次。
重新调整。
开关管触头熔焊
用万用表测量。
接触电阻大于200μΩ换开关管。
线
圈
烧
坏
合闸线圈或分励线圈烧坏。
额定控制电源电压不符
辅助开关或其它开关断不开,使线圈长期带电。
用正确的额定控制电源电压调整或更换辅助开关,换线圈。
欠电压线圈烧坏
绝缘不好而短路。
换线圈。
开关管跳火
开关管失去真空度
试验触头间耐压10kV一分钟跳火击穿,即使反复加电压也上不去。
换开关管。
主电路温升过高
紧固螺钉松
检查主电路各紧固螺钉
拧紧螺钉
无超行程
合分几次检查有无超行程
重新调整
触头摩损过多
导电杆外短(对比检查)
换开关管
本说明书的主要编制人:
张惠芳、王俞
附图
(注:
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