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11406使用说明书
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QJZ-2×800/1140(660)-6
矿用隔爆兼本质安全型组合式真空电磁起动器
使用说明书
山东博城机电有限公司
2010年3月
第一章概述
1.1.型号含义及产品特征
QJZ—2×800/1140(660)—6
输出回路数
额定电压v
额定电流A
真空
隔爆兼本质安全型
起动器
·防爆型式:
矿用隔爆兼本质安全型;
·标志:
Exd[ib]Ⅰ;
·外壳由钢板焊接制成;
·零部件有防锈防腐蚀处理;
·紧固件有防松动处理;
·外壳最小壁厚≥3mm;
·快开门设置“严禁带电开盖”的警告牌;
·试验、运行工况设电气连锁;
·外壳接地。
1.2.主要技术参数
额定工作电压:
额定电压1140/660V;
工作总电流:
1600A;
起动器2路电源进线,设两台隔离开关,每台所带电流之和≤630A,单速每回路只用单个驱动器最大电流400A,双速每回路单个驱动器最大电流400A;电流整定:
无级调整,调整范围0A~400A。
a本安远控回路参数:
U0:
13VAC/8VDC,I0:
110mAAC/15mADC;
最大远控距离100m;
b本安键盘回路参数:
U0:
5VDC,I0:
30mADC;
本安键盘回路单个按键工作电压:
5VDC;
本安键盘回路单个按键工作电流:
18mADC。
1.3.执行标准
GB3836-2000GB14048.1-2006Q/0883BCZ002-2010
1.4.工作环境及适用条件
QJZ-2×800/1140(660)-6型矿用隔爆兼本质安全型组合式真空电磁起动器(以下简称起动器)适用于煤矿井下和其它周围介质中含有甲烷与煤尘混合物的爆炸性气体环境中。
起动器在下列条件下应能正常工作:
a)海拔高度不超过2000m;
b)周围环境温度为-5C—+40C;
c)周围环境湿度不大于95%(+25C);
d)有甲烷与煤尘爆炸性气体的环境;
e)无破坏绝缘材料及金属的气体环境中;
f)无显著摇动与冲击震动的地方;
g)与水平面的安装倾斜度不超过15;
h)安装类别:
Ⅲ类
i)污染等级:
3级。
1.5.使用范围及特点
该起动器适用于煤矿井下和其它周围介质中含有甲烷与煤尘混合物的爆炸性气体环境中,在交流50Hz,额定电压1140V或660V的线路中(可根据用户要求设定),对三相鼠笼式异步电动机或三相双绕组鼠笼式异步电动机的起动、停止进行控制和保护,并可在停止时进行换向。
具有如下特点:
·起动器先导回路为本质安全型电路,并能防止操作控制线路短路或接地时,引起自起动事故的发生。
·起动器保护与控制系统采用高速PLC,对系统进行监视监控,并完成漏电闭锁、过载、短路、断相、欠压和过压等保护功能,具有智能化程度高、性能稳定、动作可靠等优点;
·所有模拟量全部处理为数字信号,具有抗干扰能力强、接线简捷、信息量大、控制可靠准确等特点;
·元器件集成化,配件采用方便的插接技术,便于维修及操作;
·采用一体化模块设计,更换和维修异常简便;
·采用大屏幕彩色屏显示,显示内容清晰、丰富;
·操作系统界面友好,直观,易于现场操作,可对起动器的工作状态、参数和故障类型显示和记忆,具有良好的人机对话功能,可大大提高判断故障和排除故障的效率;
·具有参数设置记忆及故障画面弹出功能;
·电源进线可以根据需要选择不同的输入电压1140V和660V。
1.6.外形
1.6.1、外型尺寸
外形尺寸:
长×宽×高(mm3)=2120×1170×1044(mm3)
1.6.2、外型图:
见附图1-1该起动器外形示意图
图
图1-1起动器外形图
隔爆箱体的设计严格按照GB3836.1~2-2000标准设计制作,确保本产品防爆性能。
隔离起动器手柄和主控制腔前门间有可靠的机械闭锁机构,闭锁措施确保隔爆箱体打开门后无法操作本产品,而且所有的导电部位均不带电,并保证开门后所有的隔离起动器处于分断状态。
相反,只有在门盖正确关闭后,隔离换向起动器以及接触器才能够进行合闸操作。
另外,隔离起动器手柄和电气控制系统之间也具有可靠的电气闭锁。
完整的机械安全连锁机构及电气闭锁设计确保本产品有较强的安全性能。
该起动器装置主要有几部分组成:
a.接线腔
本起动器的进线电源接线腔在右侧,两路电源进线。
负载电缆输出口设在左侧,共6组负载输出,6个出线电缆喇叭口。
b、隔离起动器腔
该腔内安装有两台隔离换向起动器由不同的操作手柄进行控制,该腔前门布置急停按钮及转换起动器。
c、主控制腔
该腔内左侧安装架安装控制执行器内PLC控制系统及综合保护器保护检测用的功能保护板,分别对6组驱动器进行保护;该腔内右侧布置驱动器安装芯架,6组驱动器就安装在芯架的抽拉式隔架上。
驱动器包括真空接触器、电流互感器、三相电抗器,阻容保护等,当驱动器插入芯架导轨时,主回路电源输入、输出插头都可自动接上。
我们选用的交流真空接触器以真空为灭弧介质,其主触点密封在特制的真空灭弧管内。
当操作线圈通电时,在触点弹簧和真空管自闭力的作用下触点闭合;操作线圈断电时,反力弹簧克服真空管自闭力拉动触点断开。
该腔前门装有16键键盘,大屏幕显示屏。
第二章系统组成及电气性能
2.1.系统组成及工作原理
下图为该起动器原理组成框图
a.主要组成部分:
该起动器采用的是2路AC1140V/660V电源进线,6路AC1140V/660V负载出线,主要隔离换向起动器、驱动器、控制执行器、综合保护器、辅助电源组成。
b.本安电路:
该起动器的键盘输入及远控输入回路均为本安电路。
c.控制执行器(PLC控制系统)是该起动器的核心部分,它通过外部输入点状态,接收键盘命令,自动分析各驱动器状态,按组合类型控制驱动器,发生故障时切断驱动器输出。
2.2.起动器系统具有的主要功能
2.2.1电气功能:
a.可实现单台电机的起动和停车控制;
b.通过键盘和显示屏设置参数可实现多台电机的组合控制(见组合设置画面);
C.双速电动机的速度切换自动控制,自动切换根据低速运行时间或低速运行电流原则完成,低速运行时间或低速运行电流通过键盘输入设置。
d.通过键盘和显示屏设置运行/试验方式及保护参数可实现试验功能。
2.2.2保护功能
a.过压保护、欠压保护:
该保护用以当主、分隔离合上时,实时检测电网电压,在电压高于额定电压110%或低于额定电压75%时发生过电压或欠电压故障,及时闭锁或停止驱动器,保护电机,以免电机遭到破坏。
b.漏电闭锁保护:
漏电闭锁功能用以在起动器起动之前,对每台驱动器负荷侧主电缆和电动机绕组对地绝缘进行实时监测,采用微机采样与计算,具有较高的可靠性。
起动器主回路对地绝缘电阻闭锁值符合表1的规定,当绝缘电阻上升到1.5倍闭锁值时,应解除漏电闭锁。
表1
主回路额定工作电压(V)
单相漏电闭锁整定值(KΩ)
1140
40+20%
660
22+20%
c.轻过载保护与重过载保护:
该保护用以防止电机长期工作于过负荷状态而引起的过电流从而降低电机定子绕组的绝缘水平,缩短电机的使用寿命或使绕组绝缘逐渐老化,直至击穿,造成的电机烧毁。
该保护根据电机发热和散热的数学模型,检测电机绕组工作电流,从而模拟电机的温升变化,依据设定的不同电机的绕组绝缘等级和发热时间常数使用不同的反时限曲线进行保护,从而充分利用不同电机的过载能力。
轻过载保护一般在工作电流达到电动机额定电流的1.2倍,即延时一定的时间进行保护。
重过载保护一般在工作电流达到电动机额定电流的2~6倍时,即延时不同的时间进行保护。
起动器过载保护见表2
表2
过载倍数
动作时间
复位方式
起始状态
1.05
2h内不动作
自动复位
冷态
1.20
5min<t<20min
热态
1.50
1min<t<3min
热态
6.00
8s≤t≤16s
热态
d.短路保护:
该保护用以在负荷侧发生短路故障引起很大的过电流时迅速停止驱动器,以防止事故的进一步扩大烧毁电机和线路。
采用实时鉴幅式检测,速断保护的方法,短路电流的整定值以被控制电机额定电流的8~10倍来整定,一旦电路电流大于该整定值时,短路保护动作,动作时间0.2~0.4s。
e.断相及相不平衡保护:
该保护用以在负荷侧发生断相时,及时停止驱动器,防止因该故障引起的过电流烧毁电机和线路。
断相保护根据任意一相电流与三相电流平均值的差的绝对值大于预设值的原理采用短延时保护的方法,短延时值可设定。
起动器断相及相不平衡保护见表3。
表3
回路电流
整定电流
动作时间
起始状态
任意两相
第三相
1.0
0.9
不动作
冷态
1.05(Ie>100A)
0
<3min
热态
1.15(Ie<100A)
0
<20min
热态
第三章系统控制方式与操作功能
3.1.控制方式
该起动器具有试验与工作两种控制方式,当进行试验时,该起动器隔爆外壳上的转换起动器旋到试验位置,画面切换到试验画面。
·a.隔离换相开关1合闸,隔离换相开关2分闸,驱动器D、E、F控制回路通电,主回路不通电,此时试验画面显示D、E、F驱动器试验允许,可主回路不带高压电试验驱动器D、E、F,保证试验时所带负载的安全性;
·b.隔离换相开关1分闸,隔离换相开关2合闸,驱动器A、B、C控制回路通电,主回路不通电,此时试验画面显示A、B、C驱动器试验允许,可试验驱动器A、B、C,保证试验时所带负载的安全性;
在试验状态下,可通过键盘操作对应画面模拟过流、短路、漏电闭锁情况,根据驱动器的反应情况检测控制保护系统和驱动器线路是否有故障;
正常工作时,该起动器隔爆外壳上的转换起动器旋到工作位置,主画面上显示转换开关位置,隔离换相开关1、隔离换相开关2合闸,作好运行准备。
3.2.显示功能
显示画面分别为主画面、起动器模式选择画面、驱动器参数设置画面、试验画面、故障查询画面。
下图为起动器主画面,主要表示该起动器组合电源进线与驱动器分配形式,时时显示驱动器工作状态及运行电流和输出功率;
下图为起动器选择画面,选择画面中列出了起动器的多种组合方式,每一组合方式都包含了驱动器和远控端子的选择序号;顺序起动驱动器时时间控制和电流控制的起动选择。
时间方式指低速起动后延时预定时间后切换到高速,电流方式指低速起动后检测电流,当电流达到设定值以下时切换到高速。
下图为驱动器参数设置画面
驱动器设置画面主要功能为现场操作人员根据选择的组合形式所驱动的设备灵活设置工作电流、短路电流倍数、漏电闭锁阀值。
下图为故障报警和查询画面,当发生故障时,故障驱动器断开,故障窗口立即弹出。
故障类型同时存储在故障查询画面中,包括故障时间、故障类型,具有停电记忆功能。
“清除”按钮复位故障。
3.3操作功能
该起动器的操作通过操作键盘对应显示画面来进行。
该起动器初始画面为主画面,当需要翻屏时,按一下F2键,画面立即转到起动器模式选择画面;按一下F3键,画面立即转到驱动器参数设置画面;按一下F4键,画面立即转到试验画面;按一下F5键,画面立即转到故障查询画面;需回主画面时,按一下F1键。
F1-F5为画面快捷键,按PgUp和PgDn画面可前后翻页。
3.3.1起动器模式选择画面的操作方法
按一下F2键,画面转到起动器模式选择画面,按一下设置键,画面即会出现光标,此时按“↑”“↓”键,光标会在第一行至第七行之间移动,当光标在第一行时,按“→”“←”光标在“组合选择”、“驱动器序号”、“时间控制”“单速控制”各项目之间移动。
例如光标在“组合选择”框时,按一下确认键,显示框显示“选中”,再按一下确认键,显示框显示“未选”。
当光标移到“驱动器序号”列时,如要选择驱动器一,按一下数字键,输入“1”,按一下确认键,如需修改,按一下清除键,按输入新参数的方法重新输入。
在“时间控制”框时,按一下确认键,显示框显示“时间控制”,再按一下确认键,显示框显示“电流控制”,按输入数字的方式输入延时时间和切换电流。
可按同样方法设定其余参数。
3.3.2驱动器参数设置画面的操作方法
按一下F3键,画面转到驱动器参数设置画面,按一下设置键,画面即会出现光标,此时按“→”“←”按键,光标会在“驱动器一”列至“驱动器八”列之间移动,当光标在“驱动器一”列时,按“↑”“↓”键光标在“电机设定电流”、“短路保护电流倍数”、“漏电闭锁阀值”之间移动。
例需输入设定电流400A时,将光标移到“电机设定电流”,按一下数字键,顺序输入“400”,确认无误后,按一下确认键,该参数设置完毕,如需修改,按一下清除键,按输入新参数方法重新输入。
通过移动光标可方便的设置和修改各参数。
3.3.3试验画面的操作方法
按一下F4键,画面转到试验画面,按一下设置键,画面即会出现光标,此时按“→”“←”键,光标会在“耐压试验区”、“驱动器A”区至“驱动器F”区之间移动,例如当光标在“驱动器一”区,试验“驱动器一”的项目,按“↑”“↓”键,光标会在“起”、“停”、“过流试验”、“短路试验”、“漏电试验”之间移动,光标移到哪个项目时,需测试,只需按一下确认键即可。
用同样的方法操作可测试其它项目。
第四章控制方式与远控接线方式
4.1控制方式
(1)组合模式1:
可带四台驱动器,运行模式分为低速运行、高速运行、双速时间切换运行、双速电流切换运行四种;低速运行时只有两台低速电机投入运行;高速运行时只有两台高速电机投入运行;双速运行时先起动两台低速电机待电流平稳(或延时)后切换至两台高速电机运行;当低速或高速运行只有一台电机时,另一驱动单元设置为0即可。
速度控制通过外壳右侧的速度选择转换开关来选择。
(2)组合模式2:
可带三台驱动器,前驱动器为恒速运行,后两台驱动器运行模式分为低速运行、高速运行、双速时间切换运行、双速电流切换运行四种;低速运行时只有低速电机投入运行;高速运行时只有高速电机投入运行;双速运行时先起动低速电机待电流平稳后(或延时)切换至高速电机运行;
速度控制通过外壳右侧的速度选择转换开关来选择。
(3)组合模式3:
可带二台驱动器,运行模式分为低速运行、高速运行、双速时间切换运行、双速电流切换运行四种;低速运行时只有两台低速电机投入运行;高速运行时只有两台高速电机投入运行;双速运行时先起动两台低速电机待电流平稳(或延时)后切换至两台高速电机运行;
速度控制通过外壳右侧的速度选择转换开关来选择。
(4)组合模式4:
可带二台驱动器,运行模式为顺控;可根据延时时间来起动第二台电机。
(5)组合模式5为单台驱动器运行,可单独起动。
以上运行模式中驱动器的代号可任意设置,即驱动器可通过软件设置任意更换,远控接点也可通过软件设置任意更换。
4.2远控接线方式
远控输入的接点通过二极管(用户自备)接入左侧接线箱的九芯接线柱传入远控检测电路(本安电路)检测该控制回路,检测到的信号反馈到控制系统来驱动驱动器。
接线见附图。
第五章安全注意事项、故障排查及维修保养
5.1.安全注意事项
·所有隔爆门都必须在断开进线电源后,隔离换相开关操作手柄打到“停止”位置后,才能开盖!
·更换驱动器时,隔离换相开关操作手柄必须在“停止”位置,并保证更换后的主回路输入输出插头与插座接触良好!
·起动器在使用前必须根据实际使用情况进行相应参数的设置,否则无法正常使用。
·当所有驱动器都停止输出时,才可更换外接远控回路!
·本安电路元器件的型号规格及参数不得随意更改!
·严禁损坏隔爆面!
5.2.故障分析与排除
起动器中使用的元、器件,均选用对产品质量有承若的国内外知名品牌,并经我公司严格检验后转入装配。
制造过程中认真把好每道工序,出厂前对组合电磁起动器的性能、装配质量等进行过全面检查,并且起动器具有很详备的故障自检测系统,绝大多数故障都能在显示器上及时显示,下面列出几部分的故障现象及解决方法。
1电源部分
故障现象
故障分析
处理办法
备注
控制回路无电
隔离开关没合到位
重新合隔离
在上级电源正常有电情况下
控制回路的微断未合或跳闸
排除跳闸故障,重新合微断
上电后显示屏不亮
显示屏电源微断未合或跳闸
排除跳闸故障,重新合微断
上电后按动键盘无反应
键盘回路的微断未合或跳闸
排除跳闸故障,重新合微断
键盘转换板5V电源模块损坏
更换键盘转换板
键盘转换板光耦集成块损坏
更换键盘转换板
2.隔离开关部分
故障现象
故障分析
处理办法
备注
隔离开关送电但屏显示分闸
隔离开关辅助触点损坏
更换隔离开关辅助触点
隔离分闸失败
发生一相或多相粘连
更换隔离开关
3.驱动器部分
故障现象
故障分析
处理办法
备注
驱动器显示不在线
驱动器没有
重新放置驱动器
不是故障分析原因更换驱动器
输出的触点没接触好
处理触点,使接触好
驱动器不起动
给接触器线圈供电的电源电压微断未合或跳闸
排除跳闸故障,重新合微断
不是故障分析原因更换驱动器
故障保护
排除故障
以前发生的故障没复位
重新复位
漏电闭锁保护
查找漏电部位,修补绝缘
驱动器不停止
驱动器内的接触器发生粘连
更换驱动器
4.保护部分
故障现象
故障分析
处理办法
备注
进线电压正常,但显示电压过低或过高故障
220/15V电压变压器输出不正常
测量输出电压,如不正常更换电源变压器
保护板无电压输出或输出过高
重新调整输出电压或更换保护板
驱动器过载、短路、断相不保护
电流互感器损坏
测量输入保护板的三相电流,如没有更换电流互感器
保护板三相电流变换后的三相直流电压不正常
重新调整输出电压或更换保护板
PLC模拟量模块不工作
更换PLC模拟量模块
漏电闭锁失灵
保护板漏电检测无输出
重新调整输出电压或更换保护板
5.远控部分
故障现象
故障分析
处理办法
备注
远控不起作用
远控沿线电缆有短路或断路
更换远控电缆
远控转换板无输出
更换远控转换板
注:
·除模块设置重复错误在改正后自动解除外,如过流、短路、漏电、过压欠压、断相、漏电闭锁等故障必须排除后按下清除按钮才能重新起动。
5.3.维修保养
·定期清除外壳的污垢、煤尘;
·定期对隔离起动器的凸轮、滚轮和连接组件进行检查;
·检查外壳有无损坏,紧固件是否松动;
·电缆引入、引出装置是否完好,电缆是否松动;
·维修时,仪器、仪表、电烙铁等外壳必须接地;
·维修时不得改变原本安回路及与本安回路相关联电路的任何元件型号、电压、电流、功率等参数。
第六章、包装运输与储存
·起动器在运输过程中,不得碰撞、翻滚,并且应有防止雨雪侵蚀的措施;
·起动器应贮存在空气流通、干燥,不腐蚀金属和破坏绝缘的仓库中;
·包装箱内应含有:
产品合格证、使用说明书、装箱单。
第七章、订货须知
1、订货时须在合同中注明
a)起动器型号名称、数量;
b)配件型号、数量;
例如:
QJZ-2×800/1140(660)-6矿用隔爆兼本质安全型组合式真空电磁起动器(1台)
附图远控接线图
远控为本安回路接本安远控端子
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