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KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关说明书


KBZ 系列矿用隔爆型真空馈电开关
一 概述 KBZ 系列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、电压 1140V、660V,额定电流 630A、400A 和 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,具有欠压、过载、短路、漏 电闭锁、漏电保护等功能;可外接远方分励按钮,可组成系统使用;亦可单独使用。用单片机智 能化保护,全中文显示,操作直观简便。 1 使用条件 (1)矿井大气压(80~110)kPa(在地面使用时海拔高度不超过 2000m) ; (2)周围环境温度为-5℃— +40℃; (3)周围空气相对湿度不大于95%(+25℃时); (4)无破坏绝缘的气体和蒸汽的环境中; (5)在无显著摇动于冲击振动的地方; (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 15 度; (8)污染等级:3 级; (9)安装类别:Ⅲ类。 2 主要技术性能指标: (1) 额定电压:1140V 660V; (2) 额定电流:630A; (3) 工作制:长期工作制; (4) 最大分断能力: 1140V 12.5KA、7.5KA;

(5) 操作方式:电动合、分闸; 3 型号的组成及代表意义 K B Z □– □ □ 额定电压 额定电流 设计序号 真空 隔爆型 馈电开关 4 5 6 防爆形式:矿用隔爆型 防爆标志: ExdI MT871—2000 GB3836-2000 378Kg.

本产品执行标准: Q/JDJL019-2010 外形尺寸、质量

(1)KBZ-630 /1140 馈电开关的外形尺寸:

850×610×970(mm) ;质量:

(2)KBZ2-200/1140(660) 和 KBZ2-400/1140 馈电开关的外形尺寸: 750×548×815(mm) ;

质量:290kg. 二 结构概述 馈电开关的隔爆外壳呈方形,隔爆外壳分为上下两个空腔即接线腔与主腔。 接线腔在主腔上方,它集中了全部主回路的进出线端子。接线腔两侧各有两只主回路进出线 喇叭口,各有一只控制电路出线喇叭口。 前门上装有观察窗、按钮、试验开关、显示器组件等。 前门与壳体之间有可靠的机械联锁,当前门与外壳闭合后,退出外壳右侧的闭锁杆至前门的 限位块上,使前门因不能提升而打不开,同时因闭锁杆退出后,其前端脱离了电源开关手把的闭 锁孔,使电源开关手把可以拨动而接通馈电开关控制电路的电源,馈电开关方能合闸;当需要打 开馈电开关时,首先须将电源开关的手把打至中间位置(断开位置) ,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的限位块,此时方能打开前门,从而实现了馈电开关前门闭 合并闭锁后才能进行合闸操作。 三 电气系统工作原理

1、电源 接通电源开关 SA1,控制变压器 T1 有电,副边输出 0-127V(630 馈电为 220V) ,合闸继电器 KA1,其中 127V,经全波整流后供合闸电磁铁 QF。输出 54V 经整流后供欠压线圈 Q 分励线圈 FL, 输出 18V 供保护器使用。 2、过载、短路、漏电、漏电闭锁保护 该部分保护由智能综保 PID-800 实现。具体整定使用要求见附智能综保使用说明书。故障发 生后 PID800 中继电器动作,其常开接点打开常闭接点闭合,分别使欠压线包失电,分励线圈得电 跳闸,同时,安装在前门的液晶显示器给出相应的故障显示。由于时间继电器 ST 失电,其延时打 开常开接点 ST-1 打开,闭锁合闸继电器 KA1,使得在故障未排除或虽排除未复位的情况下,开关 不能再次合闸送电。 3.电动合分闸 (1)电动合闸:在风电、瓦斯和高低压连锁及保护都正常的情况下,按下合闸按钮 SB1,KA1 得电,其常开接点 KA1-1、KA1-2 闭合,合闸电磁铁 QF 闭合,开关合闸送电。 (2)电动分闸:按下分闸按钮 SB2,分励线圈 FL 得电,欠压线圈 Q 失电,断路器跳闸。 4.试验 试验按钮 SB3 和 SB4 分别控制本馈电开关的过载试验和漏电试验。 四 保护功能 单相漏电闭锁整定值 kΩ 40+20% 22+20% 1 漏电闭锁功能 主电路额定工作电压 V 1140 660 2 漏电保护功能 保护器打在总开关的位置时,如果主线路发生漏电现象或分支路漏电时间过长,总开关会在设 定时间(一般应取 250ms)内跳闸。 主电路额定工作电压 V 漏电保护整定值(kΩ ) 解锁电阻值 漏电闭锁值的 1.5 倍

1

1140 660 3 额定电流工作值 Ie

20+20% 11+20%

本保护器有极宽的额定工作电流值,由按键操作通过软件整定,可由 40A 到 630A。 4 过载保护 过载动作时间反时限实时计算,具有记忆特征,满足下表规定: 过载倍数 1.05 1.20 1.50 2.00 4.00 6.00 5 短路保护 短路保护可通过软件整定为: (2—10)Ie,动作时间为瞬动。 6 欠压保护 欠压保护可由软件整定为 60—85%额定电压值,动作时间为 1s—5s 可调。 7 故障记忆功能 本保护器具有故障记忆功能。包括故障类型及动作值、动作时间,通过门前按钮操作,可在 显示屏显示故障值。 8 显示功能 本保护器显示包括一个有背光功能的 128×64 点阵型液晶显示屏及两个红色两个黄色一个绿 色的发光二极管。在正常工作时显示屏将同时显示三相工作电流值及系统的线电压值,在整定时 按键或前门按钮则显示各种菜单、各种整定参数值、故障参数值以及试验参考数值。在正常工作 时故障指示灯红色发光管灭、电源指示绿色二极管点亮,在出现过载故障时红色发光二极管闪动, 在跳闸后红色二极管点亮。 9 试验功能 本保护器随时可以对各种保护功能进行试验。 五 操作 动作时间 2h 不动作 0.2 — 1h 动作 90 — 180s 45 — 90s 14 —45s 8 — 14s

1 实时显示 在初始界面下,按确认按钮可以进行显示界面的切换。

总馈 U1162V合闸 Ia 312A Ib 310A Ic 312A R 200K 09/20 13/52/18 界面1

功率: 623KW 电度: 1589.2 通讯:5 连接 界面2

零序电压: 2V 零序电流: 0mA 方向:正 目前预值:30mA 界面3

界面 1:显示的内容包括,馈电的总分状态、合闸分闸状态、系统电压“U 1162V” 相电流 、A “Ia312A” 相电流“Ib310A” 相电流“Ic312A” 、B 、C 、系统时间“09/20 13/52/18”表示 9 月 20

2

日 13 点 52 分 18 秒。 界面 2:显示内容开关输出功率“功率:623KW” ;累计电度“电度:1589.2” ;通讯站号:5; 连接状态: “连接” 。 界面 3:零序电压“零序电压:2V” ,零序电流“零序电流:0 mA” ,漏电方向: “方向:正” , 目前选漏整定值“目前预值:30mA”.当在分馈电的状态下,只有当零序电流的大小大于目前的选 漏预值并且方向为正的情况下,才会进行选择性漏电保护。 2 故障查询 在初始界面下,按向上按钮,进入下一级菜单, “参数浏览”表示仅能查看参数数值,不能进 行修改。 “参数修改”表示在此菜单中进行参数的修订。 “故障查询”可以查询到以前的故障信息。 “事件查询”暂时无此功能。

参数浏览 参数修改 故障查询 事件查询
3 参数整定: A. 过载保护整定 按下”向下”或“向上”键进入菜单,将光标移动到“参数修改” ,按确定键进入到参数修改子 菜单。将参数调整到“额定电流”项,按“确认”进入设定状态,将电流值调整到所需要的数 值,范围“50~630” ,按确认保存,按“复位”返回正常显示。 B. 短路保护整定 按下”向下”或“向上”键进入菜单,将光标移动到“参数修改” ,按确定键进入到参数修改 子菜单。将数值调整到所需要的数值范围“2~10” ,按确认保存,按“复位”返回正常显示。 C.电压整定 按下”向下”或“向上”键进入菜单,将光标移动到“参数修改” ,按确定键进入到参数修改 子菜单。将数值调整到所需要的数值范围“660-1140V” ,按确认保存,按“复位”返回正常 显示。 其他整定可以参考下面的菜单参数说明。 4 参数说明 (1) 电压整定: 选择主回路电压,有 1140V、660V 可供选择,它和控制器检测漏电闭锁数 值,漏电保护数值关联,若设定有误,漏电保护值将不准确。 (1140 和 1000 一样) (2) 额定电流:根据后级设备额定电流整定,调整范围在 50~630A,和其关联的保护是过载 保护和短路保护,若整定不准确保护亦不准确。关联参数为短路整定,关联器件是电 流互感器 TA1、TA2、TA3。本开关整定值为 630A,也可以根据实际情况进行调整。 (3) 短路倍数:即整定短路保护的条件,范围在 2~10 倍。当额定电流整定为 200A,短路倍 数整定为 5 倍,此时短路电流值:200*5=1000A,当设备的电流达到 1000A 时,保护器 视为后级发生短路故障,即时起动保护机制,切断电源。关联参数为“额定电流” ,关 联器件为 TA1、TA2、TA3。

3

(4) 漏电延时:当发生漏电时从监测到漏电到保护动作这段时间为漏电延时,通过参数调 整可以避过电网中的干扰信号。注意此参数不能调整过大,否则灵敏度低于上级开关。 数值范围 0~999mS,额定值为 100mS;当分馈电后面再次级联馈电时,可以将此数值调 整的比后级分开关大 200~300mS, 这样后级的开关灵敏度高于本开关, 避免了故障影响 的扩大。 (5) 电缆长度:即馈电开关后面所接电缆的长度,单位为米。 (6) 电缆截面积:即馈电开关后面所接电缆的截面积,单位为平方毫米。根据电缆的长度 和截面积,控制器的电脑会计算出电缆的电阻,再根据系统电压计算出远端短路时的 电流,当系统测定电流大于计算值时即判断为远端短路,当时间超过一般启动时间时 进行远端短路保护。 (7) 欠压系数:当使用的设备需要欠压保护时,可以根据电网情况调整此值,调整范围 50%~75%,如额定电压为 1140V,欠压整定值为 60%时,电压值 1140*60%=684,即当电 压低于 684V 视为欠压, 保护将在检测到欠压 X 秒后起动, 断掉电源。 其关联参数为 “欠 压屏蔽” ,关联器件为变压器 T1。 (8) 欠压保护时间:指当发生欠压时,进行延时保护的时间。 (9) 过压系数:当使用的设备需要过压保护时,可以根据电网情况调整此值,调整范围 115%~135%,如额定电压为 1140V,过压整定值为 120%时,过压值 660*120%=1368,即 当电压超过 1368V 视为过压,保护将在检测到过压 2 秒后起动,断掉电源。其关联参 数为“过压屏蔽” ,关联器件为变压器 T1。 (10)过压保护时间:指当发生过压时,进行延时保护的时间。 (11)三相不平衡度:指三相电流数值不一样,当达到一定的差异时进行的保护,若后级不 是直接接电动机,可以将缺相功能屏蔽。 (12)缺相保护时间:指当发生缺相时,进行延时保护的时间。 (13)电压微调:因为变压器本身存在一定误差,此参数特为矫正这个误差设置的,数值范 围在 80%~120%内。可根据实际情况调整,其和过压保护、欠压保护关联,使用中将此 值调整到显示电压和实际电压相符状态,关联器件为变压器 T1。 (14)A 相电流微调:因互感器本身存在一定的误差,此参数为校正这个误差设置的,数值 范围在 80%~120%内。可根据实际情况调整,关联设备为 TA1。 (15)B 相电流微调:因互感器本身存在一定的误差,此参数为校正这个误差设置的,数值 范围在 80%~120%内。可根据实际情况调整,关联设备为 TA2。 (16)C 相电流微调:因互感器本身存在一定的误差,此参数为校正这个误差设置的,数值 范围在 80%~120%内。可根据实际情况调整,关联设备为 TA3。 (17)电阻微调:当监测到的电阻值与实际电阻值存在偏差时可以通过此参数矫正,矫正范 围是 80%~120%。关联参数是“总分选择” ,关联保护是漏电保护、漏电闭锁。 (18)零序电流微调:当监测到的选择性漏电值与实际值存在偏差时可以通过此参数矫正, 矫正范围是 80%~120%。关联参数是“总分选择” ,关联保护是选择性漏电保护。 (19)短路功能: “有”或“无” ,通过此处可以将短路保护屏蔽。 (20)缺相功能: “有”或“无” ,通过此处可以将缺相保护屏蔽。 (21)过载功能: “有”或“无” ,通过此处可以将过载保护屏蔽。 (22)欠压功能: “有”或“无” ,通过此处可以将欠压保护屏蔽。
4

(23)过压功能: “有”或“无” ,通过此处可以将过压保护屏蔽。 (24)闭锁功能: “有”或“无” ,通过此处可以将闭锁保护屏蔽。 (25)漏电功能: “有”或“无” ,通过此处可以将漏电保护屏蔽。 (26)合闸反馈:即合闸反馈时常开点还是常闭点。 (27)风电闭锁反馈:即风电闭锁反馈时常开点还是常闭点。 (28)瓦斯闭锁反馈:即瓦斯闭锁反馈时常开点还是常闭点。 (29)返回:返回到初始界面。 5 故障显示 试验结束或按故障显示菜单,屏幕将显示:

过载故障 N: 19 Ia:300 Ib:302 Ic:306 U:1141 08-19 19:25
即分别为:故障原因、故障动作时间、故障发生时三相实际电流值与系统电压值,本保护器 的故障类型包括以下几种: 缺相保护、短路保护、漏电闭锁、过载、欠压。 六 常见故障及排除方法 1 2 3 4 5 如有特殊原因致使屏幕乱码、无显示或死机等现象,可随时按复位键恢复正常,不会造成 保护器主板的地(GND)与外壳不得相连! 本保护器的以上功能有些需由用户定做,不是每块保护器都具有上述所有的功能。 若上电时电源灯闪,则电源输出有短路。 本支路不动作,可能为: (a)Uo/Io 的方向反把 Io 变换器的两输出端(B5\B6)交换位置; (b)漏电时输入 Io 若为 0,则检查零序互感器线路是否正确; (c)正常(没有漏电)时,Io 应为 0V,Uo 为 0.5V 若值不正确,则应检查线路; (d)可适当减小裕值。 6 7 8 9 系统不合闸,合闸线路未接通。 三相电流没有输入,互感器接线有问题。 Uo 无输入三相电抗器没接好,或线路有问题。 漏电而没有显示(18V 电源处可能有问题) ,本体未接地。 系统状态改变。

10 各信号值:IA/IB/IC 正常时为 0—10mV 左右、过载为 10—20mV 左右;漏电时:Io 为 6— 800mV、Uo 为 5—40V 左右,两者的相位关系为:Io 超前或滞后 Uo 角度不应超过 90 度;B9(漏 电闭锁保护)为 5V 左右。

5

X1
A9 8 SB1
FU2

X2
9 QF

X3

KA1-2

KA1-1

T1
1140V A9 11 KA1 5
FU3
660V

127V 220V 4 A10

ST-1

SA1 2 0V 5 54V 6 12 QL1 13 A10
A9 1 2 3 A10 13

FU1

3

电源整定

0V 7 18V

侧板到本体
8 9 10 11 12 13 5 7 14 A11 A12 B9 B8 B7 16 9

1 FL 14
Q

0V

0V A11 A12 A9 A10 A6
15 QF-4 SB2 QF-3
4 DZ/B12 5 A6 6

7 ST 16

TA3

TA2

TA1

SB3

B4 B3 B2 B1 A7

本体到连接板
485通讯 2 3 风电闭锁 (常闭) 4 5 瓦斯闭锁 (常开) 7 6 1
JC
B1 B2 B3 B4 B5 B6 B10 B11 9 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 B13 B12 13 A7 15 16 5 5

TA4 中文液晶显示

18

T2

B8 B5 B6 B7 B8
C2

TC2

19

R2

10K 2W

B9 B11 B10

ZR

C1

10

PID-800
复位 确定 向上 向下

FZ

QF-2

5K 5W

B12 B13

QA4

A8 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 A1 A2 A3 A4 A5
总馈电 分馈电

注 意

D1

D2

D3

20

DZ

21

外部接地

九芯接线柱的3、4为外 接闭锁接点,若不使用 时需要短接

所 属 装配号 标记 处数 文 件 号 设 计 校 审 对 核 工 艺 标准化 审 定 签 字 日期

矿用隔爆型真空 馈电开关

阶段标记









S
共 1 张 第 1 张

电气原理图

6


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