过载保护反时限动作值
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浅谈反时限保护的适用范围及整定方案张克平摘要:白银电网负荷大部分是工业和电力提灌负荷,因此网内存在着大量的大型高压电动机。
相当一部分配网线路的定时限过流保护定值须躲电机启动电流,导致过电流定值很大,甚至有超限时速断电流定值的情况,而此时低电压及负序电压对线末没有灵敏度。
电网的快速发展,使保护配合的级数增加,部分配网及用户变电所时间级差已非常紧张。
因此,寻找能很好躲电机启动电流及缓解时间级差的保护类型显得尤为迫切,而反时限保护能很好的躲电机启动电流——只要选择适当的曲线类型和时间常数;同时其动作时限与故障电流的大小成反比,上下级保护之间只需一个时间级差配合,缓解时间级差效果明显。
一、定时限过流保护陷入窘境的几个案例 ㈠ 王岘水泥厂117水泥磨线过电流保护YJV-2×(3×120)/0.7117 水泥磨线K10.05560.64441.373王岘水泥厂5.751#4.6%0.8MVA 5.752#4.6%0.8MVA K2K3R:2800kW +560kW 0.4kV:1377kW保护型号:PMC-651F 装置版本号:V1.60.001、 参数计算1)电缆YJV-3×120/10,r=0.158Ω/㎞ x=0.0755Ω/㎞ Z=0.1751Ω/㎞ Z*=0.1588 2)短路电流:A I7857)3(K1=)(1538)3(K2并列A I =A I3334)2(K1=A I663)2(K2=A I 3469))2((=小首 A I7391)2()(=大首2、保护主要功能:1)瞬时电流速断;2)复压(方向)限时电流速断;3)复压(方向)定限时限过流;4)相电流加速;5)反时限过流;6)过负荷保护;7)零序过流;8)重合闸;9)低周、低压减载;10)绝缘监视;11)TV 断线、控制回路断线监视;12)检同期功能。
3、过电流保护整定 CT :300/5 PT :1001)YJV22-3×120电缆最大允许载流量:323A ;CT一次值:300A ;2)负荷电流:配电变压器,2×46.2=92.4A ;2800kW 电机,190A ;560kW 电机, 2×38=76A ;最大绕线式电机启动电流(软启动)Iqd=2Ie=2×190=380A ;Ifh ·max=92.4+76+380=548.4A 。
收稿日期:2018-11-26一起KBZ -400馈电开关故障分析及处理刘建平(大同煤矿集团有限责任公司综采装备安装分公司,山西大同037003)摘要:基于一起KBZ 馈电开关无法正常吸合的故障,详细阐述了KBZ 馈电开关的具体检修过程,包括其故障点的查找、分析以及具体处理方法,并总结了井下电气设备故障查找的一些简单方法,以期为同类KBZ 馈电开关故障的解决提供参考。
关键词:馈电开关;故障;查找;处理中图分类号:TM762文献标识码:A文章编号:1009-9492(2019)07-0191-02Analysis and Treatment of a KBZ-400Feed Switch FaultLIU Jian-ping(Datong Coal Mining Group Co.,Ltd.Fully Mechanized Equipment Installation Branch ,Datong 037003,China )Abstract:It is based on the failure of a KBZ feed switch that cannot be properly sucked.The detailed maintenance process of the KBZ feed switch wasdescribed in detail ,including the search ,analysis and specific treatment methods of the fault point ,and the fault finding of the underground electrical equipment is summarized.Some simple methods to provide reference for the solution of similar KBZ feed switch faults.Key words:feed switch ;fault ;search ;processingDOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2019.07.0661发生经过2018年4月,同煤集团名下某煤矿井下风巷中的KBZ-400馈电开关的放置地点发生更换,并未将控制线、供电电缆等进行更改,为使电缆吊挂保持有序,仅仅对电缆进行再次整理。
微机电动机保护装置WDH-31-200用 户 手 册江 苏 斯 菲 尔 电 气 股 份 有 限 公 司感谢您选择江苏斯菲尔电气股份有限公司研发的WDH-31-200系列电动机保护控制器,为了方便您安全、正确、高效的使用本装置,请仔细阅读本说明书并在使用时务必注意以下几点。
注意:◆ 该装置必须由专业人员进行安装与检修◆ 在对该装置进行任何内部或外部操作前,必须隔离输入信号和电源◆ 提供给该装置的电参数需在额定允许范围内下述情况会导致装置损坏或装置工作的异常◆ 辅助电源电压超范围◆ 配电系统频率超范围◆ 电压或电流输入极性、相序不正确◆ 电压或电流与电机额定参数不匹配◆ CT变比设置不正确◆ 开入量工作模式设置不正确◆ 继电器工作模式设置不正确◆ 控制器控制权限、起动方式设置不正确◆ 带电拨通信插头◆ 未按要求连接端子连线本手册可以在本公司的主页上下载到最新版本,同时也提供一些相应的测试软件下载。
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(具体联系方式、网址见封底)目 录1. 概述 (1)2. 使用操作指南 (2)2.1 前面板介绍 (2)2.2 按键功能说明 (2)2.3 操作及显示说明 (3)2.4参数整定说明 (4)3. 安装方式、外形尺寸及接线图 (7)4. 通讯协议 (8)5. 产品规格选择表 (9)6. 订货须知: (10)1. 概述1.1简介:WDH-31-200是江苏斯菲尔电气股份有限公司推出的集保护、测量、变送、通讯等功能于一体的微机电动机保护装置,精度2 级以上,功能稳定可靠。
1.2主要功能:(1) 保护功能:装置具有过载(反时限特性)、欠载、起动过流、运行过流(堵转)、电流不平衡、断相、过压、欠压等保护功能。
用户可现场设置: 电动机起动时间、额定电流、过载动作曲线、欠载动作值、过压动作值、欠压动作值、起动过流/运行过流(堵转)电流倍数(相对于额定电流)、漏电保护动作电流值、电流不平衡动作值。
电力系统中低压电气设备继电保护的类型与选择摘要:低压电气设备是保障电力系统安全运行的重要因素,因此对于继电保护有着关键作用。
本文围绕电力系统中低压电气设备继电保护的类型展开讨论,分析选择类型。
提高电力系统低压电气设备中的设置应用,以确保电力系统的稳定工作。
关键词:电力系统、低压电气设备、继电保护、类型与选择、正文:1.电力系统继电保护装置功能作用当电力系统中的电力元件(如发电机、线路、等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。
实现这种自动化措施的成套设备,一般通称为继电保护装置。
继电设备的基本原理是继电保护主要是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化构成继电保护动作的原理,还有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高[1]。
大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。
继电设备的作用能够监视电力系统的正常运行,当电力系统元件发生故障时,该元件的继电保护装置会迅速准确的给发生故障元件发送跳闸命令,进行断路。
能够将故障元件和电力系统切断,减少电力元件本身的损坏,同时能够降低电力系统的安全问题。
继电设备能够在不同的危险情况下发出不同的信号,提示管理人员进行及时的检修检查,在最小问题进行检查尽快恢复正常,避免更大问题发生[2]。
继电设备另外一个关键作用就是在于实现电力系统的自动化和远程操作,逐渐实现自动控制工业化。
是自动化技术的实际应用的有效成果。
1.电力系统低压电气设备继电保护类型电力系统低压电器设备继电保护类型大致有:反时限过电流保护、定时限过电流保护、电流速断保护、低电压保护、欠载保护、过载保护、缺相不平衡保护、堵转过流保护、接地保护过电压保护启动加速超时保护、欠功率保护、相序保护、过热保护。
煤矿井下高压开关和磁力启动器技术参数和常见故障一PB3-6GAZ型高压隔爆真空配电装置(一)技术参数1、额定工作电压:6KV2、最高工作电压: 6.9KV3、额定电流:50、100、150、200、300、400A4、额定短路开断电流及次数:10KA、16次5、额定短路关合电流:25KA6、2秒钟热稳定电流:10KA7、动稳定电流(峰值):25KA8、额定断流容量:100MV A9、额定工作电流下的电寿命:≥10000次10、操作过电压倍数:≤3.0倍相电压(峰值)11、额定绝缘水平:1分钟工频耐压:23KV(隔离插销断口26KV)冲击耐压:40KV(隔离插销断口46KV)正、负极性各15次12、各相主回路电阻(PB3-6GAZ型)≤800微欧13、失压脱扣器线圈额定电压:交流100V(二)主要机械特性参数1、触头额定开距8mm2、触头超行程 2 mm3、平均合闸速度0.6-1.0m/s4、平均分闸速度0.6-1.2m/s5、合闸时触头弹跳时间≤5 ms6、三相触头分、合闸不同期性≤2 ms7、额定每相触头的终压力400N8、机械寿命不小于10000次(三)工频耐压试验在作耐压试验前,应先将压敏电阻断开,盖上绝缘板,以免试验时压敏电阻导通接地,并将电流互感器与电压互感器的二次侧短路后接地,。
耐压试验情况见表,试验结果以无击穿,1、漏电保护采用零序电流型漏电保护一次零序电流整定值及延时动作时间的分档见下表2、过载保护过载保护的整定值为额定二次电流(5A)的0.4-1.2倍,即2—6A,分为0.4(2A)、0.5(2.5A)、0.6(3A)、0.7(3.5A)、0.8(4A)、0.9(4.5A)、1.0(5A)、1.1(5.5A)、1.2(6A)共9档。
综保的板面上是按过载倍数刻度的过载延时具有反时限特性3、短路保护短路保护的整定值为额定二次电流(5A)的2—6倍,即10—30安,分为2(10A)、2.2(11A)、2.4(12A)、2.6(13A)、2.8(14A)、3(15A)、4(20A)、5(25A)、6(30A)共9档。
BXB系列矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱使用说明书北京盈初科技发展有限公司1、用途BXB-500、800、1200/3300、1140Y矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱(以下简称保护箱),适用于爆炸性气体环境的矿井中。
与矿用干式变压器及本公司生产的KBG系列矿用隔爆型高压真空开关配套,共同组成矿用隔爆型移动变电站,对移变低压侧供电系统馈电、控制及保护。
2、低压保护箱为长期工作制,在下列条件下应能可靠地工作:a) 环境温度:-5℃~+40℃b)海拔不超过1000m;c)周围空气相对湿度不大于95%(+25℃);d)具有甲烷、煤尘等混合气体的煤矿井下;e)无振动与冲击振动的地方,与垂直面的倾斜度不超过15度;f)能防止滴水的地方; g)无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸气3、产品种类、规格型号3.1产品规格、型号含义3.2防爆类型:矿用隔爆型;3.3防爆标志:ExdI;3.4执行标准:GB8286-2005、Q/YC02-2009。
4、主要特点4.1检测低压侧故障而驱动高压侧断路器分断,从而降低了分断电流。
解决了低压馈电开关因经常分断大电流故障率高的这一主要问题,满足了生产中多回路、大容量、重负荷的需求;4.2结构简单,主回路无动触点,均为静态接触,故障率低。
4.3保护更加完善,克服了原变压器低压绕组至低馈开关断口 间回路漏电不能分断故障点的问题。
5 技术指标5.1主要技术参数(见表1)表15.2 绝缘水平(见表2)表2主回路额定绝缘电压V工频试验电压值 (交流有效值)V660 3000 1140 4200 330012006、结构及工作原理 6.1结构主要有隔爆箱体、接线腔、引线装置、综合保护器、电压互感器、电流互感器、主接线子等组成。
见图一、图二 6.2工作原理上接线腔为并联多回路馈电输出,控制回路监控系统工作状况,故障时驱动高压侧分闸,并实现闭锁 6.3电气元件(见表7)6.4电气原理图及接线图(见附图)额定电压 V 11403300额定工作频率 Hz 50 主回路额定电流 A 500 800 1200 500 800 支回路额定电流 A300400 6003004007、保护功能及参数 7.1短路保护短路整定值Iz=保护箱额定电流(见铭牌)×短路倍数, 短路倍数分别选择为:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等, 短路保护动作时间:小于0.1S。
安装安装、、使用产品前使用产品前,,请阅读使用说明书请阅读使用说明书生产许可证号生产许可证号::XK06XK06--014014--0021800218KBZ KBZ--20200/11400/11400/1140((660660)) KBZ KBZ--400/114000/1140((660660)) 矿用隔爆型矿用隔爆型真空真空真空馈电开关馈电开关馈电开关使用说明书山西长治市防爆电器有限公司二OO 九年四月安装前详细阅读使用说明书一、概述1..产品特点:(1)本馈电开关采用平移式快开门结构,开关门简单灵便快捷;当手柄打到“闭”位置时,用专用工具退出联锁杆,顺时针转动手柄,门盖即可打开。
内部采用分体式设计,分为“本体”、“立板”、“门板”(门板无高压),便于更换及维修。
(2)本馈电综合保护器(以后简称保护器)采用了先进的微处理器和大容量新型芯片进行双芯片工作,配以高精度及先进的数据处理技术,保护精度高,反应速度快。
开关保护器采用模块结构设计、优化的软硬件的抗干扰处理,良好的人机界面,使安装、使用、维护更简单,使用寿命大为增加;(3)采用了4×8汉字字符液晶显示器,配合菜单式人机交互界面,操作直观简便,运行时显示当前时间、三相电流和电网电压、有功功率、功率因数、绝缘电阻(总开关或分开关)、温度、瓦斯浓度、电气(风电)闭锁、运行状态(合/分闸)及故障信息,显示信息极为丰富。
具有故障“记忆”功能,最多可记忆50次(4)能完成漏电闭锁、漏电保护、选择性漏电保护、欠压、过压、三相不平衡、过载、短路、断相、温度保护、瓦斯保护、电气(风电)闭锁等多项保护功能,各项保护功能参数均可以通过菜单调整;(5)可选择数据通信接口与控制系统连接。
配备RS-485通信接口;(6)本馈电开关采用了总、分一体化设计;(7)通过外壳门上的按钮可以方便的进行参数调整、保护实验、信息查询等功能;2.主要用途:本馈电开关适用于煤矿井下和其它周围介质中含有甲烷、煤尘爆炸性气体环境中,在交流50Hz,额定电压1140V、660V、额定电流400A及以下的中性点不接地的三相电网中,作为配电总、分开关使用,也可作大容量电动机的不频繁起动之用。
一、概述1.用途与功能:XBD1系列矿用隔爆型移动变电站用低压侧保护箱(以下简称“保护箱”)适用于具有沼气和煤尘爆炸危险的煤矿井下,安装在移动变电站的低压侧,与我公司生产的PBG1系列矿用隔爆型高压真空配电装置配套, 共同组成低压故障分断高压的理想型移动变电站系统。
对3300、1140、660、380 V /50Hz额定电流1000A以下供电系统,可实现漏电、漏电闭锁、短路、过载、过压、欠压等保护。
2.主要特点:●该保护箱分为双侧四回路出线,接口兼容普通喇叭嘴和电缆连接器,满足多重负荷的连接;●所有故障均通过信号线驱动高压侧断路器分断,从而降低了分断电流,克服了低压馈电开关的频繁分断故障,同时克服了变压器低压绕组至低馈开关回路漏电不能分断故障点的死区问题;●具有先进的、完善的微电脑综合保护系统(保护功能见后),提高了整体供电的可靠性,且不必打开箱体大门即可进行保护参数的整定;●兼容所有大容量(2500kVA以下)移动变电站配套。
二、 型号说明三、 使用条件与范围1. 海拔高度不超过1000m ;2. 周围环境温度不高于+40℃,不低于-20℃;3. 空气相对温度不大于95%(25℃时);4. 在无强烈颠簸和冲击振动的地方;5. 设备垂直面的安装倾斜度不大于15°;6. 在无足以破坏金属和绝缘的腐蚀性气体及蒸汽的场所;7. 在无滴水和水浸的地方;8. 在有危险爆炸性气体的环境中;四、 外形尺寸及重量图1保护箱外形图1. 外形尺寸为:( 见图1) 1065×710×585 mm2. 配合法兰尺寸为:(见图2) 490×490 mm3. 重量约为:228kg470×370 490×490378×278390×390440×440426×327710(国产) (英国)图2连接法兰五、主要技术参数与规格表1 基本参数额定工作电压(Ue)(kV) 3.3 1.14 0.66 0.38 最高工作电压(kV) 3.6 1.2 0.69 0.4 额定工作频率(Hz) 50~60主回路额定电流(Ie) (A) 500 630 800 1000 支回路额定电流(A) 300 315 400 500表2 综合保护器功能及参数保护功能参数及整定整定电流Iz 动作时间(s)短路保护1~10倍Ie 步长=1 1.2倍Iz t < 0.1整定电流Iz 动作时间(s)过载保护0.2~1.0倍Ie 步长=0.1 (见表3)表3 过载保护电流/时间反时限特性六、工作原理(简述)参见图3:综合保护工作原理及附录1:电气原理图图3综合保护工作原理方框图七、操作规程(参阅图6)1.保护箱安装规程①变压器内部四芯信号线的布线:(见图4)移变内部四条连接线必须可靠固定在四芯接线柱上,温度继电器Jt和铂电阻Pt100视保护器型号任选其一,不能同时并联接入;连接必须采用焊接方式,元件板固定应与外壳绝缘;图4移变信号线连接图②用起重设备平稳吊起本保护箱,抽出后方法兰内的三条母线及四芯信号线,穿好移变上角两条螺栓,整体移向变压器低压侧法兰口;③接信号线入变压器四芯接线柱,两条绿色线接1、2端子,黄色线接3号端子,红色线接4号端子,切记不可接错,严禁接地。
151科技创业家 TECHNOLOGICAL PIONEERS 工 业 技 术配电线路、电动机和家用电器等的自动空气开关,因保护对象(如变压器、电线电缆、电动机和家用电器等)的承受过载电流的能力(包括电动机的起动电流和起动时间等)有差异,选用的自动空气开关的保护特性不同。
本文就针对用途的不同介绍了自动空气开关的选型。
1 自动空气开关工作原理介绍空气开关也就是断路器,在电路中作接通、分断和承载额定工作电流,并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。
空气开关的动、静触头及触杆设计成平行状,利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开,分断能力高,限流特性强。
短路时,静触头周围的芳香族绝缘物气化,起冷却灭弧作用,飞弧距离为零。
空气开关的灭弧室采用金属栅片结构,触头系统具有斥力限流机构,因此,空气开关具有很高的分断能力和限流能力。
具有复式脱扣器。
反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作,瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。
(1)当线路发生短路或严重过载电流时,短路电流超过瞬时脱扣整定电流值,电磁脱扣器产生足够大的吸力,将衔铁吸合并撞击杠杆,使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开,锁扣在反力弹簧的作用下将三副主触头分断,切断电源。
(2)当线路发生一般性过载时,过载电流虽不能使电磁脱扣器动作,但能使热元件产生一定热量,促使双金属片受热向上弯曲,推动杠杆使搭钩与锁扣脱开,将主触头分断,切断电源。
主触点通过操作机构(手动或电动)使之闭合的,其触点系统由于装有灭弧装置因而不仅能接通或切断正常的工作电流,还能在发生故障时迅速切断比正常工作电流大好几倍的故障电流,从而能有效地保护电路中的电气设备开关的脱扣机构是一套连杆装置。
当主触点通过操作机构闭合后,就被锁钩锁在合闸的位置。
如果电路中发生故障,则有关的脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开,于是主触点在释放弹簧的作用下迅速分断。
按照保护作用的不同,脱扣器可以分为过电流脱扣器及失压脱扣器等类型。
一、电动给水泵组保护1.主要技术参数:额定容量:5400KW CT配置: 1000/5额定电压:6KV 额定电流I s:启动电流:6I n2.开关类型:真空断路器保护配置:HN2001 HN20413.HN2041定值整定:3.1电动机二次额定电流I e计算:I e=I n/n r=(1000/5)=(A)启动时间:8S3.2分相最小动作电流I seta、I setc:1)最小动作电流整定,保证最大负荷下不误动。
按标准继电保护用的电流互感器在额定电流下10P级的比值误差为 +3℅,即最大误差为6℅。
I dz = K k. 6℅I s/n lh =2××=取I seta= I setc=3.3制动系数K Z.的整定原则:保护动作应避越外部最大短路电流的不平蘅电流,K k应等于其比率制动曲线的斜率I dzmax/I resmax即K z = I dzmax/I resmax= (K k K fzq K st F j I kmax)/I kmax= ╳2╳╳=3.4差动保护时间:t dz=0 s3.5拐点制动电流I res =(额定电流作为拐点)4.HN2001定值整定:配置:速断保护,定时限过电流I段保护,正序电流定时限保护,负序电流定时限保护,低电压保护,零序定时限过电流保护,过载反时限保护(投信号).4.1电动机二次额定电流I e计算:I e=I n/n r=(1000/5)=(A)4.2速断保护I>>计算:启动时速断保护定值:按躲过电动机启动电流整定,可靠系数取。
启动电流6 I e根据设计院图纸。
I qd=6 I e=6×=(A)I dz =K k×I qd=×=灵敏度校验:取最小运行方式下电动机出口两相短路电流校核灵敏系数K lm:K lm=I(2) I dz=16520/4680>2.运行时速断保护定值:I dz= K k×3Ie=×3×= A保护动作时间:t取0秒.4.3定时限I段过电流保护:启动状态下,启动时保护动作电流整定:I Z= 2×=运行状态下,过电流保护整定::I r=×= 动作时间: t取4.4定时限I段过电流保护:启动状态下,启动时保护动作电流整定:I Z= 2×=运行状态下,过电流保护整定::I r=×= 动作时间: t取4.5正序定时限保护定值计算:正序电流定时限过流保护整定:启动状态下:I dz =K k×I qd=×=一次动作电流I dz计算:I dz=×200=4680(A)灵敏度校验:取最小运行方式下电动机出口两相短路电流校核灵敏系数K lm:K lm=I(2) I dz=16520/4680>2.运行状态下:I r=×=保护动作时间:t取秒.4.6负序电流定时限过流保护:负序电流定时限过流保护整定:启动状态下:I r=K k. I qd/n lh=×=运行状态下:I r= K k I e/n lh=×=保护动作时间: t取秒.4.7零序定时限过电流保护:根据限制6KV系统接地电流要求取接地一次动作电流10A。
煤矿井下电网的三大保护煤矿井下巷道狭窄,空气潮湿,工作条件恶劣,容易发生各种电气事故,因此需要采取必要的安全措施,设置可靠的保护装置,才能保证矿井生产的安全供电。
井下作业恶劣,很容易发生电气设备及电缆相间短路、漏电而引起电火灾、瓦斯和煤尘爆炸、触电等事故,为了保证煤矿井下供电的安全性,煤矿井下设置三大保护即过流保护,漏电保护和保护接地。
标签:过流;漏电;接地1 过流保护过电流是指实际通过电气设备或电缆的工作电流超过了额定电流值。
引起过流的主要原因有短路、过载和电动机单相运转等,因此过流保护通常包括短路保护、过负荷保护、断相保护等。
目前,煤矿井下低压电网使用的过流保护装置主要有熔断器、过流继电器、热继电器及综合保护装置等。
过流保护装置在保护中应满足四个要求:(1)选择性,只切除故障部分,而其余非故障部分则继续运行。
(2)可靠性,不拒动,不误动。
(3)动作迅速,在故障情况下保护装置迅速动作并切断其供电电源,以免事故进一步扩大。
(4)动作灵敏,保护装置应满足灵敏度的要求。
短路保护、过载保护和断相保护都属于过流保护,但是有本质的区别。
短路保护的动作时间要短,其动作值设定较大,过载保护和断相保护按反时限延时动作,动作时间与过载电流的大小有关,其动作值设定小于短路保护的动作值。
煤矿目前使用的过流保护装置中熔断器只能做电机短路保护,各种继电器必须与接触器或脱扣器配合实现过流保护,其中热继电器只适用于做过载保护和断相保护,而电子继电器具有功能完善、保护齐全、灵敏可靠等优点,特别是计算机技术的发展,用单片机集成电路取代分立电子元件电路使其优点更为突出,在矿井供电控制中得到广泛运用。
2 漏电保护煤矿井下巷道中空气潮湿,在此条件下运行的电气设备,虽然对其绝缘有一些特殊的要求,但漏电故障仍时有发生,特别是采区的低压电缆,还时常被脱落的岩石或煤块砸坏,更会发生漏电事故。
漏电事故不仅会使电气设备进一步损坏,形成短路,而且还可以导致人身触电和瓦斯煤尘爆炸危险,因此,井下设备必须装设作用于开关跳闸的漏电保护装置。
摘要:本文将重点介绍矿用真空馈电开关的常用保护,如过载、短路保护,漏电保护的功能。
关键词:矿用隔爆馈电开关常用保护1概述目前,我国大部分煤矿信息化建设进程不断加速,井下供电距离不断增加,井下供配电的可靠性和安全性能逐渐成为矿井安全管理的重要内容。
井下作业条件恶劣,负荷波动大,工况不稳定,瓦斯煤尘积聚、滴水冒顶事故等会使电气设备绝缘强度逐渐降低,经常会出现漏电及过载、短路等故障。
为了避免事故的发生,保障人身安全,有效减小事故范围,研究及维护好矿用真空馈电开关具有重要的现实意义。
2馈电的常用保护功能2.1过载、短路保护过载保护采用反时限实时计算,整定值为(0.2~1)Ie,动作时间如下表:在单位做空载大电流实验时,需用到大电流发生器单回路实验的方法,将电秒表接到断路器的辅开上,将电流整定到额定电流,然后根据过载跳闸时间来判断保护和线路的正确性。
短路保护即实验其八倍电流动作时间,一般为瞬动。
短路保护有两种形式选择:鉴幅式(任一相幅值超过短路电流时)动作,相敏式(当任意两相电流值超过短路电流且功率因数≥0.82时)动作。
建议使用相敏式。
2.2漏电保护及其在维修中常见故障当前,在煤矿井下低压电气事故中,矿井漏电事故所占比例已超过70%。
矿井发生漏电事故,电气设备会遭到破坏,严重者会导致触电事故,甚至引燃矿井瓦斯引发重大伤亡事故。
因此,漏电保护是矿井低压系统主要的保护切断技术之一。
我国煤矿井下的低压供电系统通常分为总自动馈电开关、分支馈电开关及磁力起动器三级。
按照行业惯例,通常在总自动馈电开关及分支馈电开关处装设选择性漏电保护装置,磁力起动器通常只安装漏电闭锁保护装置,也就是采用二级选择性漏电保护系统,另外,多通过零序功率方向保护原理实现系统的横向选择性,而总自动馈电开关漏电保护通常采用附加直流电源的保护原理。
下面介绍一些保护整定动作值依据:①电网相对地电容:≤1μF电网相对地电阻:10~100kΩ(交流),电网支路相对地电容:≤0.33μF。
反时限过负荷保护电流时间特性对照表曲线系数K=10-1200过载倍数动作时间(秒)按上表,当用户选择曲线速率K为60时,如过负荷电流是三倍额定电流,则对应的反时限动作时间是7.50秒。
反时限曲线时值示意图100005000100050010050105时间1 0.5 0.11 2 3 4 5 6 7 8 9 10额定电流倍数四、 外形尺寸160*80型仪表外型尺寸图五、安装及接线启动失败不平衡●标准智能电动机保护器160*80;采用面板卡式安装。
开孔尺寸:152*76。
●将电动机三相电流互感器的次级分别接至电动机保护器的相应输入端子。
(详见产品接线图)●将高压电动机三相电压互感器的次级分别接至电动机保护器的相应输入端子(低压电机可直接接入,详见产品接线图)●四组输出继电器,分别用于报警、前级跳闸和启动/停止A、启动/停止B,不用悬空即可。
●无源触点“启动A”、“启动B”、“停止/复位”用于电动机的正常启动和停止;“紧急停止”是现场使用的非正常停止按钮;“A反馈”、“B反馈”为接触器动作信号,通常与常开辅助接点相连;“断路器状态”是前级开关送电信号,如不使用前级跳闸功能,此接点短路即可;“远程控制”是现场控制权转移开关,接点闭合时,可通过RS485远程启动/停止电机保护器。
●保护控制器电源最好不与电机使用同一条线,否则将影响“晃电”功能的使用;若必须与电机使用同一电源时,请选择具有电源保持功能的保护控制器。
●“变送输出”、“通讯”和“漏电CT”端子,使用时连接,不使用时悬空。
HD5200电机保护器接线端子定义。
400V各断路器保护定值计算机旁400V进线断路器一、过载保护:总负荷350KW;总电流为350*1.9=665A,I R=K k*I=1.1*665=731.5A731.5/800=0.9 I N二、反时限速断保护:1、机组运行中,其中一段突然停电后来电时多台电机同时启动的最大电流为:风机230A*3台+水泵380A*1台+回油泵90A*2台+减载泵166A*1台+调速器油泵600A*1台=2016A;2、其它正常负荷电流:风机30A*3台+机坑照明电源2A+调速器漏油泵6A+机组配电箱电源10A+机组灭磁柜电源4A+泡头鼓风机5A+水轮机除湿机电源4A+泡头内除湿机12A+高位油箱加热器14A =147A 3、I sd=K k*I=1.1*(2016+147)=2379.3A 2379.3/731.5=3.25 I Rt sd=0.5s机旁400V母联断路器一、过载保护:总负荷280KW;总电流为280*1.9=532A,I R=K k*I=1.1*532=585.2A585.2/800=0.73 I N二、反时限速断保护:1、机组运行中,其中一段突然停电后来电时多台电机同时启动的最大电流为:风机230A*3台+水泵380A*1台+回油泵90A*1台+减载泵166A*1台+调速器油泵600A*1台=1926A;2、其它正常负荷电流:泡头鼓风机5A+水轮机除湿机电源4A+泡头内除湿机12A+高位油箱加热器14A+调速器漏油泵6A=41A3、I sd=K k*I=1.1*(1926+41)=2163.7A 2163.7/585.2=3.70 I Rt sd=0.4s空压机400V进线断路器一、过载保护:总负荷180KW;总电流为180*1.9=342A,I R=K k*I=1.1*342=376.2A376.2/600=0.63 I N二、反时限速断保护:1、当其中一段突然停电后来电时多台电机同时启动的最大电流为:低压机155A*1台+中压机84A*1台=239A2、其它正常最大负荷电流:低压机82A*1台+中压机24A*1台+透平油滤油机145A+透平油油泵8A+绝缘油油泵8A +电烘箱(2台)10A=287A3、I sd=K k*I=1.1*(287+239)=578.6A 578.6/376.2=1.54 I Rt sd=0.5s空压机400V母联断路器一、过载保护:总负荷130KW;总电流为130*1.9=247A,I R=K k*I=1.1*247=271.7A271.7/600=0.45 I N二、反时限速断保护:1、当其中一段突然停电后来电时多台电机同时启动的最大电流为:低压机155A*1台+中压机84A*1台=239A2、其它正常最大负荷电流:透平油滤油机145A+透平油油泵8A+绝缘油油泵8A +电烘箱(2台)10A=171A3、I sd=K k*I=1.1*(171+239)=410A 410/271.7=1.51 I Rt sd=0.4s厂用400V进线断路器高压侧保护:限时速断I g。
1、过载保护和过热保护的区别?过载保护也就是过流保护,检测的是电动机的电流,实验时采用的方法是堵转。
在堵转时,电动机的电流较大,过流保护器就会动作。
过热保护检测的是电动机的整体或者局部的发热,采用的是热敏元件,使用时必须和温度变送器配合才能实现控制功能,二者均可以在缺相时发挥较好的效果,因为缺相时有局部过流现象,也有局部过热现象。
2、过负荷保护和过电流保护的区别?过负荷是装置异常运行的一种情况,一般只发信号,不动作于跳闸,整定值较低,但是带一段时间的延时,用于躲过设备的启动电流等情况;过流保护是电力设备短路时的一种保护,动作于跳闸,过流不一定是对称的。
由于速断保护不能保护线路全长,要靠过流保护来作为后备保护。
3、过流保护为什么加装低电压闭锁或者复合电压闭锁?过流保护保护的是按照躲过本线路末端的最大负荷电流整定的,灵敏度按照被保护线路末端最小运行方式下的两相短路电流进行校验的。
为了避免因灵敏度不足而引起保护的误动作,所以加装低电压闭锁装置或者复合电压闭锁,来确认线路的故障情况。
复合电压闭锁实际上就是一个低电压继电器和一个负序电压继电器并联组成的,只要其中的任何一个动作,那么过流保护就动作。
过电流保护为何要带低电压闭锁,以前不加装低压元件,定值计算时要躲过最大负荷电流来整定,这样就不能满足保护的灵敏度,加装低压元件后,不仅可以不用最大负荷电流整定,而且可以降低动作电流,提高他的灵敏度。
只是一个过电流判据,会使保护的可靠性降低,如果线路本身负荷比较大,当线路上有很多诸如电动机负载,并同时启动时,纯过流保护很容易动作。
当加上低电压闭锁判据时就可以判断是否真正发生短路故障,因为真正发生短路故障时,电压会急剧下降,如果只是电流大于定值,而电压正常,就表示线路没有故障,保护不动作。
如果电流大于定值的同时电压也低于定值,这时就表示线路发生短路故障了,保护要动作,切断故障。
过流保护是否带电压闭锁,主要看定值按照躲过最大负荷电流来整定时是否满足灵敏性,如果满足可不带电压闭锁。
以下表格为当时间常数Tp=1时在各过载电流情况下的动作时间:
表1 反时限特性参考值
电机功率计算公式:
P = 1.732UIcosΦ
P:电机功率 ***Kw
U:额定电压 ***V
I:额定电流 ***A
cosΦ:功率因数 0.85(经验值)
已知:电机功率( P = 315Kw = 315000W)、额定电压( Ue = 1140V)、功率因数(cosΦ = 0.85),求电机电流?
根据公式:P = 1.732UIcosΦ
315000 = 1.732*1140*I*0.85
I = 188A
经验值:
电压:660V 1.1A/KW
电压:1140V 0.6A/KW
电压:3300V 0.2A/KW
漏电闭锁解释:
漏电闭锁作用是:在电动机起动前监视线路的绝缘状态,电动机起动后失去作用。
若电动机在运行过程中漏电,则有专用的漏电继电器使馈电开关跳闸。
当馈电开关再次合闸,如漏电事故尚未排除,闭锁电路仍起作用,使真空启动器不能起动,这就可以较顺利地找出漏电事故发生的区段。
----------------采区电气设备P107
1:在分断感性负荷时,交流真空接触器过强的灭弧能力也会带来操作过电压的危险,因此真空接触器须配套限制过电压措施。
如RC吸收。
-------------------------采区电气设备P98 2:交流真空接触器与空气接触器的比较:
(1)真空介质强度高,恢复快,熄弧能力强,分断电流能力大。
Ie 200A,可分断4500A
(2)真空电弧产生在密闭的真空管内,不飞弧,安全。
(3)燃弧时间短,触头磨损小,寿命长。
(4)真空触头开距小(1~2mm),系统结构小,动作线圈功耗小。
(5)体积小,重量轻。
-------------------------采区电气设备P94
3:故障线路与非故障线路的零序电流相差180°。
-----------------------采区电气设备P61。