KBZ6-400矿用隔爆型真空馈电开关
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一、概述1.1 产品特点及用途KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关主要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,额定电压660V或1140V,电流至630A 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,也可作为大容量电动机不频繁起动之用,还可作为矿用隔爆型移动变电站用低压馈电开关。
1.2 使用条件1.海拔高度不超过2000m;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气的环境中;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15°。
1.3 本开关执行以下标准1.MT871-2000《矿用隔爆型低压交流真空馈电开关》2.Q/DM233-2006《KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关》1.4 防爆类型:矿用隔爆型1.5 防爆标志:ExdI二、型号含义K B Z -□/ 1140 (660)额定电压1140V或660V额定电流A开关隔爆馈电三、技术特征3.1 额定工作电压:660V 、1140V3.2 额定工作电流:630A 、500A、400A、200A3.3 额定工作制:长期工作制3.4 电寿命≥1500次3.5 机械寿命≥15000次3.6 操作方式:电动合分闸,手动分闸3.7 配变压器容量:1250KV A, 1000KV A, 800KV A及以下容量3.8 馈电开关保护功能的特性参数1. 低电压保护:整定值为35-70%Ue, 延时动作时间1s-5s可调,延时时间准确度±5%。
2. 过载保护:整定值分档可调,电流整定值的准确度±8%。
3. 短路保护:整定值为1.6Ie~10Ie, 整定值的准确度为±8%,动作时间小于0.1秒。
4. 漏电与漏电闭锁保护:动作值及动作时间见下表,漏电动作电阻值、漏电闭锁电阻值与整定值的误差不大于+20%。
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。
K B Z-400矿用隔爆型智能化真空馈电开关使用说明书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1KBZ-200400/1140(660)矿用隔爆型智能化真空馈电开关使用说明书KBZ-200400/1140(660)矿用隔爆型智能化真空馈电开关1、用途及使用条件本馈电开关主要用于煤矿和其周围介质中有爆炸性气体和煤尘的环境中。
在交流50Hz,电压1140V或660V、额定电流 400A以下的线路中,可作配电系统的总开关,也可作配电支路的分开关使用;具有短路、过载、漏电(选择性漏电)及漏电闭锁、瓦斯闭锁等综合保护功能。
馈电开关可在下列环境中使用:1.2.1海拔高度不超过2000m;1.2.2环境温度为-20℃—+40℃;1.2.3空气相对湿度不大于95%;1.2.4在有瓦斯及煤尘等爆炸性混合物的矿井中;1.2.5与垂直面的安装倾斜度不超过15o;1.2.6在无破坏绝缘的气体和蒸汽的环境中;1.2.7能防止滴水的地方。
2、主要技术参数额定电压:1140V 或 660V额定电流:400A、200A。
(两种规格断路器的额定电流都为400A,只是电流互感器电流规格区别)断路器的极限分断能力:8000A。
断路器分断时间不大于30ms。
短路整定电流值可分别设为开关整定电流的倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、8倍、10倍,精度为±8%。
当短路电流大于10倍整定电流时,实行无压释放速断保护。
短路保护动作时间小于秒。
开关在分闸状态负荷侧漏电电阻在40KΩ+20%(1140V)、22KΩ+20%(660V)以下能可靠地实现漏电闭锁不能合闸,并有中文字幕显示。
在合闸运行中负荷侧漏电电阻在20KΩ(1140V)、11KΩ(660)以下能可靠地实现漏电保护跳闸,并有中文字幕显示故障。
过载电流整定分档可调。
标称值分别为馈电开关额定工作电流值的:倍、倍、倍、倍、倍、倍、倍、倍、倍、倍、倍,精度为±8%。
KBZ-400真空智能馈电开关的原理注意事
项及常见故障排除
KBZ-400真空智能馈电开关的原理、注意事项及常见故障排除基本原理:
电动合闸:
开关通电后保护器的J1-1闭合,时间继电器SJ吸合,这时按合闸按钮HA,合闸继电器HZ1吸合。
断路器的吸引线圈HT得电带动主回路接通,完成合闸。
电动分闸:
按分闸按钮TA,分闸继电器HZ2得电吸合,断路器的欠压线圈S失电,分励线圈F得电,推动断路器的半轴转动搭扣器脱扣,这是断路器断开完成分闸。
1注意事项:
1.电压的软硬件必须一致。
当硬件的电压转换后保护器的
电压等级也要响应的改变。
2.总分隔关的设定软硬件必需一致。
开关设成总开关时,显示屏上显示的开关等级要设成总开关,这时也要把门内
的拨动开关拨到总开关的位置上,做分隔关时同上。
3.在做开关的短路试验时要将额定电流调整到100安左
右,短路倍数设在2倍。
4.做总开关时漏电时间设在300-500毫秒,做分开关时选
漏时间要设在30-60毫秒。
5.
6.
FD辅助接地必须与外壳连接。
在出线箱内有一排端子标有39,49线号的是风电闭锁
的常闭触点,51,49是风电闭锁的常开触点,可根据情况
使用。
常见妨碍处理:
1.当开关通电后表现失压:查保护器外壳上标有5,6写有电压监测是否有10伏左右电压。
如没有检查航空插件至
变压器的二次10伏电压侧。
2.工夫继电器破坏后没法合闸,这时可将工夫继电器短封,在工夫继电器的底座上找标有8,9号的导线将这两根
线短封。
KBZ—400(630)/1140(660)矿用隔爆型智能化真空馈电开关使用说明书河南省济源市中原防爆电器有限公司目录一、用途及使用条件 (2)二、产品特点 (2)三、产品功能 (3)四、产品型号含义 (5)五、开关结构概述 (5)六、主要技术参数及保护特性 (5)七、电气原理 (10)八、操作指南 (11)九、外形尺寸及重量 (20)一十、标志、包装、运输 (20)一十一、售后服务 (21)一十二、常见故障及处理方法 (21)一十三、电器元件明细表 (22)一十四、附图 (23)一用途及使用条件1、矿用隔爆型智能化真空馈电开关(以下简称开关),主要用于煤矿井下和其它周围介质中含有甲烷及煤尘混合物的爆炸性气体环境中。
适应于交流50HZ,额定电流400(630)A,额定电压380V、660V、1140V三相中性点不接地供电系统中。
做为总开关、分支开关,也可作为大容量电动机不频繁起动控制之用。
当供电电路中出现过载、短路、断相或漏电时能自动切断电源。
做总开关时具有三相对称性漏电和漏电闭锁保护,做分支开关使用时具有选择性漏电保护和漏电闭锁保护功能,过流保护具有反时限时性,近端出口短路采用大电流无压释放保护功能。
2、开关可以在下列环境中使用;(1)海拔高度不超过2000m;(2)环境温度为零下-20℃-- +40℃;(3)空气相对湿度不大于95%(+25℃);(4)含有甲烷、煤尘的空气中,但无足以腐蚀金属和绝缘的气体和蒸气;(5)无淋水和水侵入的地方。
二、产品特点本开关根据用户需求,采用先进的科学技术进行设计,与同类相比,其特点如下:1、具有强大的数据采集和处理功能,对传感器二次信号不经过任何变形处理,直接进行高速采样和实时测算,连续量化处理所获信息最接近于真实情况。
2、采用晶振计时,故所有定时限、反时限延时准确无误。
3、采用微处理器技术,能完成合、分闸控制,过载、短路、漏电闭锁、漏电保护、选择性漏电保护、三相不平衡、欠压、风电闭锁、故障原因记忆查询、联网通讯、电度计量等功能。
KBZ-400 660/1140矿用隔爆型真空智能馈电开关技术要求一、主要技术参数1、馈电开关型号为KBZ-400 660/1140矿用隔爆型真空智能馈电开关,其额定电压为1140V或660V,额定电流400A;2、馈电开关的电源进线喇叭口,负荷出线喇叭口各两只;控制线喇叭口三只;二、技术条款1、采用方壳、平移式快开门结构,内部功能元器件采用抽屉式或快速拆卸式(门板块、断路器、控制板),其连线采用插接式,维护方便。
2、采用性能最先进的32位微处理器,保护器反应速度快、测量精度高、保护性能更加可靠。
3、馈电开关控制方式有电动合闸、电动分闸、手动机械分闸、远距离分闸等操作。
4、开关具有短路、过载、漏电闭锁、断相、三相不平衡、漏电保护、欠压、过电压吸收等多种保护功能;具有风电闭锁、瓦斯电闭锁保护功能;5、采用全中文液晶显示器,配合菜单式人机交互界面,实时显示系统电压、三相电流、绝缘电阻值、开关分合闸状态、线路故障等多种信息。
故障自诊断,有记忆功能,各项保护功能参数均可以通过菜单选择调整。
6、馈电开关中关键元器件必须质量可靠,如:液晶显示屏、可逆换向隔离开关、真空断路器(真空管选昆山国力)、可编程控制器及智能主控工业计算机等;7、配标准CAN总线接口,配置于矿用电力自动控制及综合监测监控系统中,实现遥测、遥控、遥信、遥调等四遥功能,实现供电设备自动化。
三、应符合的标准1、该型馈电开关设计制造应符合2010年版《煤矿安全规程》相关规定;2、出厂时应提供产品检验合格证、防爆合格证及煤安标志准用证;3、该型馈电开关设计制造必需符合以下标准:a)GB3836.1∽3836.4-2000 爆炸气体环境用电气设备b) JB/T 3956-1985 矿用隔爆型馈电开关c) JB/T 4262-1992 防爆电器用橡套电缆引入装置d)GB/T4942.2-93 低压电气外壳防护等级e)GB/T1408.1-93 低压开关设备和控制设备总则f) GB/T1408.2-94 低压开关设备和控制设备低压断路器g)MT 209-1990 煤矿通讯、检测、控制用电工电子产品通用技术要求。
KBZ6—400/1140矿用隔爆型真空馈电开关使用说明书一、概述1、产品特点:KBZ6-400/1140矿用隔爆型真空馈电开关是将目前矿用隔爆型馈电开关所有保护汇集一起的综合真空馈电开关。
具有总检漏、相敏短路保护、长距离短路保护、过载、欠电压保护,即可作总开关使用,又可作为分路开关使用。
特别是相敏短路保护整定值比按《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》整定的短路保护整定值降低40%,从而提高可靠动作系数:在可靠动作系数不变的情况下,可增长供电距离、降低供电电缆的截面。
长距离短路保护是配合终端保护装置将短路故障转换成跳闸信号使开关跳闸,没有供电距离的限制。
该馈电开关采用了平移式快开门结构,机芯为手车式结构,并有内置导轨,可方便拉出机芯。
合闸方式采用了电动合闸机械保持,解决了由于机械机构磨损造成合闸困难的问题。
该馈电开关短路整定值可从200A-1800A,可代替200A-400A 馈电开关。
2、主要用途及适用范围(1)该馈电开关是矿用隔爆型,适用于煤矿井下和其它周围介质中含有甲烷或煤尘混合物的爆炸性气体环境中,在交流50赫兹、额定电压1140伏、660伏、额定电流400A及以下的线路中。
(2)该馈电开关,即可作为总开关使用,含有总检;又可作为分路开关使用,含有选择性漏电保护。
(3)该馈电开关具有长距离短路保护、相敏短路保护,特别适用于供电距离长的场合,可提高短路保护可靠动作系数、降低供电电缆的截面,也可以省去并联电缆,降低投资,节省人力。
3、型号的组成及其代表意义:型号的组成:KBZ6-400/1140(660)型号的代表意义:K B Z6-400 / 1140额定电压(V)额定电流(A)真空矿用隔爆型馈电开关4、可以在下列环境条件下使用:(1)海拔高度不超过1000m;(2)环境温度:-25℃—+40℃(3)空气相对湿度不大于95%(+25℃)(4)在具有甲烷及煤尘爆炸性气体混合物的危险场所;(5)无破坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体和蒸汽的场所;(6)无显著摇动和剧烈冲击振动的环境;(7)与水平安装倾斜度不超过15°;(8)无滴水及水浸入的场所;(9)污染等级:3级;(10)安装类别:Ⅲ类。
二、结构特征与工作原理1、总体结构:⑴外形结构:馈电开关由座在托撬底座上的长方形隔爆外壳组成,上方为接线腔,下方为主腔,各为独立的隔爆部分。
馈电开关为快开门结构,前门为平面止口式。
正前的左侧有一转动手把,抬起手把可以水平转动90度左右,向右侧转动为开门,向左侧转动为关门。
正前方的右侧设联锁杆,右侧面为控制变压器电源、真空断路器分、合闸开关的手柄,共有三档分别为闭锁、分闸、合闸。
开门时必须把手柄转到闭锁的位置,并将联锁杆旋入手柄定位槽内,方能将门打开。
⑵主腔结构:主腔内主要由真空断路器、控制变压器、阻容吸收件、千伏级保险、电压调节板、控制变压器电源、真空断路器分、合闸开关组成。
真空断路器为手车式推拉结构,由滑式导轨和车式本体两大工业部分组成。
滑式导轨是由两条固定在主腔下平面上的角钢,真空断路器通过主导线与接线箱导电杆连接。
前端抽出定位螺栓,拆开主导线可将真空断路器拉出。
真空断路器底部安装了电流互感器,后侧安装了零序电流互感器。
⑶门上装置①门前侧:有三个按钮,分别为短路试验、漏电试验、复位;有观察窗,分别能观察到KΩ表和显示灯。
②门内侧:有一保护控制绝缘板,以绞链形式固定。
保护控制绝缘板上有两个电子保护板:一个为短路、过载,另一个为检漏、选漏、长距离短路保护;有控制变压器、三相电抗器、滤波器(封装块)、中间继电器、试验变压器、控制回路的保险、按钮、KΩ表、显示灯及航空插头(CA14、CA20)。
⑷外壳的接线腔:有主回路进线和出线接线柱(三进、三出),前侧为电源,后侧为负荷。
有九芯接线柱,供外部控制接线用。
有四个主回路进出线接线嘴,前侧左右两个为电源进出线,后侧左右两个为负荷出线。
前侧有三个进出控制接线嘴。
有一电源防护罩。
2、工作原理:电气控制工作过程⑴主控电路,附电路图原理简图。
注:Q—合闸线圈LW1、LW4—电源变压器停送电开关K1、K2—合闸按钮ZK4—真空断路器辅助触点C—电容器J1—漏电保护输出触点J4—短路过载保护输出触点J3—远方分闸8—7—风电联锁ZJ—中间继电器ZJ1、ZJ2—ZJ触点合闸:控制变压器开关打到分闸位置时:LW1、LW4同时接通。
控制变压器BK得电,24V,127V、36V有输出。
在漏电保护执行继电器J1、短路过载保护执行继电器J2、远方分闸执行继电器J3未动作接点闭合、风电联锁8#—7#联通的情况下,ZJ中间继电器吸合,常开闭合。
控制变压器开关打到合闸位置时:K1、K2同时闭合,127V→ZK4→二极管→Q→ZJ1、ZJ2→桥整→Q→K2→OV;Q得电吸合(同时24V→K1→桥整→Q→ZJ1、ZJ2→桥整→K2→OV;24V 电流也通过Q,Q同时得电;Q吸合的更好);真空断路器合闸。
保持:当合闸的同时,ZK4断开,ZK1.2自保,127V无电,整个Q的吸合靠24V维持。
分闸:几个方面都可以分闸。
保护触点或远方按钮分断,ZJ 释放ZJ1、ZJ2断开,同时ZK1、2断开或断开LW1、LW4使变电器失电。
起到分闸作用。
⑵相敏短路保护(附短路保护板简图):三相电流互感器和在相电压互感器去短路插件板内相敏封装单位(含封装块),再通过V8去BG1、BG2控制继电器J4。
有故障J4吸合,触点断开。
⑶大电流短路保护:大电流短路信号,由电流互感器经过V10、V11、V14整流,R84、R83分压,去相敏单元,再去BG1、BG2。
达到4000A也会动作。
⑷过载保护:由电流互感器,经过V10、V11、V14和整定波段开关,经过D2、R62和C15反时限延时电路,去鉴别级IC3-A集成电路,再通过IC3-D记忆电路去BG1、BG2,控制J4。
⑸后备稳定电源:近端发生短路,电压下降,稳压电源稳不住,这时出电流互感器,通过V36、V37整流,R84、D6D7稳压,来维持电源稳压,保证保护电路正常工作。
也就是保护跳闸。
如果两相短路,赶到电源变压器两相,断路器线圈电压下降,欠压掉闸。
⑹漏电保护(附漏电板原理简图):电压互感器初级即是三相电抗器,其中心点通过漏电板的钮子开关KN3去LB封装块,再回到漏电板11脚,与总检单元相连。
再去记忆电路1C2-B,再去BG1控制继电器J1吸合,触点断开。
⑺选择性漏电保护:通过漏电板内部封装块拾取零序电压,再通过零序电流互感器,去漏电板19脚。
零序电流和零序电压、信号,进到选漏单元,再经过记忆电路IC2-B,再去BG1,控制J1。
有故障J1吸合触点断开。
⑻长距离短路保护(附终端原理简图):通过长距离短路保护终端发出的信号,由总检单元或选漏单元接收。
又通过记忆电路IC2-B,由BG1控制J1。
⑼长距离短路保护记忆灯;该电路即检测漏电或选漏信号,又检测短路相敏信号,当两种信号都来时,IC2-D电位翻转,J21吸合,显示灯亮。
表明跳闸的原因是终端送过来的短路信号。
相敏短路信号由短路板12脚引到漏电板第7脚。
当仅仅是漏电,而无短路时,相敏短路信号不大,IC2-D电位不翻转,BG2不导通,J21不吸合其显示灯不亮。
按复位按钮,可以使记忆显示灯灭。
3、主要部件的工作特性:①相敏短路保护:它的跳闸信号,不仅仅取自电流还取自功率因数。
当电机启动时,电流大,但功率因数小;当短路时,电流和功率因数都大。
能够区分启动电流和短路电流。
在同样的供电线路和负荷条件下,相敏短路保护电路能躲开启动电流,从而能降低整定值,保护距离比普遍短路保护距离长的多。
本保护检测电流和电压的相位角和电流的幅值信号。
②长距离短路保护:当发生短路故障时,放在供电末端的终端装置,检测到短路信号,经过电路处理,转换成另一种载频混合的信号,通过电网和地线传输到供电始端,再通过总检或选漏促使开关跳闸。
③选择性漏电保护:它是检测零序电压和零序电流的信号及两者的方向。
当发生漏电时,本支路开关零序电流和零序电压的方向一致时,本支路开关跳闸。
本网路其他支路开关零序电流和零序电压方向相反,其他支路开关不跳闸。
总开关检漏器应处于延时状态,总开关不跳闸。
三、技术特性1、额定电压:1140、660伏。
2、额定电流:400A。
3、极限分断能力:8000A。
4、动作时间:短路保护小于0.1秒,漏电保护:1KΩ不大于0.05秒。
5、长距离短路保护:与电流大小无关,保护距离长。
根据自己的需要,需要多长,就可以达到多长,只要能满足电机启动,无需短路保护整定。
6、相敏短路保护:可以区分短路电流和启动电流,比一般短路保护距离长的多,也是距离短路保护的一种。
短路保护整定范围200A-1800A;分档200、400、600、800、1000、1200、1400、1600、1800。
1800A相当于普通短路保护3000安的整定值。
7、漏电保护:1140伏20KΩ动作,660伏11KΩ动作。
8、选择性漏电保护:电源每相对地电容不大于1微法,负荷分支电容不大于0.3微法时,漏电阻20(11)千欧及以下能可靠地实现选择性漏电保护。
其后备保护动作时间不大于:0.25秒。
9、过载保护:具有反时限特性。
整定范围100、130、160、190、220、250、280、310、340、370、400安。
10、失压保护:当电压下降额定电压35%—70%时,失压脱扣器动作,开关跳闸。
11、进线口2个,出线口2个。
可穿入95mm2电缆,辅助出线口3个,可穿入4mm2电缆。
四、尺寸、重量1、外形尺寸:长×宽×高736㎜×540㎜×760㎜2、重量:250㎏五、安装、使用及操作1、安装:①在安装前应阅读产品使用说明书,检查开关的技术数据(额定电压、额定电流、功能等)与现场的额定电压、额定电流、负荷容量、使用条件等是否相符。
②在安装前根据产品使用说明书,在地面检查开关是否有异常;通电试验。
③在现场将设备安装在设备台上或架上,与水平安装倾斜度不超过15°,无滴水及水浸入的场所。
④根据产品使用说明书接好主接地、辅助接地,在接好电源,然后合闸试验。
⑤上接线室接线:X A、X B、X C—电源接线柱D A、D B、D C—负荷接线柱辅助接线柱①—②输出36V(≤0.5A);⑤—⑥接远方闸(常开接点);⑦—⑧风电联锁(常闭接点);③—辅助接地接线柱。
2、作用及操作a.使用前按安装要求接好电源,进行合闸试验。
先将上接线箱8#—7#接线端子(外接风电闭锁常闭点)短接,再将控制开关由闭锁位置打开分闸位置,然后进行保护试验。
b.短路试验:可以在合闸时试,也可以在不合闸时试。
用电压、电流模拟交流电压信号,从保护的输入端试,除了电流互感器没试之外,其他电路全部得以试验。