KBZ-400说明书old[1]
KBZ-400/1140(660)Z 矿用隔爆型智能真空馈电开关
使用说明书
常州联力自动化科技有限公司
2005.6
1 概述
1.1 特点
该馈电开关的控制器采用了16位微控制器,经过抗干扰处理,工作可靠、保护精度高、反应速度快。具有漏电闭锁、过载、短路、缺相、失压和漏电保护,以及过压、欠压指示功能,并可选配控制模块实现远程监控。
馈电开关采用液晶显示器,显示分闸、合闸、控制信号状态以及电压、电流、绝缘电阻和电网频率等数值,故障发生时自动给出过载、短路、缺相、漏电、欠压、过压等故障的汉字指示,显示直观、易懂。
使用前门上的设置按钮可方便地设置运行参数和程控状
具有电流检测功能,输出DC1~5mA电流信号或200~1000Hz脉冲信号。
具有漏电/短路和过载/缺相两路故障接点信号输出。
快开门及大板模块结构,配线简洁。确保整机性能优越,操作方便,工作可靠,易于维修。
配电分开关具有选择性漏电保护,可作为配电开关分开关。
1.2 主要用途及适用范围
KBZ-400/1140(660)Z矿用隔爆型智能真空馈电开关(以下简称馈电开关),适用于含有爆炸性气体(甲烷)和煤尘的煤矿井下,在交流50Hz,1140V或660V,电流至400A的中性点不接地的三相电网中,作配电总开关或分支开关。总开关具有附加直流电源的漏电保护,可作为Ⅰ级漏电保护或配电分开关的后备漏电保护;配电分开关具有选择性漏电保护。
1.3 产品规格
(a)主要元件:真空断路器ZK3-400/1.14;
隔离开关 HZ10-25/1140;
(b) 保护性能:漏电闭锁、过载、短路、缺相、失压和漏电保护,以及过压、欠压指示功能;
(c) 隔爆型式:隔爆型。
1.4 产品型号
K B Z —400 / 1140(660)Z
智能
额定电压(1140V/660V)
额定电流(400A)
真空
隔爆型
馈电开关
1.5 使用环境条件
(a)海拔不超过2000m;
(b) 周围空气温度为(-5~+40)℃;
(c) 周围空气相对湿度不大于95%(+25。C时);
(d) 在有沼气与煤尘爆炸性混合物的矿井中;
(f) 无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中;
(g) 无显著摇动和冲击振动的地方;
(h) 能防止滴水的地方;
(i) 与水平面安装倾斜度不超过15°;
(j) 安装类别Ⅲ类、污染等级3级。
2 结构特征与工作原理
2.1 结构特征
馈电开关由座在撬架上的方形隔爆外壳、外壳主腔内的主控单元和通过铰链安装于外壳上的门盖组件组成。
2.1.1 外壳包括方形隔爆外壳和机械闭锁机构。隔爆外壳由主腔和接线腔构成,具体见图2。
2.1.2 门盖组件包括平面止口式钢板门盖、程控组件和液晶显示组件。门盖组件的布置见图3与图4。程控组件(见图5)包括程控电路板、底板和安装在底板背面的控制按钮。程控组件通过接插件与其它部件进行电联接。必要时可将接插件拔出,并将程控组件上的紧固螺钉拧下,程控组件即可取下。控制按钮用于馈电开关的合闸和分闸、参数的设置(详见8.5 条)、短路试验及故障复位。馈电开关右侧上方的按钮用于漏电试验。
2.1.3 主回路器件(断路器QF、电流互感器LH1-LH3)安装于主控单元旁的隔爆主腔内。
(1) 真空断路器ZK3-400/1.14用以闭合及分断主回路,其辅助接点用于控制线路;
(2) 电流互感器LH1-LH3;
主控单元见图6,主要由以下器件组成:
(3) 电源变压器T1(1140V、660V/220V、22V、22V、36V);
(4) 电源滤波器LBQ(DL-2D);
(5) 控制变压器T2(220V/22V、11V、11V);
(6) 千伏级熔断器FU1(RL5-5A/1140)、熔断器FU2(RL1-10A 380V)、熔断器 FU3~
FU8(BLX-1 3A);
(7) 中间继电器JZ1(3TF3200-1XB4 DC24V);JZ2、JZ3(HH53P DC24V);
(8) 中继电源ZJD1、ZJD2(DC48V);
(9) 漏电检测部件包括三相电抗器SK-100、零序电抗器LK-400、零序电流互感器TAL、零序电压互感器TVL、阻流圈(CH-10H)、选漏控制板XLJG5和主分机转换板ZFZ。
馈电开关控制线路使用的导线:千伏级为红色;接地为黄绿双色;其它为别的颜色。
2.1.4 开门与关门
馈电开关开门时需先将外壳右侧的电源开关打至停位置,然后将机械闭锁杆旋至离开门盖上的挡块,提起馈电开关左侧固定于铰链上的操作手把,将门盖向上抬起约30mm后(不要抬得过高)即可利用门盖右侧拉手将门打开。关门时,用手平提铰链上的操作手把,转动门盖将其与主箱法兰贴平(转动门盖时注意:1. 操作手把抬起的高度应避免操作手把上部的凸轮与铰链顶撞。2. 避免门盖组件与主腔联接的线束挤坏。),然后将馈电开关左侧的操作手把下压到位,再将机械闭锁杆反旋至门盖的挡块上。
图1 外形图
图2 构成图
FLEX I/O
图3 主腔门盖图(内面)
ExdI
图4 主腔门盖图(外面)
2.2 工作原理
馈电开关采用了16位微控制器。控制信号的采集、保护功能的实现和主回路的通断控制均由微控制器完成。
2.2.1 合闸、分闸控制
合闸时,按门盖上合闸按钮,合闸回路光电耦合器导通,微控制器检测到此信号后,液晶显示器显示“控制合闸”,此时若没有漏电闭锁故障或发生过未复位的故障,则微控制器输出信号,使中间继电器JZ1得电吸合,JZ1常开接点闭合接通真空断路器电动合闸电路,馈电开关合闸,同时漏电闭锁停止检测,进入漏电保护检测状态。
按分闸按钮时,分闸回路光电耦合器导通,微控制器检测到此信号后,液晶显示器显示“控制分闸”,微控制器输出信号使中间继电器JZ2得电吸合,JZ2常开接点闭合,接通真空断路器的欠压、分励线圈回路,真空断路器脱扣,馈电开关分闸。微控制器通过本机状态检测到开关分闸后,中止信号输出,JZ2失电,同时微控制器停止漏电保护检测,进入漏电闭锁检测状态。没有分闸及合闸控制时液晶显示器显示“控制无”。
2.2.2 保护
电流互感器LH1~LH3将0~4000A的电流信号变换成0~15V电压信号,电压/电压转换器再将该信号转换成0~1V电压信号,通过运算放大器变为0~5V电压信号输入微控制器进行A/D采样转换,完成工作电流的采样。无源电压采样器将0~50V的电压信号转换成0~1V 电压信号,通过运算放大器产生0~5V电压信号送入微控制器进行A/D转换,完成电网电压的采样。
根据电压、电流有效值的定义,微控制器采用交流直接采样的方法,实时跟踪电网频率,动态调整采样间隔,每周波采样20点。微控制器对采样的电压信号进行运算滤波,当计算出的电压值大于1.15倍额定电压时馈电开关自动显示“过压”;当计算出的电压值小于0.75倍额定电压时,馈电开关自动显示“欠压”。微控制器同时对采样的三相电流信号进行运算滤波,当计算出任何一相电流值连续大于速断电流值,微控制器立即输出分闸信号,馈电开关分闸并显示“短路”。当计算出任何一相电流值大于1.05倍额定电流值时,微控制器依据过载反时限特性,使馈电开关分闸并自动显示“过载”。当计算出任何两相电流值持续相差0.58倍以上达120s时,微控制器输出分闸信号,馈电开关分闸并自动显示“缺相”。
总开关的漏电保护采用附加直流原理。当配电线路出现漏电故障时,漏电检测回路中电流增大,该信号送入微控制器进行运算处理,确认为漏电时,微控制器输出分闸信号,馈电开关分闸并自动显示“漏电”。故障后须人工复位。总开关的漏电保护动作时间,可通过门盖上的设置按钮进行设定。作配电分开关的后备漏电保护时,请设定为250MS。
分开关的漏电保护采用零序电流方向性原理。当配电分支线路出现漏电故障时,从零序电流互感器和零序电压互感器取得的信号,送入微控制器进行运算及相位处理,确认为漏电时,微控制器输出分闸信号,馈电开关分闸并自动显示“漏电”。故障后须人工复位。
馈电开关正常工作时,微控制器将检测的电流信号经光电耦合器隔离后进行D/A转换,对应0~1.4倍额定电流,输出1~5mA电流或200~1000Hz脉冲信号,出厂时输出是1~5mA。
3 主要技术参数及性能
3.1 主要性能
馈电开关的控制器采用了16位微控制器,经过抗干扰处理,工作可靠、保护精度高、反应速度快。具有漏电闭锁、过载、短路、缺相、失压和漏电保护,以及过压、欠压指示功能,并可选配控制模块实现远程监控。
馈电开关采用具有汉字显示功能的液晶显示器,显示运行状态、运行参数以及故障。显示直观、易懂。
使用前门上的设置按钮可方便地设置运行参数和程控状态。
具有电流检测功能,输出DC1~5mA电流信号或200~1000Hz脉冲信号。
具有漏电/短路和过载/缺相两路故障接点信号输出。
3.2 保护动作参数
3.2.1 失压保护:失压时馈电开关瞬时动作;
3.2.2 过载保护:整定值为50~400A,过载保护特性如表1;
表1
过载保护动作后馈电开关不能自动复位,须待故障排除后按复位按钮,馈电开关才能重新合闸。
3.2.3 短路保护:短路保护动作电流整定范围为800~4000A,瞬动。短路保护动作后馈电开关不能自动复位,须待故障排除后按复位按钮,馈电开关才能重新合闸。
3.2.4 漏电闭锁与漏电保护:动作值及动作时间见表2;
表2
漏电闭锁:在分闸状态下,主回路对地绝缘阻值下降到表2漏电闭锁动作值以下时,漏电闭锁动作,馈电开关禁止合闸。当主回路对地绝缘阻值恢复到漏电闭锁动作值1.5倍以上时应自动解锁。
漏电保护:在合闸状态下,主回路对地绝缘阻值下降到表2漏电保护动作值以下时,漏电保护动作,馈电开关分闸并记忆。须人工复位并排除故障后再合闸。
3.2.5 缺相保护
当馈电开关主回路三相工作电流中的任何两相电流连续相差0.58倍以上120s时,馈电开关缺相保护动作。
缺相保护动作后馈电开关不能自动复位,待故障排除后,须按复位按钮,馈电开关才能重新合闸。
3.2.6 过压及欠压指示
当主回路的电压小于额定电压的75%时,馈电开关的液晶显示器自动给出“欠压”指示;当主回路的电压大于额定电压的115%时,馈电开关的液晶显示器自动给出“过压”指示。
3.2.7 具有二路故障保护接点输出,接点容量为220V、5A。
故障1:短路/漏电
故障2:过载/缺相
3.2.8 具有一路电流检测信号输出,可选电流信号DC1-5mA或脉冲频率信号200-1000Hz,均对应0~1.4倍额定电流。
3.2.9 具有“短路试验”按钮及漏电试验按钮用于进行短路及漏电试验;具有“设置”、“×1”、“×10”、“复位”按钮,用于功能设置及故障复位;具有“合闸”、“分闸”按钮用于馈电开关的就地合闸及分闸。
3.3主要参数
额定电压:1140V/660V
额定电流:400A
电源频率:50HZ
工作制:长期工作制
最大分断能力:1140V、7.5kA
操作方式:电动合闸,欠压、分励脱扣、手动脱扣
电缆引入装置:电力线路B5,引入电缆外径φ56~ 78
控制线路A4,引入电缆外径φ7~ 23
4 尺寸、重量
4.1 外形尺寸:918×590×912外形见图1。
4.2 重量:450kg
5 安装及调试
5.1 安装
接线腔内部安装及布置见图8。接线端子排接线见表4。
(1)主电路进出线接线柱:进线三个L1、L2、L3;出线三个U、V、W。
控制电路进出线穿墙端子和接线端子排:JD1、JD2、JD3为九芯穿墙端子。XK为接线排,其中XK:2、XK:3、XK:4接远控按钮;XK:5故障1输出;XK:6故障2输出; XK:1是XK:5和XK:6的公共端;XK:7、XK:8本机状态1输出;XK:9、XK:10本机状态2输出;XK:11、XK:12为电流检测模拟量DC1~5mA输出端子;XK:13、XK:14为电流检测200-1000Hz脉冲信号输出
端子,XK18为开关的辅助接地端Fd,必须与系统的辅助接地极连接,在地面进行漏电试验时,如无系统辅助接地点,可将Fd与主接地极相连。
JD3穿墙端子的1~5号端子为FLEX I/O模块输入、输出端子,供控制系统远程控制用。
(2) 四个主回路进出线口。
(3) 四个控制回路进出线口。
5.2 调试
(1)起停控制功能;
(2)本机状态的输出;
(3)电流检测信号输出;
(4)漏电试验功能;
L3L2L1
W V U
图8 接线腔内部布置图
表4 接线端子排接线表
6 使用及操作
6.1确认馈电开关内部电源输入接线与实际工作电压是否一致。
馈电开关出厂时XG1接线排上的1端子与电源变压器一次侧1140V端子连接;3端子与电源变压器一次侧660V端子连接;5端子与电源变压器一次侧380V端子连接。电源输入线接在XG1:1端子上即电源变压器的1140V上。使用前应将馈电开关门盖打开,检查XG1接线排上电源输入线的接线位置是否与实际工作电压一致。
当工作电压为380V时,电源输入线接到XG1接线排的XG1:5。当工作电压为660V时,电源输入线接到XG1接线排的XG1:3端子。当工作电压为1140V时,电源输入线接到XG1接线排的XG1:1端子。
电源输入接线见图9。
图9 电源输入接线图
6.2 总开关/分开关的接线
开关作总开关使用:主控单元下方有一线束转换板KBZ2JZB,其上端子X87短接;
开关作分开关使用:端子X87短接线去掉。
6.3合、分闸(近控)
按下门盖上的合闸按钮,馈电开关合闸。按下门盖上的分闸按钮,馈电开关分闸。
6.4手动分闸
按下馈电开关右侧下部的手动分闸按钮,可对馈电开关进行手动分闸。
6.5 FLEX控制:
主控单元正面下方有一线束转换板KBZ2JZB,FLEX输入输出信号接至X84,控制远/近控转换、合闸、分闸。
如果要远程控制漏电闭锁的投入,应把线束转换板KBZ2JZB上X87的短接线去掉。
液晶显示器显示运行状态、运行参数和故障信号。无停机故障时自动轮流显示运行状态、运行参数,有停机故障时自动显示故障内容。
6.6 运行状态及运行参数显示:
a.主回路电压及电流值显示
显示型式
主回路电压小于额定电压的0.75倍时,液晶显示器右上方A处显示为欠压;
主回路电压大于额定电压的1.15倍时,A处显示为过压;
主回路电压在额定电压的0.75-1.15倍之间A处不显示。
电压显示精度:设定值±10%
电流显示精度:±10%
b.电网频率及主电路绝缘电阻值显示
显示型式
频率值无有效值时显示????(Hz)
绝缘电阻大于1023KΩ显示----- (KΩ)
c.状态显示
显示本机状态、本机控制信号状态和后机运行状态。
显示型式
本机运行时A显示为合闸,本机停止时A显示为分闸。
本机合闸控制信号为真时B显示为合闸,分闸控制信号为真时B显示为分闸没有合闸及分闸控制信号时B显示为无。
6.7 故障显示
a.保护显示
显示是否有短路、过载、漏电、缺相等故障发生。
显示型式
功能,故障排除后需人工复位。漏电闭锁动作后绝缘电阻值恢复到表2规定动作电阻值1.5倍以上时自动解锁。
b.状态故障显示
显示型式
当本机控制合闸信号发出3秒后没能检测到本机已合闸的状态,A显示为无。
6.8设置
功能按钮见图4。门盖上有三个设置按钮:“设置”、“×1”、“×10”。只有本机处于分闸状态时,“设置”按钮才有效。设置的数值只有通过按“设置”按钮回到参数轮流显示状态时才被记忆有效。
6.8.1设置额定电流值
按“设置”钮一次,显示:
每按“X10”一次,XXX值加10,按“X1”一次,XXX值加1,当XXX值大于400时自动减去350,额定电流设置范围50-400。
6.8.2设置额定电压
每按“X1”一次,XXXX在“1140”和“660”之间转换。
6.8.3 设置速断电流值
在设置供电电压值状态下,按“设置”钮一次,显示:
每按“X10”一次,XXXX值加100,按“X1”一次,XXXX值加10,当XXXX值大于4000时自动减去3300,额定电流设置范围700-4000。
6.8.4设置电流输出测试
在设置速断电流值状态下,按“设置”钮一次,显示:
该功能用于输出1.4倍额定电流时的5mA电流,可用于满量程电流输出校验。
6.8.5设置速断延时
在设置5mA
该功能用于设置检测到的本开关电流连续大于速断电流多长时间才确认为短路故障。
每按“X10”一次,XXXX值加100,按“X1”一次,X值加10,当XXXX值大于100时自动复零,延时时间设置范围0~100mS。
在本设置状态下,再按“设置”钮一次,设定参数即可被记忆,同时恢复到参数轮流显示状态。
6.8.6设置漏电延时
在设置速断延时状态下,按“设置”钮一次,显示:
该功能用于设置检测到的本开关连续产生漏电多长时间才确认为漏电故障。
每按“X10”一次,XXXX值加100,按“X1”一次,X值加10,当XXXX值大于170时自动复零,延时时间设置范围0-170mS。
在本设置状态下,再按“设置”钮一次,设定参数即可被记忆,同时恢复到参数轮流显示状态。
6.9 试验
“短路”试验按钮见图4,用于模拟短路试验,馈电开关合闸前按下“短路”试验按钮,“短路”故障立即显示,故障1常开接点闭合。
“漏电”试验按钮见图7,用于模拟漏电试验。按下“漏电”按钮,漏电故障立即显示,故障1常开接点闭合。
6.10 复位
“复位”按钮见图4,用于故障产生后的人工复位和清除。
短路、过载、缺相、漏电保护动作后馈电开关不能自动复位,待故障排除后,按“复位”按钮,馈电开关才能重新合闸
漏电闭锁动作后,当主电路对地绝缘电阻恢复到表2动作值1.5倍以上时自动解锁。
7故障分析与排除
开关中使用的元、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。在生产制造过程中认真按ISO9000要求进行,最终经出厂检验,对馈电开关的性能、装配质量等进行全面的检查,方可出厂。所以,只要正确使用,一般不会有问题。
若经使用一段时间后发现故障,请按下表对照检查,排除故障。但当控制系统中的任一种保护板有问题时,请用户不要自行修理,必须送生产厂家进行维修。因自行修理影响开关性能时,厂家不承担责任。
表4 故障查询表
8 注意事项
8.1 馈电开关安装使用前应检查在运输过程中有无损坏,各部件及线路接线有无松动,防爆接合面有无缺陷。发现问题应及时处理。
8.2应注意馈电开关内部电源输入接线与实际工作电压是否一致,否则应改变接线端和重新设置工作电压。
8.3地面试验要严格执行电工操作规程,一般不得拆除闭锁装置开门试验,特殊情况下要采取有效安全措施,防止人身事故。
8.4 严禁带电插拔电子插件以免损坏器件。
8.5 电子智能保护系统采用高可靠性IC元件并装有控制程序,不要随意拆卸。
8.6 每台馈电开关在出厂检验合格后方准出厂。用户验收时如进行耐压试验应按产品标准要
求进行,注意一定要拆下阻容吸收装置,否则会造成元件损坏;进行大电流试验时应拔下电源变压器T1原端FU1熔断器芯,否则可能发生人身、设备事故。
8.7 建议每班运行前应使用试验按钮对馈电开关进行模拟故障试验,确认动作正常、显示正
确后投入运行。
8.8馈电开关在井下装卸及搬运过程中应避免强烈振动,严禁翻滚。
8.9使用过程中不得随意更改控制系统、保护系统,以免影响整机性能。
9 保养及维修
9.1 暂不使用的喇叭口应用压盘、金属堵板和密封圈可靠地密封,防爆接合面应定期涂油防锈。
9.2 建议检修前应使用试验按钮对馈电开关进行模拟故障检查,确认动作正常、显示正确后再复位投入运行。
10 运输及贮存
10.1 运输
在移动设备前,应确保馈电开关的接线腔和主腔的门盖牢固关闭。
馈电开关总重约450kg(净重)。
开关在运输中应有防止雨雪侵蚀的措施。在地面或井下运输移动过程中,应同时使用为安全装卸而设置的2只起吊环。警告!严禁使用1只起吊环进行起吊。对裸露的防爆面、电缆连接器、观察窗等应注意保护。
如果开关中的各部件已松动或已脱离其在箱体中的位置,请勿移动开关。
10.2 贮存
产品应贮存在没有雨雪侵入,空气流通和相对湿度不大于90%(25±5℃),温度不高于+40℃,不低于-20℃的仓库中。
贮存期间,防爆面应涂上保护油脂以防止生锈。
11 执行标准
《KBZ-400/1140(660)Z矿用隔爆型智能真空馈电开关技术条件》
12 其它
12.1 随机文件及附件
随同产品装箱的文件:
装箱单1份
产品合格证1份
产品使用说明书1份
12.2 随同产品装箱的备件
一字小螺丝刀 2把;
熔芯RL5/1140-6A 2只;
熔芯RL1-15 380V 15A 2只;
保险丝3A 12只;
常州联力自动化科技有限公司地址:常州市新北区庆阳路6号
邮编:213125
电话: 0519 - 8225712 、 8225713
传真: 0519-*******
E-mail: lianliauto@https://www.360docs.net/doc/f04951051.html, http: //https://www.360docs.net/doc/f04951051.html,
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