kV组合开关使用说明书课件兖矿.ppt

1、KJG-2400/3.3S-8矿用隔爆兼本质安全型高压组合开关,使用说明书 兖矿集团机电设备制造厂 2009年12月,一、型号含义及产品特征,1.型号含义 J G 2 400 3.3 S 8 开关高压 额定电流A双速 组合数 电源回路数 额定电压kV 隔爆兼本质安全型,2.产品特征 防爆型式：矿用隔爆兼本质安全型； 标志：Exdib； 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； 运行及试验位置设机电连锁机构； 外壳接地,二、工作环境及适用条件,组合开关在下列条件下应能正常工作： 海拔高度不超过2000m； 环

2、境温度：-5+40； 空气相对湿度不大于95% (+25)； 大气压力：80110kPa； 在具有甲烷和煤尘爆炸性气体混合物的危险场所； 无蒸汽或破坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体的场所； 无显著摇动和剧烈冲击振动的环境； 无滴水的场所； 与水平安装倾斜度过不超过15； 污染等级：3级； 安装类别：类,三、外形尺寸及示意图,外形尺寸： 长宽高（mm3）=328511101013（mm3,外型图,四、组合开关装置组成,a.引入、引出装置 本开关的高压电缆引入、引出无须接线腔，直接采用电缆连接器进行，电源电缆输入口设在开关右侧，共两路主电源，分别接在两台主隔离开关上。负载电缆输出口设在开关左侧，共8个

3、分别接在8台驱动器上。 b、隔离开关腔 该腔内安装有一套主隔离含两台3.3kV隔离开关、两台3.3kV隔离换向开关及高压熔断器。两台主隔离由一个操作手柄控制，两台隔离换向开关由不同的操作手柄进行控制。腔室前面安有圆形指示窗口，显示两路3.3kV三相进线电源状态,c、变压器腔 该腔内安装有2个控制电源变压器，前门圆形指示窗口显示两路变压器进线电源。 d、主控制腔 该腔内右侧布置驱动器安装芯架，8套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

4、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。 该腔内左侧安装架安装PLC控制系统及保护检测用的功能模块，分别对8套驱动器进行保护。 该腔左前门装有急停、复位按钮，16键键盘，大屏幕显示屏。该腔右前门安装两圆形指示窗口，显示负载侧电源及各控制电源,五、电气系统原理与操作控制,1.主要技术参数： 1）额定电压: 3.3kV； 2）额定电流:2400 A ； 3）单元数： 8单元； 4）本安键盘回路单个按键工作电压：5VDC； 5）本安键盘回路单个按键工作电流：18mADC 6）本安先导回路最高开路电压

5、：AC13V； 7）本安先导回路最大短路电流：AC110mA 8）真空隔离开关：800A/ 3.3kV 9）真空接触器 :400A/3.3kV,2.控制方式 在运行状态下该系统有近控和远控两种控制方式。 a.近控方式。表明开关独立于其它系统，启动、停止由开关键盘或引出的先导回路按钮来控制。 b.远控方式。在此方式控制下开关受其他控制系统控制，开关按照要求设定好组合方式，等待其它系统命令（如TK200系统），开关的本安先导回路接收到信号后才能起动和停止开关输出,3.组合模式由于组合开关控制的设备较多，使用方式不同，因此在调研了各设备的使用情况后，综合了多种通用组合模式，实现不同的功能，满足井下各

6、种负荷组合的使用要求。 a.单回路独立控制 b.多回路顺序控制 c.双机双速控制 d.单机双速控制 e.双机单速控制 f.单机单速控制,双机双速控制双机单速控制 （1）可带四台驱动器，运行模式分为低速运行、高速运行、双速运行三种；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；双速运行时先启动两台低速电机待电流平稳后切换至两台高速电机运行； （2） 可带三台驱动器，运行模式分为低速运行、高速运行、双速运行三种；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；双速运行时先启动低速电机待电流平稳后切换至高速电机运行； 单机双速控制单机单速控制 （1）可带二台

7、驱动器，运行模式分为低速运行、高速运行、双速运行三种；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；双速运行时先启动低速电机待电流平稳后切换至高速电机运行,多回路顺序控制： 可带二台驱动器，运行模式为顺控；可根据延时时间来启动第二台电机。 单回路独立控制: 为单台驱动器运行。 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.电气功能a. 可实现单台电机的启动和停车控制 ； b. 通过键盘和显示屏设置参数可实现多台电机的顺序控制； C. 通过键盘和显示屏设置参数可实现近控和远控选择； d. 双速电动机的速度切换自动控制

8、，自动切换根据时间或电流+时间原则完成，延时时间和设定电流通过操作画面方便修改,5 试验功能 a. 合上主隔离、断开分隔离开关，运行/试验转换开关转到试验位置，可通过键盘操作对应画面对单个驱动器进行启停试验，根据驱动器的合闸、分闸情况检测控制系统和驱动器线路是否有故障； b. 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系统和驱动器线路是否有故障； C. 在试验状态下, 可通过键盘操作对应画面进行高压绝缘检测,6.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

9、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组合开关起动之前，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，若绝缘值低于100k时，则闭锁该驱动器起动。该保护是可逆的，即当绝缘值高于150k时，则取消闭锁，允许驱动器起动，采用微机采样与计算，具有较高的可靠性,c.高压绝缘检测： 该保护用以在组合开关起动之前，对每台驱动器负荷侧主电缆和电动机绕组在3kV直流高压下的绝缘水平进行实时监测，相当于电工兆欧表的功能。该检测使用3000V 直流高压，有如下优点： 能使电机定子绕组的顶端部分也受较高电压的作用，这有利于发现

10、端部绝缘中的缺陷。由于使用微机采样检测，试验结果能够较真实的反映电缆交流绝缘状态，对绝缘水平能实现数字显示。 高压绝缘检测与漏电闭锁，构成了组合开关的漏电保护装置，配合完成漏电保护功能,漏电闭锁在组合开关起动前检测负荷侧绝缘状态，若正常则允许起动，反之闭锁。当装置发生漏电故障，维修完毕后可用高压绝缘检测来判断负荷侧对地绝缘状态是否符合要求。 直流高压下，局部放电弱，不会加快有机绝缘材料的分解和老化变质，在某种程度上带有非破坏性试验性质,d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

11、，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 7 倍时,即延时不同的时间进行保护,e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。短路保护一般在工作电流达到电动机额定电流的8 10倍时,即进行保护。 f断

12、相保护： 该保护用以在负荷侧发生断相时，及时停止驱动器的，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,六、操作与显示功能,一)显示功能 显示画面分别为主画面、组合开关模式选择画面、驱动器参数设置画面、试验画面、故障查询画面、 本安远控和先导回路状态画面,下图为组合开关主画面,主画面主要表示该开关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； 下图为组合开关选择画面组合开关模式选择画面中列出了组合开关的多种组合方式，每一组合方式都包含了驱动器和远控端子的选择序号,下图

13、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,下图为试验画面 试验画面主要功能为开关初次投入使用或鼓障处理完毕，在负载不通3.3kV的情况下，通过按动各试验按钮试验各驱动器的合闸、分闸、高压绝缘检测、过流、短路设置是否正确,下图为故障查询画面 故障查询画面列出了故障发生的时间、故障类型，该时间顺序排列，后发生的显示在第一行。并且停电保持记忆，便于维修人员排除故障,下图为先导回路状态查询画面 先导回路分为本安远控回路和采煤先导回路，画面反映了回路状态，当信号吸合时，显示条变绿。在保证安全情况下可用强制吸合来启

14、动开关，方便了操作人员,七、先导回路接线,1、远控回路输入接线 远控输入的控制电缆通过锁紧螺母式引入装置引入隔爆接线腔内接线端子，再通过腔内的九芯接线柱接入控制系统。 如附图7-1所示，远控电路接入远控检测电路（PCB电路板）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,附图7-1本安远控输入原理图,2、采煤先导回路输入接线 如附图所示，当接除采煤机以外的设备时，A1、A2两端接二极管，当接采煤设备时按下虚线框接线，连接远端的给煤机启停按钮，接入先导检测电路（PCB电路板）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,附图7-2采煤先导输入原理图,二)操作功能 该组合开关的

15、操作通过操作键盘对应显示画面来进行。 该组合开关初始画面为主画面，当需要翻屏时，按一下F2键，画面立即转到组合开关模式选择画面；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F6键，画面立即转到故障查询画面；需回主画面时，按一下F1键。 运用F1-F6功能键，画面可任意切换。也可按“”“”光标顺序切换,八、安全注意事项,所有隔爆门都必须在断开进线电源后，隔离开关操作手柄打到“分”和“停止”位置后，才能开盖！ 更换驱动器时,两级隔离开关都必须在“分”和“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！ 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！ 组合开关在运输过程中，不得碰撞、翻滚，并且应有防止雨雪侵蚀的措施！ 组合开关应贮存在空气流通、干燥，不腐蚀金属和破坏绝缘的仓库中,九、故障分析与排除,组合开关使用的元、器件,均选用对产品质量有承若的国内外知名组合起动器中使用的元、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