泰安移变高压真空配电装置说明

1、PBG-630(400)/10(6)矿用隔爆型高压真空配电装置使 用 说 明 书泰安市众诚矿山自动化有限公司产品简介 该产品系全国首台采用进口工业可编程序控制器（PLC）和人机屏（XGT）的矿用隔爆型高压真空配电装置，具有独立的高压隔离开关腔。该产品既吸纳了国际先进的智能化技术和结构型式，又有机地结合了中国煤矿配套电气设备的特性，同时该产品符合JB8739-1998和GB 38362000爆炸性环境防爆电气设备最新国家标准规定，其技术指标、性能和结构等各方面均优于国内同类产品，为我国煤矿井下提供了一种性能优良、安全可靠的电气设备，是广大客户同类产品的最佳选择。 本产品属于高压设备，用户在使用时

2、必须按要求操作，严禁带电开盖！目录一、 用途3二、 产品特点 3三、使用条件3四、产品分类3五、主要技术指标4六、电气及机械原理9七、调试与安装10八、使用11九、故障分析与排除11十、日常保养11十一、产品包装12十二、订货须知12十三、可提供备件明细表12十四、可提供备件明细表12十五、售后服务12附录：电气原理图、接线图请认真阅读本产品使用说明书PBG-630(400)/10(6)矿用隔爆型高压真空配电装置使用说明书1. 用途本配电装置主要用于具有爆炸性危险气体（甲烷混合物）的煤矿井下，对额定电压10（6）KV，额定频率50Hz，额定电流至630（400）A的三相交流中性点不直接接地的供

3、电系统进行控制、保护和测量，并可作为直接启动高压电机之用。2. 产品特点（1）采用技术先进的进口工业可编程序控制器（PLC）和人机屏（GOT）系统，参数设置灵活方便、质量稳定、动作性能灵敏可靠、运行和故障画面直观简明。（2）PLC智能型综合保护器具有系统自检、故障诊断巡检及记忆功能，RS485通讯（RS232口可选）功能、能够实时检测和传送数字化显示运行状态及故障指示，支持Profi-bus、Modbus 、Lanworks总线，与矿井的自动化网络结合组成更加完备的矿井自动化监控系统。（3）保护功能齐全，有过载、短路、断相、过压、欠压、选择性漏电、绝缘监视、风电闭锁、瓦斯闭锁、故障记忆功能。（

4、4）外形上结构简单、紧凑、采用快开门，操作方便（5）结构设计上，分出了隔离开关腔，进线腔，断路器腔，出线腔，增加了安全系数。（6）永磁断路器采用单稳态永磁操动机构断路器，不需要机械控制和闭锁，它的机械操作次数可轻易达到10万次以上同时不需要任何维护。（7）高压真空断路器安装为导轨式结构，接头处采用快接插头，更换方便。机械式断路器和永磁式断路器均适用，可互换。（8）高压隔离开关腔设有观察窗，便于观察触头分合是否良好。3. 使用条件3.1、环境温度： 2040；3.2、海拔高度不超过1000m（超过1000m但不超过4000m时，工频耐压按GB311.1修正）；3.3、周围空气相对湿度不大于95%

5、（25）；3.4、具有甲烷等混合气体的煤矿井下；3.5、在无显著摇动和冲击振动的地方；3.6、在能防止滴水的地方；3.7、水平安装（倾斜度不超过15°）。4. 产品分类产品型式：配电装置为矿用隔爆型“ExdI”本产品执行标准：JB8739-1998、GB3836.1-2000、GB3836.2-2000、Q/ZCS007-20064.1、产品型号 P B G 630（400）/ 10（6） 额定电压（KV） -额定电流（A） - 高压 - 隔爆- 矿用配电装置4.2、结构 配电装置主要由隔爆箱、断路器和智能型综合保护器（包括人机屏XG）三大部分组成。隔爆箱体分接线箱、隔离刀闸箱和断路

6、器箱三个箱体,隔爆箱由箱体、箱门、盖板等组成。箱体为长方形，中间隔板将整个箱体隔成四个防爆腔室。上腔接线腔左右两侧各有一只高压电缆引入装置。上腔隔离开关腔内装有一只刀闸隔离开关，并设有观察窗。下腔装有电流互感器、三相五柱互感器和真空断路器，断路器由左右两根导条导入，并可以在两导条内部固定断路器。箱体右侧板上设有隔离开关分合闸手柄、断路器机械合闸手柄、机械闭锁装置等。后侧还有个出线腔，里面装有零序电流互感器、瓦斯闭锁接点等。箱体前门内部装有PLC、XG、信号取样检测板，前门设有液晶显示窗，显示配电装置运行状态和各种故障状态。面板还设有参数设定按钮，过载、短路、复位、漏电、电合、电分、绝缘监视按钮

7、，用于实现参数设定和功能操作。5. 主要技术指标5.1、整机技术指标a. 额定电压10（6）KV；b. 最高工作电压：12.5（7.2）KVc. 额定电流：1630Ad. 额定频率：50HZe. 额定短路开断电流：31.5kA（有效值）f. 额定短路关合电流：31.5kA（峰值）g. 额定动稳定电流：31.5kA（有效值）h. 额定热稳定电流：12.5kA（有效值）i. 额定热稳定时间：2Sj. 基本参数见表1表1-1 10KV基本参数额定工作电压（Ue） 10kV最高工作电压 12.5kV额定电流（Ie） 400A、630A额定短路开断电流 12.5kA额定热稳定时间 2S额定热稳定电流 3

8、1.5kA峰值耐受电流 31.5kA额定关合电流（峰值） 31.5kA额定短路开断电流的开断次数30次表1-2 6KV基本参数额定工作电压（Ue） 6kV最高工作电压 7.2KV额定电流（Ie） 400A、630A额定短路开断电流 12.5kA额定热稳定时间 2S额定热稳定电流 31.5kA峰值耐受电流 31.5kA额定关合电流（峰值） 31.5kA额定短路开断电流的开断次数30次k. 额定电流开断次数10000次。l. 机械寿命不少于10000次，隔离插销机械寿命不少于2000次。m. 分闸时间不大于0.15S；n. 外型尺寸：见图1图1 外形尺寸图外形尺寸为：1139×1360&

9、#215;11225.2、ZN12/Y63012.5型高压真空断路器符合下述规定：a. 平均分闸速度：1.1±0.2m/sb. 平均分闸速度：0.6±0.2m/sc. 触头开距10±1mmd. 触头超行程3±1mme. 触头压力1100±100Nf. 三相不同时接触时间2msg. 合闸时触头弹跳时间3msh. 动静触头允许磨损厚度3mmi. 其它技术指标详看ZN12/Y63012.5型高压真空断路器使用说明书。5.3、配用的电压互感器为三相五柱式，其技术参数如表2所示：表2额定电压（V）每相额定容量及相应准确级次最大容量一次基本二次辅助二次30

10、VA50VA100VA200VA10000/3100/3100/30.5级1级3级5.4、配用的LMZ10型电流互感器为母线式电流互感器。a. 电流源绕组符合表3要求：表3额定一次电流（A）额定二次电流（A）额定负荷（VA）准确级次准确限值系数5053.7536630、40053.75310b. 电流源绕组的最大输出功率不小于25VA，即当一次通过4倍以上额定电流，二次接25（COS=1）负荷时，二次电流不小于1A。5.5、配用的高压综合保护为PLC控制综合保护器。保护特性（1）过载保护。配电装置的过载1.26倍保护采样值取自A、C相电流电压变换器，该取样值送入PLC A/D 2V1 ，经过A

11、/D 转换后送入PLC内部D16寄存器，当A、C任一相电流超过设定值时，PLC按表5规定的反时限特性进行保护，同时人机屏显示过负荷故障画面。（2）短路保护：本装置的短路保护采样值取自A、C相电流电压变换器，该取样值送入PLC A/D 2V1，经A/D转换后送入PLC内部D16寄存器，当A、C任一相电流超过速断设定值时，PLC送出一开关信号迅速使高压真空断路器动作，动作时间80ms，同时人机屏显示短路故障画面。（3）断相保护：PLC在每个扫描周期内将送入D1、D2、D3寄存器内的电流值进行比较，找出电流最大值寄存器(如D1)，然后分别用D1减去其它两寄存器内的数据，当差值超过设定电流值的30%时

12、， PLC延时15S送出一开关信号使高压真空断路器动作，同时显示断相故障界面。（4）欠压、过压保护：欠压、过压保护采样值取自配电装置电压电压转换器，送入PLC V0 A/D通道。经A/D转换后送入PLC内部D4寄存器。PLC在每个扫描周期内将D4内数据与额定电压值进行比较。当取样电压低于额定电压的80%时，或高于额定电压值的120时，PLC输出信号控制断开高压真空断路器，同时人机屏显示对应过、欠压保护画面。（5）选择性漏电保护：零序电压U0经电压变换处理后，输出一周期20ms、占空比相等的方波信号Uy，此信号一路送到零序电流检测通道中的相敏电路A，另一路直接到A/D V1。零序电流I0由零序电

13、流互感器二次取出，经电压形成，一路经移相电路，将输入信号U0移后90°输出U相敏 ， A/D V2，另一路至A/D V3。通过比较V2的大小，可以实现方向选择性，当U0、I0、U相敏达到设定值时PLC动作，显示漏电故障。（6）故障记忆功能：目前可以记录最近三次的故障情况，方便查询。5.5.1、配用的PLC控制高压综合保护整定如下： PLC智能型综合保护器的整定和XGT组成保护显示系统，参数整定通过XGT直接完成，参数整定灵活方便，运行、故障画面直观简明。整定过程方式（人机屏XGT开机后显示运行界面如图） 第一步：在运行状态下按下参数设定键“ ”进入参数设定界面如图。 第二步：按下“S

14、ET” 键一下，第一行“过载整定”数据区光标闪烁，按“ ”增减光标为数值，按“ ”键移动光标至所需位置。直至输入所需数值，再按“ENT”键“过载整定”数据设定完成。第三步：按下“SET” 键二下，进入“短路倍数”数据区，参数设定同第二步。 第四步：按下“ ” 键一下，进入“零序电压” 数据区，参数设定同第二步。第五步：按下“SET” 键二下，进入“零序电流”数据区，参数设定同第二步。 第六步：按下“ ” 键一下，进入“漏电延时” 数据区，参数设定同第二步。 第七步：按下“ ” 键一下，进入“故障记忆” 数据区。数据设定完成后按下确认键“ ” 同时出现“嘀”的一声提示音则表明人机屏内部数据已传输

15、进PLC。合闸0123 V电压 电流分闸0123 A 设定 0123 KWh电量 SETESC ENT运行状态图 A 返回过流整定倍 确认短路倍数S ESCENT参数设定图SET V 返回零序电压A 确认零序电流S ESCENT参数设定图SET “ 例：过流设定值为218A，短路倍数为8倍，过流整定值的设定方法为：按下参数设定键“ ”出现设定画面，按下设定“SET”键，过流整定数据区个位数光标闪烁，按“”键八次或按“ ”两次使个位数为8，然后按“ ”键移动闪烁光标至十位数，按“”键使十位数为1，再按“ ”键将光标移至百位数，按“”键两次使百位数为2，按下“ENT”键，过流整定设定完成。按下“S

16、ET”键两次使短路设定数据区光标闪烁，按“”键八次或按“ ”两次使短路设定值为8，按下“ENT”键，短路整定设定完成。零序电压、零序电流同样可按实际情况设定，确认全部正确按“ ”使参数输入PLC。按下“ ”键，人机界面显示工作画面。密码的使用1）为防止非管理人员修改参数，管理人员可以设入密码，进行保护。按下“ENT”键，选择 “3修改密码”。按下“ENT”键后，可输入一个010位数密码后按“ENT”确认。注意：密码一定记牢，再选择“2锁住密码”按“ENT”确认后密码即设定完成。密码设定后可按“ESC”退后。2）加密后，如需重新修改参数则需打开密码。按“ENT”键选择，选择“1取消锁定密码”输入

17、密码按“ENT”即按“ESC”退回界面，按重复（2）操作即可修改参数。 3）加密后，按“ ”键，仍能查看设定参数，但无法更改数据。（4）人机屏具有丰富的画面显示功能，本保护装置使每种故障均对应一指示画面，画面能够显示故障类型和动作参数。例：短路故障指示画面（如图所示）。短 路 故 障动作值：2000A ENTSET短路故障图5.5.1.1、短路保护整定电流值可据实际情况设定，实现无级调整，整定值1400，标称值分别为开关工作设定电流值的；6.0倍；8.0倍；9.0倍；10.0倍，精度为±8%。短路保护动作时间：从出现短路信号至确认无误后发出保护信号小于0.1秒。5.5.1.2、过载保

18、护整定电流值可据实际情况设定，实现无级调整，整定值1400，标称值分别为开关工作设定电流值的：1.2倍、1.5倍、2.0倍、3.06.0倍，精度±8%。负荷超过过载保护整定电流标称值时报警，并开始反时限特性延时，误差±1秒。5.5.1.3、零序电流整定值可通过XGT设定，从0-6.0A，精度±8%5.5.1.4、零序电压整定值可通过XGT设定，从0-25.0V。5.5.1.5、漏电延时动作时间可通过XGT设定，从0-1.5S。5.5.1.6、监视保护（1） 当屏蔽芯线与屏蔽地线之间的绝缘电阻值Rd降低到：Rd<3K欧姆时，本保护器可靠动作；：Rd<5K

19、欧姆时，本保护器不动作。（2） 当屏蔽芯线与屏蔽地线之间的回路电阻Rk增加到：Rk>1.5K欧姆时，本保护器可靠动作；Rk>0.8K欧姆时，本保护器不动作。监视保护动作时间小于0.1秒。5.5.1.7、欠压保护：当电网进线电压降低到额定值的80%以下时能可靠保护。5.5.1.8、过压保护：当电网进线电压升至额定值的120%时，延时过压保护。 本保护器额定工作电压为交流100伏50赫兹。电源电压在50%120%额定电压范围内变化时，保护器正常工作。 本保护器所显示的电压、电流值是1秒内的平均值，以便读数。5.6、欠压脱扣器动作特性符合表4要求。表4操作电压与额定电源比值%小于35%大

20、于65%大于85%脱扣器铁芯工作电压可靠地释放不得释放可靠吸合5.7、当配电装置进行1min工频耐压试验时，请务必将三相电压互感器、高压综合保护装置、压敏电阻退出！6、电气原理及机械原理10KV三相电源从配电装置的电源接线腔引入,经上隔离刀闸，静端子，真空断路器，再往后腔，下室的电缆口输出到负载1、（1）合隔离开关送高压，高压电压互感器（PT）二次输出AC 100V。（2）AC 100V给PLC供电，PLC得电，首先对整个系统自检，系统正常后PLC投入运行。PLC输出DC24供给XGT，XGT显示电压、电流、电量等参数的主界面。其中，电压显示经配电装置的电压电压转换器、取样电路送入PLC、CH

21、0、A/D通道，经PLC处理后显示6000V（10KV）电压、电流显示0 A、电量显示0 KWh为正常，配电装置正常运行。（3）AC 100V同时供给真空断路器作合闸分闸的操作电源。电源失压时，真空断路器合不上闸。电源正常，可保证合闸操作时，合上真空断路器，给负荷供电。（4）配电装置正常运行后，即可对真空断路器进行合闸、分闸、试验等操作。如合闸后负荷启动，XGT屏有电流、功率显示。其电流是取B相自电流电压变转换器、取样电路送入PLC CH1 A/D 通道，经PLC处理后显示实际电流值。（5）配电装置运行后，对系统的过载、短路、断相、过压、欠压PLC根据各种逻辑关系，输出控制和保护信号送给执行单

22、元，驱动断路器上脱扣器动作，使断路器跳闸，从而实现保护，同时XGT上显示故障画面。（6）在故障界面下，PLC进行闭锁保护，保证电合不执行合闸操作、手动合闸合不上。只有在故障处理后，按复位XGT显示主界面情况下，才能进行合分闸等操作。 2、机械原理（1）合闸1）高压隔离开关具有：合闸、分闸两个位置。按下机电闭锁按钮后，向前推动手柄可进行合闸，向后拉动手柄可进行分闸。2） 断路器分合闸通过电分、电合实现。永磁断路器要等送电约十秒钟后方能合闸，留出给电容充电的时间；同样分闸后不能马上合闸，也要等电容充满电，等待大约8秒。3、联锁（1） 高压隔离开关与前门联锁高压隔离开关合闸时，高压开关前门由于联锁螺

23、杆的旋入将不能打开。当需要打开前门时，必须将高压隔离开关打在分闸位置（此时真空断路器已处于分闸状态），门联锁螺杆才能旋出门联锁孔，高压配电装置前门才能打开。（2） 高压隔离开关与真空断路器联锁高压隔离开关合闸后，高压隔离开关主轴连接操作手把转盘与真空断路器形成机电闭锁，使高压隔离开关主轴无法转动。只有当按下高压隔离开关与真空断路器的机电闭锁按钮后（此时真空断路器已处于分闸状态），高压隔离开关才能动作，这样从根本上保证了高压隔离开关在无载时才能合闸或分闸。电气工作原理见附图4.7、调试与安装7.1、认真阅读本产品使用说明书7.2、工频耐压试验7.2、1试验前应将三相电压互感器、压敏电阻的高压引线

24、从高压、主回路中拆除。高压综合保护装置从插销中拔出。7.2、2高压主回路的相间，每相导体对地、真空断路器灭弧室的触头断口间施加30KV，历时1min应无击穿与闪络现象。试验后应将电压互感器与压敏电阻的连接恢复原先的位置并用螺栓紧固上紧。配电装置工频耐压性能见表5表5 工频耐压和冲击耐压6KV额定短时工频耐压（有效值）主回路隔离开关相间 相对地断口30KV 1min34KV 1min10KV额定短时工频耐压（有效值）主回路隔离开关相间 相对地断口42KV 1min48KV 1min额定全波雷电冲击耐压(峰值)75kV85kV7.3、真空断路器操作和高压综合保护装置试验a、 引入电压为100V低压

25、工频电源，此时箱门上电压标志是为10KV，真空断路器的欠压脱扣器应当吸合。b、 操作真空断路器的电动合闸按钮，真空断路器应可靠合闸，操作断路器的电动分闸按钮，真空断路器应可靠分闸。c、 真空断路器合闸，操作“过载”、“漏电”、“监视”等试验按钮，真空断路器都能分闸，相应的故障显示等显示正确，“复位”工作应当正常。d、 真空断路器合闸，变流器送电开始计时，经过一段延时事件后，真空断路器应能分闸。秒表记录的延时时间应当符合继电保护装置说明书的要求。e、 真空断路器合闸，变流器送电开始计时，真空断路器只稍微延时就应合闸。， “漏电”“监视”两项出厂时，都经过各种模拟试验，如果试验条件不具备，设备下井

26、前，可以不做这两项试验。f、 拆除试验线路，恢复配电装置的所有接线，紧固好各个盖板螺栓，并对隔离刀闸进行合闸和分闸试验，应当和分闸都灵活，无卡滞现象。7.3.1、三相10KV通电时间首先将配电装置的一切元件、电路恢复正常，把三相10KV电源电缆从配电装置的电源接线腔引入送电，然后对各种电器元件的工作情况、综合继电保护装置的工作情况逐一进行试验，工作应当正常。7.4、配电装置应该安装在水平（倾斜度不超过15°）的地基上，在配电装置的底架下，最好设有宽度和深度约为400mm的电缆地沟。7.5、多台配电装置使用时，请根据供电系统图的要求就位并于联台腔连接起来。相邻两台配电装置的硬母线在联台

27、中用专用联接铜带联接,注意保证相邻铜带间及对外壳的电气间隙不得小于100mm.7.6、安装接线完毕之后，根据配电装置所带负荷及线路的绝缘水平，进行过载电流整定，过载延时整定，短路电流整定，漏电延时工作时间值的整定，参看继电保护装置说明书。如果输出电缆采用具有监视线的双屏蔽橡套电缆，配电装置可具有绝缘监视保护功能，此时应将在后腔的终端电阻R(1K/2W)接至电缆终端监视和地线之间，但终端的监视和地线均不得接地。若采用铠装电缆则无监视保护功能，但电阻R不得短路和开路.7.7关闭箱门和紧固各个盖板，检查各处的隔爆间隙。8、使用按送电程序的要求给每台配电装置送电，并逐一观察配电装置送电后是否能正常工作

28、。发现异常现象，立即停电，检查处理。7.1.1、送电程序如下：a、 隔离刀闸合闸到位（将操作手柄顺时针推动，合闸可以一次到位）b、 真空断路器电动合闸，使用电动合闸时，操作频率不得超过3次/分，且连续操作3以后，应当停5分钟方可进行以后操作。7.1.2、停电程序如下：a、用电动操作将断路器分闸b、转动隔离开关操作手柄，是隔离开关分闸到位。严禁停电时不进行断路器分闸操作直接进行隔离开关分闸！9、故障分析与排除本配电装备的外购件，选用国内信誉高的定点厂家生产，并经我厂严格筛选，制造工艺考究，经过严格的出厂检验，若经使用后，发现故障，提供表6供用户查找，排除故障参考。表6 查找、排除故障参考表故障现

29、象原因分析排除方法备注真空断路器电动合闸拒合控制线路、断路器电动合闸电机故障查看控制继电器、检修控制线路或电动合闸电机、机构真空断路器电动分闸拒分控制线路、断路器分励脱扣线圈或脱口器故障检修控制线路、分励脱口线路或脱扣机构过载、短路、继相、欠过压、漏电等保护工作不正常信号采样线路故障或PLC综合保护器故障检查信号采样线路或更换PLC液晶显示器不显示液晶显示器故障更换液晶显示器隔离开关严重发热刀闸、静触头烧损或刀闸压簧退火更换刀闸、带静触头的接线柱或压簧低压熔芯烧断线路有短路或电流过大现象检查短路点或电流过大原因处理后更换熔芯10、日常保养101、配电装置带电正常工作后，每隔半年应当检查一次各隔爆结合面，发现锈蚀斑，需用100号砂纸把锈蚀斑打磨干净后，进行防锈处理。102、配电装置在井下停电三天后，在送电以前应当注意个电器元件是否有因受潮而引起绝缘电阻不合格情况。1