QJZ2000八达组合开关

1、任务五 QJZ2-2000/1140（660）-6多回路启动器的安装与调试知识点 QJZ2系列矿用多回路隔爆启动器的结构组成； QJZ2系列矿用多回路隔爆启动器的原理； QJZ2系列矿用多回路隔爆启动器常见故障的现象。能力点 会安装、操作QJZ2系列矿用多回路隔爆启动器； 会分析、处理QJZ2系列矿用多回路隔爆启动器的常见故障 。 会调试QJZ2系列矿用多回路隔爆启动器任务描述QJZ2-2000/1140（660）-6系列矿用多回路隔爆启动器适用于含有爆炸性危险气体(甲烷)和煤尘的矿井中，在额定电压为1140V（660V）的供电线路中，对综采工作面的用电设备，如采煤机、运输机、转载机、破碎机、

2、喷雾泵、乳化液泵等设备进行起、停及反转控制。本任务主要介绍QJZ2-2000/1140（660）-6矿用多回路隔爆启动器结构、工作原理、操作、维护、安装调试及故障检修方面的知识和技能，为矿山机电专业的学生能更好地适应煤矿就业岗位打下良好的基础。任务分析本任务的重点内容是完成对QJZ2-2000/1140（660）-6系列矿用多回路隔爆启动器的安装和调试。掌握启动器的结构、组成、原理；利用电气设备安装、维护、维修的基本知识和设备的实际情况能对QJZ2-2000/1140（660）-6系列矿用多回路隔爆启动器进行安装、操作、维护、检修。在学习本任务时，应结合煤矿现场实际和煤炭生产行业标准来进行学习

3、，要结合组合开关本体，读懂图纸，明确结构，会编程。相关知识一、型号含义QJZ 2-2000/1140（660）- 6 六回路 额定电压1140V或660V 容量2000A 设计序号 本质安全真空启动器二、基本电气结构组成其外形如图5-16所示。1、进线腔：装有三组接线柱R1、S1、T1 ；R2、S2、T2 ；R3、S3、T3 ，供1140(660)V进线使用。 2、出线腔：输出有六组接线柱，分别为：U1、V1、W1第1回路接线柱；U4、V4、W4 第4回路接线柱；U2、V2、W2第2回路接线柱；U5、V5、W5 第5回路接线柱；U3、V3、W3 第3回路接线柱；U 6、V6、W6 第6回路接线

4、柱；在出线腔内装有控制端子排，做为远控、程控回路和通信等使用。并提供了和集中控制台相配合的反馈常开接点信号，如图5-17所示. 图5-16 矿用多回路隔爆启动器3、主控腔：组合开关所有的主回路和控制保护元件均装在主控腔内。真空隔离换向开关HGZ1、HGZ2、HGZ3安装在腔体的右侧，型号为GHZ-630/1140，其作用是确保供电电源正向断开反向三个位置的图5-17出线腔内控制信号端子排无载转换，特殊情况下可带负荷分断；交流真空接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6安装在腔体中的功率单元模块上，接触器型号为CKJ5-400/1140，控制电压AC 220V，各回路分别控制普通电动

5、机或双绕组双速电动机；控制变压器T1安装在主腔体内，规格均为AC 1140(660)V/220V/（36V）功率1500VA，为控制单元和真空接触器提供电源；电动机的限流熔断器FU11、FU12、FU21，型号为NGT3，额定工作电压1140V，额定工作电流为560A，限流熔断器和PLC对主电路短路故障进行双重保护； 阻容保护TBP1、TBP2、 TBP6用于吸收过电压。 AC1140V（660V）/127/4KVA变压器及照明信号综合保护均安装在主腔内。4、 门板元件组装：右门板装有可编程控制器（PLC）、电压电流变送器、功能按钮、显示器。左门板装有本质安全型继电器，照明信号综合保护指示灯及

6、控制试验按钮。 急停按钮：按下组合开关前面板上的“急停”按钮，所有回路立即停机。三、技术指标1、主要技术参数额定工作电压：AC 1140(660)V、频率：50Hz；额定工作电流：总电流为2000A，交流真空接触器为400A；最大控制功率：在额定工作电压1140(660)V，·cos=0.75时，双速双回路控制电动机最大功率为590KW（400A）；电流整定范围：10400A（CKJ5-400）； 主回路通断能力（接通/分断）：400A-4000A/3200A； 极限分断能力：CKJ5-400为4500A； 电寿命：AC-3负荷：CKJ5-400 60万次； AC-4负荷：CKJ5-

7、400 2万次； 机械寿命：300万次； 隔离开关：630A/1140V 分断能力3780A，正反各3次。机械寿命1万次。2、动作特性组合开关在控制电源电压额定值的75%120%范围内能可靠工作；组合开关在控制电源电压额定值的20%60%时应能释放。3、保护特性组合开关具有过载、短路、断相、过/欠压、漏电闭锁和先导回路防止自起动等各种保护。组合开关的短路保护采用双重保护； 主回路熔断器为560A，额定分断能力至10KA； 当主回路电流达到设定的短路倍数时，PLC短路保护跳闸，动作时间为0.2s0.4s。 过载保护特性见表5-16 表5-16 过载保护特性参数序号实际电流整定电流动作时间起始状态

8、复位方式复位时间min11.05长期不动作冷态21.25mint1.220min热态自动1t331.51mint1.53min热态自动1t3465st616s冷态自动1t3断相和相不平衡保护特性参数见表5-17表5-17 断相和相不平衡保护特性参数序号电流最小值/电流最大值动作时间（min）起始状态复位方式1>0.6长期不动作 冷态20.1且0.63热态断电30.10.5热态断电漏电闭锁保护特性: 组合开关的主电路对地绝缘电阻闭锁值见表5-18。表5-18 主回路对地绝缘电阻闭锁值主回路额定工作电压（V）单相动作电阻值（K）动作允许误差（%）114040+2066022+20 采用附加直

9、流漏电检测方法，直流电压为12V,解锁灵敏度 ±1 K。操作过电压保护：1140(660)V组合开关由主回路接入R-C阻容吸收装置。4、本安参数 输入电压AC 36V 输入电流AC 80mA； 额定工作电压DC 12V 额定工作电流DC 18mA； 本安回路最大开路电压为：AC20V（交流有效值）； 本安回路最大短路电流为：AC85mA（交流有效值）；控制接点容量AC 127V/DC 36V 5A；5、基本操作参数设定时软件盘操作方法用组合开关右侧门上的上、下、左和右按键移动光标到要设定参数的区域框内，按“确认”键，屏幕自动弹出数值输入窗，例如：把光标移到运行方式设定框中再按“确认”

10、键后，屏幕弹出一个数值型输入窗如图5-18显示。 图5-18 参数设定1再用上、下、左和右键移动光标找到需要的数字“1”，然后将光标移动到“确定”，再按“确认”键则数字进入设定区，如图5-19所示。用相同的方法设定各项参数，设定错误时按“取消”即可。图5-19 参数设定2 窗口的画面介绍和参数设置 主菜单图5-20 主菜单显示控制系统加电后屏幕显示随即进入主菜单，主菜单中包含了7个功能窗口，当选用不同的窗口画面时，用上、下、左、右键移动光标到相应的按钮上，按“确认”键，则切换到相应的画面上。 系统设定按下主菜单中的“系统设定”按钮，进入系统设定画面，如图5-21：图5-21 系统设定电压660

11、V(1)/1140V(2) 设为1：在660V电网中使用本开关，需将控制变压器的一次侧接在660V电源上，程序按660V的基准电压判断过压或欠压。 设为2： 在1140V电网中使用本开关，需将控制变压器的一次侧接在1140V电源上，程序按1140V的基准电压判断过压或欠压。近控（1）/远控（2） 设为1：用“运行信息”画面上的各路起动、停止按钮控制电动机的起停，称作近控。此时远控起动无效，但远控停止有效。 设为2：由远方集中控制台或防爆按钮盒经开关上的本安继电器控制电动机起停，或经网络由上位机控制电动机起停。此时近控起动无效，但近控停止有效。复位 自动（0）/手动（1）设为0：发生电流故障（短

12、路、断相、相不平衡、过载）和起动异常时，不闭锁故障回路，起动任意回路故障自动复位，以解除闭锁。发生电压故障时，仅在电压恢复正常后，自动复位，以解除闭锁。设为1：发生电流故障（短路、断相、相不平衡、过载）和起动异常时，闭锁故障回路。必须在“电压故障记录”、“起动异常记录”或“电流故障记录”画面中按“复位”按钮，一以解除闭锁，可以下次起动。发生电压故障时，仅在电压恢复正常后，在以上三个画面中的任意一个画面中按“复位”按钮，以解除闭锁。瓦斯闭锁选择 设为0：无此功能 设为1：瓦斯闭锁输入为常开触点，闭合状态时，对所有电动机禁止起动。 设为2：瓦斯闭锁输入为常闭触点，开断状态时，对所有电动机禁止起动。

13、风电闭锁选择 设为0：无此功能 设为1：风电闭锁输入为常开触点，闭合状态时，对所有电动机禁止起动。 设为2：风电闭锁输入为常闭触点，开断状态时，对所有电动机禁止起动。时间日期设定 设定完后，需按“时间日期生效”按钮，以确认修改PLC的基准时间完成。 参数设置按下主菜单中的“参数设置”按钮，进入参数设置画面，如图5-22所示。A、电流整定图5-22 参数设置根据各路使用电动机的额定电流设置整定电流和短路倍数，根据实际使用的真空接触器容量，整定电流输入框有最小电流设置限制，整定值小于此限制时输入不进去。例如：使用400A的真空接触器时最小电流的限制为10A。当输入完成整定值和短路倍数后，程序依此检

14、测判断负载运行电流并对电动机实施各级保护。B、运行方式设定在运行方式设定中的参数输入结束后，如图5-23所示，必须按下窗口右下角的“运行方式设定生效”按钮，结束本次设置。图5-23 运行方式设定当输入的回路号码无重复时，显示出有效运行方式画面，如图5-24所示。图5-24 回路无重复时，有效运行方式显示表示所设定的运行方式已经记录在PLC内部，有效运行方式显示正确时，组合开关可以起动，否则全部禁止起动。若在运行方式设定中，出现回路有重复设定的情况时，如图5-25所示。图5-25 运行方式设定中，回路有重复当出现有重复设定的情况时，在有效运行方式画面下方滚动显示“运行方式设定中有重号，请返回重新

15、设定”，如图5-26所示。此时无法修改PLC内部有效运行方式，且所有回路禁止起动，必须按“返回”按钮，返回“参数设置”画面重新设定。图5-26 回路有重复时，有效运行方式显示、单路控制 在运行方式设定中，当顺序控制和双速控制方式的各回路框中设定的数字均为“0”时， 各路均处在单路控制运行状态。当回路框中已有数据时，凡未在“运行方式设定”中出现的回路号均为单路控制，此时：起动：按该路起动按钮，起动该路电动机。停止：按该路停止按钮，停止该路电动机。、顺序控制将需要的顺序起动回路号依次输入到“顺序控制”下的回路框中，在确定运行方式生效后可执行顺序控制操作。 起动：按第一台的“起动”按钮，第一台电动机

16、起动，延时到设定的间隔时间后，自动起动第二台电动机，其它各路依次自动起动。起动时只有首台电动机“起动”按钮有效，其它各路“起动”按钮无效。 停止：按任意电动机控制回路的“停止”按钮，各路反向间隔停止,间隔时间0.1S。 起动过程中，任意一路不能正常起动，后续几路停止起动，同时已经起动的各路依次反向停止，间隔为0.1S。 运行过程中，任意一路出现故障停止时，其它各路以0.1S的时间间隔反向停止。注意：组内任意一路出现漏电闭锁，该组不能起动。、控制单台双速电动机第一个数字框为低速回路输入框，将所选定的“回路号”输入其中，第三个数字框为高速回路输入框，将选定的高速“回路号”输入其中，第二个和第四个回

17、路框设为0，所用的回路号可以自由选定。将所选定回路的控制回路中接入防爆按钮盒。起动：按第一个回路“起动”按钮，起动电动机低速绕组，延时到达设定的低速-高速切换的切换时间（高于3秒），并且电动机低速绕组电流下降到1.2倍，停电动机低速绕组，并延时100ms，然后起动电动机高速绕组。若延时到设定的低-高的切换时间后，电动机低速绕组电流没有下降到1.2倍，电动机低速绕组停机，同时电动机高速绕组禁止运行，并显示“双速切换失败”，如图5-27所示。停止：低速运行时，按第一回路的“停止”按钮，停止运行。高速运行时，按第三个回路的“停止”按钮，停止运行。、用一组控制按钮控制单台双速电动机 双速自锁线A1、A

18、2线并接到双速电动机低速控制回路端子的2和3端子上，可实现用低速控制回路的按钮停止高速，例如单台双速电动机控制设为：1030时，须将双速自锁线A1、A2分别并接在出线腔控制信号端子排X1的第一控制回路的2和3端子上。则可以实现用第“1”控制回路的停止按钮对电动机高速绕组的停止控制，这时使用一只防爆按钮盒便完成了对单台双速电动机的起动和停止控制。图5-27 双速切换失败、控制双机双速第一个数字框为机尾低速回路设定框，第二个数字框为机头低速回路设定框，第三个数字框为机尾高速回路设定框，第四个数字框为机头高速回路设定框。即第一个和第三个分别为机尾电动机的低速和高速回路，第二个和第四个分别为机头电动机

19、的低速和高速回路。所使用回路的控制回路中都需连接上防爆按钮盒。建议：低-高切换时间高于10秒。起动：按第一个回路的“起动”按钮，起动机尾电动机低速绕组，延时到设定的尾-头的间隔时间（低于1秒）后，起动机头电动机低速绕组，进入低速运行状态。低速运行持续到设定的低-高切换时间后，并且电动机低速绕组电流下降到额定电流的1.2倍，低速停止，延时100ms后，高速起动。若低速运行到设定的低-高的切换时间后，电动机低速绕组电流没有下降到1.2倍，停止低速运行状态，同时禁止高速运行，并显示“双速切换失败”，如图5-27所示。 停止：低速运行时，按第一或第二个回路的“停止”按钮，停止运行。高速运行时，按第三或

20、第四个回路的“停止”按钮，停止运行。运行过程中，机头或机尾电动机故障停止时，另一台电动机自动停止。、用一组控制按钮控制双机双速 双速自锁线A1、A2线并接到首台电动机控制端子的2和3端子上，可实现用低速控制回路的按钮停高速，实现仅用首台电动机（即机尾低速）的起动与停止按钮控制两台双速电动机的起动和停止。例如双速控制设为：1234时，须将双速自锁线A1、A2分别并接在控制端子X1上的第一控制回路的2和3端子上。则实现了用第“1”控制回路的起停按钮完成对两台电动机的同时控制。同理，双速控制设为：2435时，双速自锁线A1、A2应分别并接在控制端子排X1上的第二控制回路的2和3端子上。注意：在双机双

21、速使用中，当设定的回路组内任意一路有漏电，双机双速控制不能起动。双速自锁线A1、A2 只在双速控制状态有效。、顺序起动和双速起动时控制端子二级管的连接当使用一只防爆按钮盒控制顺序起动或双速起动时，需要对组内没有连接防爆按钮盒的相关控制线中的1号2号线用二极管并接，参考电气原理图。具体可在出线腔中控制端子X1上实施，仍以双速控制为例说明，如双速控制设为：1234时，与2, 3, 4回路对应的控制线要接入二极管，即X1 端子上的4-5 ，7-8 ，10-11要分别接入二极管并注意极性。同理顺序起动也一样。运行信息控 制：当系统设定为近控时，在图5-28的显示画面左侧可以操作各回路的起动与停止，用组

22、合开关右侧门上的方向键移动光标到各路的起动、停止按钮上，按“确认”键，控制各路电动机的起动、停止。图5-28 组合开关起动运行后的显示状 态：起动显示红色，停止显示绿色。电 流：实时显示各路的三相电流。漏电信息：开机前显示电动机对地的绝缘状态。故障累计图5-29 运行中对已发生故障的次数记录显示自上次“清零”开始到最新发生故障的时间段内各种故障的累计次数。按“清零”按钮，故障累计次数清零，对后续故障累计记录的时间从当前时刻开始。按“返回”按钮进入主菜单画面。电压故障 记录之前发生过的8次电压故障，包括故障电压，日期和时间。图5-30 出现电压故障时的显示按“返回”按钮进入主菜单画面。 起动异常

23、记录之前发生过的8次起动异常的回路号，日期和时间。图5-31 出现起动故障时的显示按“返回”按钮进入主菜单画面。电流故障图5-32 出现电流故障时的显示记录之前发生过的8次电流故障的故障回路，故障类型（短路、断相、相不平衡、过载）、故障电流、日期和时间。 按“返回”按钮进入主菜单画面。 6、照明信号综合保护单元在组合开关中可选配照明信号综合保护单元，这一单元的控制及应用是一个独立的部分。在出线腔中对应有Za , Zb ,Zc/Xc , Xb ,和FD辅助接地共五个接线柱，向井下提供127V照明及信号负载的供电，电流控制及短路，漏电保护。在组合开关的左侧门上有照明信号综合保护单元指示窗，进入工作

24、状态时窗口中的“电源指示”亮，说明照明信号综合保护单元输入侧已经送电，窗口下方有“起动”、“停止”、“短路”、“漏电/绝缘”五个按键作为照明信号综合保护单元的操作控制键，其中“短路”、“漏电/绝缘”是试验按键。当按动“短路”键后窗口中的“照明短路”、“信号短路”灯亮，说明短路保护起作用，当按动“漏电/绝缘”键后窗口中的“漏电保护”、“绝缘危险”灯亮，说明这两项保护功能起作用，试验操作完成后无异常说明电路工作正常。以上试验完成后且127V输出的负载侧正常无故障的情况下，可以按“起动”键起动照明信号综合保护单元正常工作，组合开关输出127V照明电源。7、使用与维护 组合开关在安装前，应在地面仔细检

25、查连接螺栓、螺钉等紧固件是否松动，在运输过程中电气元件是否损坏； 组合开关的控制电路导线采用AVR绝缘导线，其中本质安全型电路的导线为蓝色，使用维护时，不得随意更换导线的规格及颜色，也不能改变导线的布置； 本安电路所有的电气元件不得随意更换、取消及改变其参数； 组合开关在下井装卸及运输过程中，应避免强烈震动，严禁翻滚、倒置，装卸中必须轻起轻放。 检查各处隔爆性能是否符合要求； 检查各处导线连接是否牢固； 运行中应定期清除组合开关各处的污垢、锈斑，并在各隔爆面涂上适量的凡士林； 定期检查组合开关的按钮和隔离开关是否灵活可靠，插接件是否接触良好，真空接触器和中间继电器动作是否正常； 定期检查组合开

26、关外壳、电缆引入装置、接地装置及辅助接地装置是否牢固。8、一般故障检查 无电源显示 检查控制变压器的一次侧熔断器是否已熔断； 控制变压器绕组是否烧毁、断路或短路； 插接件接触是否良好； 隔离换向开关是否良好。所有回路不起动 系统设定画面中，电压是否已经选择为“1”或“2”；检查运行信息画面中各路的漏电信息是否显示为“正常”；参数设定画面中，设定完运行方式后，是否按“运行方式设定生效按钮”，覆盖以前的运行方式；检查系统电压是否正常；检查PLC输入口“I1.0”灯是否亮（正常为亮）。有一回路不起动 检查组合开关按钮接触是否良好； 检查先导回路是否开路；检查中间继电器吸合线圈是否损坏，触点是否接触不

27、良；检查接触器吸合线圈是否损坏，整流桥输出是否正常；检查小车控制线路连接器接插件是否良好。检查运行信息画面中各路的漏电信息是否有显示为“漏电”；附：组合开关原理接线图任务实施方法与步骤一、任务实施前的准备工作1、教师提供QJZ2-2000/1140（660）-6型组合开关工作原理图、接线图及设备实物、相关工具仪表、线缆；安全防护用品。2、根据班级人数和设备台数，教师对学生进行分组。3、老师按表5-19中内容给每组学生分配工作任务。故障点的设置可从以下故障题库中选取(每组三处故障)：故障第一类：1.1 去掉第一路36V保险1.2 第一路I0.0和第二路I0.1对调1.3 去掉第五路36V保险1.4 输出公共端1L和Q0.0对调1.5 第三路Q0.2出点和第二路Q0.1对调1.6 去掉第六路220V保险1.7 第四路I0.3和第五路I0.4对