组合开关培训教程

1、KJZ系列矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关培训教程常州联力自动化科技有限公司2006年10月KJZ系列主要产品 KJZ-1500/1140Z 矿用隔爆兼本质安全型智能真空组合开关 KJZ2-1500/1140Z矿用隔爆兼本质安全型智能真空组合开关 KJZ3-600/3300-2矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关 KJZ3-600/3300-4矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关 KJZ3-1500/3300-9矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关 KJZ4-630/1140(660)矿用隔爆兼本质安全型真空多功能组 合开关 KJZ5-1500/1140(660)矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关用途:适用

2、于含有甲烷混合气体、具有煤尘爆炸危险的煤矿井下，额定电压交流50Hz 1140V或3300V供电线路中，对多台三相交流电动机（采煤机、运输机等）进行起动、停止控制，并能对电动机及供电线路进行保护组合开关配有127V、220V辅助电源，供照明或控制使用特点: 数字信号处理技术 CAN现场总线 自适应检测 网络接口 中文液晶显示 故障自诊断 可内置采煤机监测系统技术特征: 额定工作电压：3300V或1140V（660） 额定频率： 50Hz 总工作电流： 1500A 输出回路数： 414(1140V) 9(3300V) 额定工作制： 不间断工作制 KJZ系列矿用隔爆兼本质安全型智能真空组合开关（以

3、系列矿用隔爆兼本质安全型智能真空组合开关（以下简称组合开关）可用于煤矿有瓦斯、煤尘、爆炸危险的下简称组合开关）可用于煤矿有瓦斯、煤尘、爆炸危险的环境中，是为综采工作面和胶带输送机等多电机、大功率环境中，是为综采工作面和胶带输送机等多电机、大功率机电设备设计的组合起动控制设备。它适用于交流机电设备设计的组合起动控制设备。它适用于交流50Hz、电压为电压为3300V或或1140V供电系统中，对多台三相交流电动供电系统中，对多台三相交流电动机或交流双速电动机的正转、反转、停止及双速切换、主机或交流双速电动机的正转、反转、停止及双速切换、主从顺序起动进行控制，并能对电动机及供电线路进行保护。从顺序起动

4、进行控制，并能对电动机及供电线路进行保护。组合开关的总回路电流有组合开关的总回路电流有600A1500A各种规格。各种规格。 由于组合开关种类较多，为了让您对各开关的用途及由于组合开关种类较多，为了让您对各开关的用途及使用有更深刻地了解，下面将按工作环境分别介绍。使用有更深刻地了解，下面将按工作环境分别介绍。产品用途及使用范围用于综采工作面 工作面是矿井原煤生产的源头所在，对应关联设备的质量工作面是矿井原煤生产的源头所在，对应关联设备的质量可靠性是保证高产高效的关键因素之一。组合开关在这些可靠性是保证高产高效的关键因素之一。组合开关在这些设备中起到桥梁的作用，更是重中之中。设备中起到桥梁的作用

5、，更是重中之中。 目前我公司的目前我公司的KJZ、KJZ3、KJZ5型组合开关是作为工作型组合开关是作为工作面的配套设备。其中面的配套设备。其中KJ Z和和KJZ5是是1140V/660V供电电压，供电电压，KJZ3是是3300V。综采工作面组合开关KJZ3-1500/3300真空组合开关 (6-9) 回路KJZ -1500/1140Z (8-9路)KJZ3-600/3300真空组合开关 (2-4路) KJZ5-1500/1140(660)真空组合开关 (6路)1.14KVKJZ-1500/1140Z1.14KV10KV/1.14KV工作面主要设备供配电系统移动变电站10KV/3.3KV组合开

6、关3.3KV采煤机刮板机破碎机转载机泵站KJZ3-1500/3300 KJZ3-600/33003.3KV10KV基本参数及主要性能基本参数及主要性能1 防爆型式隔爆兼本质安全型，防爆标志为“ExdibI”2 产品型号KJZ-1500/1140ZKJZ5-1500/1140(660)KJZ3-1500/3300-9KJZ3-600/3300-2KJZ3-600/3300-43 输入回路数 KJZ-1500/1140Z： 4 KJZ5-1500/1140(660)： 4 KJZ3-1500/3300-9： 4 KJZ3-600/3300-2： 1 KJZ3-600/3300-4： 14输出回路数

7、 KJZ-1500/1140Z： 9 KJZ5-1500/1140(660)： 6 KJZ3-1500/3300-9： 9 KJZ3-600/3300-2： 2 KJZ3-600/3300-4： 45 额定电压 KJZ-1500/1140Z： 1140V/660V KJZ5-1500/1140(660)： 1140V/660V KJZ3-1500/3300-9： 3300V KJZ3-600/3300-2： 3300V KJZ3-600/3300-4： 3300V6 额定电流 KJZ-1500/1140Z： 总负荷电流：1500A，输出回路 最大电流每路：350A KJZ5-1500/1140

8、(660V)：总负荷电流：1500A，输出回路 最大电流每路：350A KJZ3-1500/3300-9： 总负荷电流：1500A，输出回路 每路最大电流：450A/400A KJZ3-600/3300-2： 总负荷电流：600A，输出回路每 路最大电流：400A KJZ3-600/3300-4： 总负荷电流：600A，输出回路每 路最大电流：400A7 额定频率 三相交流、50HZ8 使用负载类别 AC3或AC49 分断介质 真空10 操作方式 电磁操作11 额定工作制 不间断工作制12 额定短路分断能力 400A接触器: 3200A13 极限分断能力 400A接触器: 4500A14 隔离

9、换相开关额定电流 KJZ-1500/1140Z： 400A KJZ5-1500/1140(660)：400A KJZ3-1500/3300-9： 600A KJZ3-600/3300-2： 600A KJZ3-600/3300-4： 600A15 隔离换相开关分断能力 KJZ-1500/1140Z： 1200A，可带载分断、换相 KJZ5-1500/1140(660)：1200A，可带载分断、换相 KJZ3-1500/3300-9： 1800A，可带载分断、换相 KJZ3-600/3300-2： 1800A，可带载分断、换相 KJZ3-600/3300-9： 1800A，可带载分断、换相16

10、辅助电源变压器 KJZ-1500/1140Z和KJZ3-1500/3300-9配置了一个5KVA的辅助电源,给外部提供照明及其它用途。 容量： 5KVA 输出电压： 127V，220V 输出回路数量： 317 动作性能 在额定控制电源电压的75%110%间的任何电压下，真空接触器应能可靠吸合。当不低于60%额定电压时，处于吸合状态的真空接触器不应释放。其释放电压不低于20%额定电压。18 保护功能 过载保护 短路保护 断相保护 漏电闭锁 过压保护 欠压保护 接触器粘联保护 后备保护 漏电保护(KJZ3型适用)19 显示功能 采用中文液晶显示器 运行参数：每个回路的三相电流值、功率值、绝缘电阻值

11、、漏电流值、电网频率、三相电压值、腔体内温度等 运行状态：各回路接触器、中间继电器状态；先导回路状态；隔离开关位置；辅助电源状态等 设定值：额定电压和电流、电压互感器校正系数、电流互感器校正系数、相敏短路倍数、报警选择、停机选择、控制方式、通讯参数等 故障信息：短路、漏电闭锁、过载、断相、欠压、过压、接触器粘联、漏电保护、接触器故障、中间继电器故障、模块故障、辅助开关故障等 负荷低或90%额定负荷提示功能 故障优先自动显示功能 存储记录最近60条故障20 试验功能 接触器 过载 漏电闭锁 漏电保护(KJZ3型适用) 高压绝缘检测(KJZ3型适用)21 通信功能 RS-485 以太网 由于KJZ

12、系列开关的控制保护系统是我公司自主研制生产的，在设计时充分考虑了各开关间系统的兼容性。所以在电气原理及系统操作上各开关基本相似，有些部件也可以交换使用。这些特点对于使用人员是非常有利的，只要掌握了其中一种的原理及使用，其它开关的大部分问题也就迎刃而解。 在这里就将KJZ-1500/1140Z组合开关作为工作面这几个产品的代表，介绍给大家。结构外形KJZ-1500/1140Z主要部件结构设计主要部件结构设计 组合开关由电缆引入装置、隔离开关腔、变压器腔、本安电源腔、主腔、控制回路接线腔和电缆引出装置构成。 在隔离开关腔内安装隔离换相开关和辅助隔离开关。电源由箱体右侧的电缆连接器引入组合开关的隔离

13、开关腔，与每台主隔离开关的一次侧相接。主隔离开关分别向驱动回路供电。辅助隔离开关向控制、辅助变压器供电。主输入电源在主隔离开关侧的电源状态显示,可通过装在隔离器腔前侧的观察窗进行观察。辅助电源的电源状态由装在变压器腔前侧的观察窗给予显示。辅助变压器输出3路独立的电源，经变压器腔前侧的控制开关对外供电。前侧还设有试验开关，可对辅助电源进行试验。 复位按钮可实现故障复位。变压器腔内还装有供控制回路用的电源变压器，以及部分控制用的元器件。 主腔内装有9个以框架结构组成的独立的可抽拉式的主驱动单元。每个主驱动单元装有交流真空接触器；采样电流互感器；一组控制回路用的熔断器以及控制保护的中间继电器、中继电

14、源、过电压吸收装置等。主驱动单元通过两组控制插头与控制电路相连。在主腔前门上装有总停、复位、选择按钮。每个回路的控制与保护是通过装在主腔左侧的保护器腔内的主控板完成的。主控板采用DSP技术，可根据矿井机械工作的特点和各机械间的控制关系，编制详尽程序，并通过对外部控制电路的状态监测，了解各驱动器的当前状态，从而根据输入信号，确定各驱动器的工作方式，发出相应的工作指令，实现各驱动器的过载、短路、过压、欠压、断相、漏电闭锁、漏电保护、后备跳闸保护以及单机控制、双速控制，主从顺序控制等。 控制回路接线腔位于开关的最左前侧，它集中了各回路用于远控、联控的所有控制线。控制原理 主回路 1140V三相电源，

15、由400A的电缆连接器分别引至主隔离换相开关QS1、QS2、QS3、QS4的电源侧，经主隔离换相开关负载侧到交流真空接触器，再分别通过9只输出电缆连接器连接到负载。输入也分别可由2路并联输入。具体参见原理图。 隔离换相开关为手动操作，当隔离换相开关打到“正”或“反”的位置时，其辅助接点QS-F1、QS-F4、QS-F2、QS-F3断开，中间继电器KE1、KE2的常闭接点接通工作电源，为真空交流接触器的接通作好准备。 组合开关中每一回路的真空交流接触器，在额定工作电压1140V时额定工作电流为400A。采用真空交流接触器实现主电路的通、断控制，其灭弧性能优越、容量大，适应1140V电压下通、断时

16、熄弧的要求。 三相电源指示器H1、H2、H3、H4为每一路电源输入显示，当有输入电源时三相电源指示器中的电压传感器二次输出的低电压使发光二极管发光。H5、H6、H7、H8为每一路隔离换相开关接通显示，当隔离换相开关合上后，其发光二极管发光，原理同三相电源指示器。 在第三路与第四路的输入端还接有一台辅助隔离开关QS5，合上QS5，接其负载侧的控制变压器和照明变压器有电，为组合开关的正常工作提供保证。变压器一次侧的短路保护采用熔断器FU1FU6保护。 电流互感器TA1TA9，检测三相电流，实现对电动机的综合保护。其二次信号由DSP 系统进行采样、运算、处理。 每一路的输出端设有阻容保护装置F1F9

17、，以吸收主电路中的操作过电压，保护电动机。 TV1、TV2、TV3为检测用电压传感器，其二次信号输入DSP系统中。 保护、控制 组合开关的控制、保护由控制模块、先导模块、处理模块、调理模块、键盘、液晶显示器等组成，运用了DSP数字信号处理、CAN现场总线、自适应检测和网络化接口等创新技术，实现数字化处理、控制、保护、中文显示、故障诊断和网络联接等功能。 DSP控制系统框图 起动、停止 回路起动、停止信号由先导模块接收，先导模块检测控制信号的状态，由于意外原因造成信号的线路短路时，先导模块会及时检测到，立即发出终止运行命令，同时液晶显示器显示回路“先导短路”，并报警提醒用户。先导模块检测到控制信

18、号为启动状态并在2到5秒内转换到运行状态，被控回路没有漏电等故障，则发送“起动”命令，漏电检测继电器断开漏电闭锁检测回路，中间继电器KA闭合，真空接触器吸合，接通主回路，电机得电运行。电流互感器采集主回路电流信号，经过滤波，滤掉干扰信号，得到正确的有效电流信号，系统根据信号大小自动识别运行状态。在真空接触器的起动过程中和起动后，系统始终监测中间继电器和真空接触器的状态，若认为中间继电器或真空接触器有故障，则发出分断真空接触器命令。 短路保护 短路保护采用了相敏短路保护和电流保护两种原理。当线路电流大于设定值时，DSP系统输出信号，使中间继电器失电，真空接触器分闸，电机停转，达到保护电机和线路的

19、目的。故障信息传送至液晶显示器显示，同时报警提醒用户有故障发生。故障消失后需按复位按钮，此回路的真空接触器才能重新起动。短路保护整定范围为38倍额定值。 过载保护 过载保护按反时限规律，不同的过载倍数有不同的过载保护时间。如负载电流为1.2倍额定电流时，过载保护时间约20min；负载电流为1.5倍额定电流时，过载保护时间约3min；当负载电流为6倍额定电流时，过载保护时间小于14S。 系统在计算负载电流时，按反时限进行累算。当保护时间到时，电机控制继电器断开，中间继电器KA失电，真空接触器断开，停止对电机供电，达到保护电机和线路的目的。故障信息传送至液晶显示器显示，同时报警提醒用户有故障发生。

20、故障消失后需按复位按钮，此回路的真空接触器才能重新起动。 断相保护 断相保护按照比较回路三相电流之间百分比的方法。当采集的回路三相电流有效值中任意两相电流值持续相差0.58倍2分钟以上时，电机控制继电器断开，中间继电器KA失电，真空接触器断开，停止对电机供电，达到保护电机和线路的目的。故障信息传送至液晶显示器显示，同时报警提醒用户有故障发生。故障消失后需按复位按钮，此回路的真空接触器才能重新起动。 过压、欠压保护 将主回路电压转换后，由系统进行计算，当计算得出电压有效值小于0.85倍额定电压或大于1.15倍额定电压时，电机控制继电器断开，中间继电器KA失电，真空接触器断开主回路，停止对线路和电

21、机供电，并将故障信息传送至液晶显示器显示，同时报警提醒用户有过压或欠压故障发生。 漏电闭锁 漏电闭锁检测采用附加直流电源原理。直流电源的正，经过负载侧对地绝缘电阻到主电路，再到电源的负。当主电路绝缘电阻下降时，流过电阻检测传感器的电流值增加，当系统检测到线路绝缘电阻值小于规定值40千欧（1140V）时，即使收到回路起动命令，也拒绝执行，并把故障信息传送至液晶显示器显示，同时报警提醒用户有漏电故障发生。 后备跳闸保护 当系统发出分断真空接触器命令后，仍然检测到真空接触器为接通状态，处理模块则判断真空接触器处于粘连状态，立即要求系统输出后备跳闸信号，断掉前级供电，避免故障扩大；同时故障信息传送至液

22、晶显示器显示，并报警提醒用户有接触器粘连故障发生。 辅助电源 组合开关备有一个5KVA的辅助电源，可提供2路127V、1路220V电源，供外部照明和控制系统。每路分别由独立的接触器KM01、KM02、KM03控制，并有熔断器FU18、FU19（133V）；FU16、FU17（220V）作为每路的短路保护；热继电器KR1、KR2、KR3作为每路的过流保护，其常闭接点串接在每个接触器线圈回路中，当有过载故障时KR动作，其常闭接点断开，接触器因线圈失电而释放，断开输出回路。过流 故障后须复位方可再次起动。复位可手动复位也可自动复位。出厂时调至自动复位。漏电组件E5，对3路输出侧的漏电及漏电闭锁故障进

23、行保护。 显示 组合开关主显示器为中文液晶（320240点）页面显示。可显示各模块器件工作状态；先导、通讯状态；电流、电压、功率、绝缘电阻；故障类别、故障点；当前日期、时间、电网频率、箱体内环境温度等；可查询曾经发生过的故障，并具有故障原因长期记忆查询的功能。 另组合开关还设有以下几种由发光二极管组成的显示： a) 电源输入端有电显示； b) 隔离开关合闸后有电显示； c) 辅助单元、控制变压器有电显示； d) 驱动器工作显示； e) 各控制回路有电显示； f) 保护控制单元有电显示。 试验功能 组合开关设有试验检查功能。仅当所有隔离换相开关都处于断开位置时，可对每个回路进行接触器试验，过载短

24、路试验和漏电闭锁试验，确保试验在负载侧无电的情况下进行，为设备的维修提供方便。当任一隔离换相开关处在合闸位置时，内部闭锁会将运行/试验开关闭锁在运行位置，而不能进行此项操作。 具体各项试验操作请参照。 组合开关在变压器腔前门盖上设有辅助单元漏电试验开关，可分别对三路输出进行漏电和漏电闭锁试验。试验后须将试验开关打到复位，使保护复位后才能再次合闸。 顺槽和连采工作面组合开关KJZ2-1500/1140Z真空组合开关 (11-14路) KJZ4-630/1140(660)真空组合开关 (4路)KJZ4-630/1140(660)1.14/0.66KV10KV/1.14KV,0.66KV主要设备供配

25、电系统移动变电站10KV/1.14KV组合开关1.14KV主电机制动闸张紧卷带KJZ2-1500/1140Z10KVCST主电机CST冷却泵CST风扇张紧卷带基本参数及主要性能基本参数及主要性能1 防爆型式隔爆兼本质安全型，防爆标志为“ExdibI”2 产品型号KJZ2-1500/1140ZKJZ4-630/1140(660)3 输入回路数 KJZ2-1500/1140Z： 4 KJZ4-630/1140(660)： 14 输出回路数 KJZ2-1500/1140Z： 14 KJZ4-630/1140(660)： 45 额定电压 KJZ2-1500/1140Z： 1140V KJZ4-630/

26、1140(660)： 1140V/660V6 额定电流 KJZ2-1500/1140Z： 总负荷电流：1500A，输出回路每 路最大电流：350A/100A KJZ4-630/1140(660)： 总负荷电流：630A，输出回路每 路最大电流：350A/100A7 额定频率 三相交流、50HZ8 使用负载类别 AC3或AC49 分断介质 真空10 操作方式 电磁操作11 额定工作制 不间断工作制12 额定短路分断能力 400A接触器回路: 3200A 160A接触器回路: 1300A13 极限分断能力 400A接触器回路: 4500A 160A接触器回路: 3000A14 隔离换相开关额定电流

27、 KJZ2-1500/1140Z： 400A KJZ4-630/1140(660)： 400A15 隔离换相开关分断能力 KJZ2-1500/1140Z： 1200A，可带载分断、换相 KJZ4-630/1140(660)： 1200A，可带载分断、换相16 辅助电源变压器 KJZ2-1500/1140Z和KJZ4-630/1140(660)分别配置了一个5KVA和4KVA的辅助电源,给外部提供照明及其它用途。 容量： 5KVA/4KVA 输出电压： 127V，220V 输出回路数量： 317 动作性能 在额定控制电源电压的75%110%间的任何电压下，真空接触器应能可靠吸合。当不低于60%额

28、定电压时，处于吸合状态的真空接触器不应释放。其释放电压不低于20%额定电压。18 保护功能 过载保护 短路保护 断相保护 漏电闭锁 过压保护 欠压保护 接触器粘联保护 后备保护19 显示功能 采用中文液晶显示器 运行参数：每个回路的三相电流值、功率值、绝缘电阻值、漏电流值、电网频率、三相电压值、腔体内温度等 运行状态：各回路接触器、中间继电器状态；先导回路状态；隔离开关位置；辅助电源状态等 设定值：额定电压和电流、电压互感器校正系数、电流互感器校正系数、相敏短路倍数、报警选择、停机选择、控制方式、通讯参数等 故障信息：短路、漏电闭锁、过载、断相、欠压、过压、接触器粘联、漏电保护、接触器故障、中间继电器故障、模块故障、辅助开关故障等 负荷低或90%额定负荷提示功能 故障优先自动显示功能 存储记录最近60条故障20 试验功能 接触器 过载 漏电闭锁 漏电保护