矿用隔爆型高压真空配电装置故障的查询与排除

学习任务9矿用隔爆型高压真空配电装置故障的查询与排除矿用电气设备检漏继电器高压配电箱矿用变压器磁力起动器电动机矿用低压馈电开关采区变电所供电系统平顶山工业职业技术学院自动化系

1一、BGP4-6矿用隔爆型高压真空配电装置二、BGP9L-6矿用隔爆型高压真空配电装置2

1、结构特点

(1)位于箱体上部的小门为快速开门结构。小门内装保护装置．可方便地对保护装置进行调试和整定。小门面板设有故障显示和电度表两个观察窗。

(2)配电装置所配真空断路灭弧室、弹簧操作机构、电压互感器隔离开关闸刀、隔离插头、压敏电阻、二次线插头、电源板、机械联锁、计数器、分合指示灯全部装在断路器手车架上，断路器手车与配电装置的联结用插头来实现，无软联结和可拆联结。

(3)机械联锁齐全

(4)断路器的操作机构为弹簧储能机构，有电动和手动二种操作方式。

(5)保护功能完善，具有漏电、过载、短路、绝缘监视、过电压、失压保护。一、BGP4-6矿用隔爆型高压真空配电装置345

(1)电源由变压器DBl、DB2两部分组成，其中DB1为控制用电源变压器，二次电压为220V，经QL1全波整流后，供分闸电磁铁FQ操作电压，电度表kWh和稳压变压器DB2电源。

DB2为铁磁谐振稳压变压器。当电源电压在±10％范围内波动时，使保护组件可靠工作。变压器变比为220V／36、14V，其中36V供监视保护用检测电压，14V经QL2全波整流，并经集成稳压块7812稳压后，输出为12V直流，作为电子保护组件及信号工作电源。2、电气工作原理6图8-1电气原理图7

(2)监视保护专为国产UGSP监视型高压屏蔽电缆设计，防止高压电缆损伤后产生的漏电事故，当电缆与监视屏蔽间因外伤引起相互间绝缘电阻值下降到一定值时，监视保护组件动作将高压电源切除，防止了高压电缆因漏电而造成事故。组件工作原理如下(见图8-2)：稳压变压器DB2副边电压14V交流电压，经整流桥QL2整流及电容C2滤波后，经三端稳压块(7812)，在C2两端输出12V。8图8-2监视保护组件电气原理图9

直流电压作为组件工作电源。其工作原理如下：DB2副边36V的一端经R1→R3∥C3→R2∥终端元件36V→另一端，构成一个半波整流件回路直流成分在R3上产生一个压降，这个压降经C3滤波后，经限直流电阻R4加在比较放大器I1反相输入端子2上。正常状态时(监视回路无故障)，R3上压降约3V左右，而比较放大器I1的同相输入端子3的给定电压约为1.8V左右，因此运放输出端子1输出低电平，继电器J1处于释放状态。当监视回路出现故障(假设监视线与地线之间绝缘电阻低于整定值3～5kΩ)，终端元件、电流被这个绝缘电阻旁路，相应地减少了电阻R3上的直流压降，使I1的反相输入端子也产生压降，当这个压降低于1.8V时则I1的输出端子1上的电压突变为高电平(约11V)，三极管BG1导通，继电器J1吸合，同时，运放1脚经R6、D2将高电平反馈给同相输入端，使工作状态自保，配电装置跳闸，经灯亮，图中1CT2为复位按钮。10图8-3过载、过流组件电气原理图(3)过载、短保护工作原理如下：

运算放大器(简称运放)I2-2、I2-3为比较放大器，在不过载情况下，从运放I2-1输出端子6来的信号均小于比较放大器I2-2、I2-3反向输入端的整定值，所以输出端子14及1均为0V，三极管BG2截止，继电器J2释放。11（4）漏电保护

由零序电流互感器QLH、桥式整流器QL5、电位器DW8、比较放大器I3-1、比较放大器I2-3及继电器J3等组成。穿芯式零序电流互感器QLH二次开口电压与一次零序电流基本呈正比。图8-4漏电保护组件电气原理图

12比较放大器I3-2反向输入端子2通过DW7调整在2.95V左右，在正常情况下，I3-2输出端子1(图中③点)输出低电平，当发生漏电接地故障时，通过比例放大器I3-1，使其端子14输出为3V，这个信号经过电阻R24使I3-2正向输入端子3的信号大于反向输人端2，因此三极管BG3导通，继电器J3吸合，使配电装置跳闸。工作原理：13

矿用隔爆型高压真空配电箱有BGP系列和PB改装系列。PB系列改装为真空系列，属于过渡产品。故主要介绍BGP系列，BGP系列有多种型号，按工作电压分有10kV和6kV两种；按保护装置不同分有电子综合保护和单片机程序控制保护，后者可实现远方控制和集中控制台的遥控。它们的工作原理基本相同，这里以6kV配电的BGP9L一6型矿用隔爆型高压配电箱为例作介绍。二、BGP9L-6矿用隔爆型高压真空配电装置141、结构

图8—5BGP9L一6型高压配电箱结构示意图15

为保证安全，配电箱设有以下机械闭锁装置：

（1)隔离开关与断路器的闭锁。断路器在合闸位置时，机芯隔离小车不能拉出或推进；小车被拉出或未推到位，断路器不能进行合闸操作。

（2)隔离开关与箱门的闭锁。箱门在打开状态，机芯小车不能进行隔离开关合闸操作；机芯小车处于隔离开关合闸位置时，箱门不能打开。16图4一11为BGP9L一6型配电箱电气原理图。其电路组成与前述的KYGG一2Z—02型配电箱基本相同，不同的是这里的隔离开关采用了插销、插座式，减小了开关的体积；此外，增加了零序电流互感器TAN，用于提供零序电流信号。2、电路组成17图8—6脚L一6型高压配电箱电路原理图18主回路的工作原理与KYGG一2z高压真空配电箱相同，故不赘述。辅助回路实现对主回路的监测、控制和保护。下面介绍各辅助回路的工作原理。(1)监测回路由电压互感器TV二次回路Y形绕组所接千伏表PV、单相电度表PJ及电流互感器二次回路所接电流表组成。实现对主回路电压、电流、电能的测量。(2)控制回路由电动合闸电路和电动分闸电路组成。(3)保护回路由信号转换电路和继电保护电路组成。①信号转换电路。由TV将主回路电压转换为二次侧开口三角形绕组的零序电压信号。②继电保护电路。继电保护电路A是由晶体管与继电器组成的电子综合保护电路，它与信号转换回路、电动分闸回路配合，可实现过载、短路、漏电、绝缘监视等保护。3、工作原理19

图8—7电动分闸示意图1一断路器主触头QF；2一跳钩；3一锁扣；4一脱扣电磁铁1YA；5一欠压脱扣电磁铁2YA

20该配电装置由于全部采用隔爆外壳，可用于采区变电所的控制和保护高压线路及移动变电站。（1）安装本配电装置可单台安装，也可联台安装，分为A、B、C、D四种形式，如图4—13所示。A型有两个电源进线端，用于双电源；B型有一个电源进线端，另一端为封端盒，用于单电源：C型仅用于联台使用；D型仅用于单台使用。进线电缆头和出线电缆头均分为橡套电缆头和铠装电缆头两种，具有互换性。用户可根据实际需要选用安装。4、安装调试21

A型C型

B型D型图8—8BGP9L-6A型高压配电箱四种形式22配电装置在投入运行前，先应目测检查外观，装配质量应无异常，各紧固件部位应无松动现象。主回路应能承受23kV、1min的工频耐压试验。试验时应将电压互感器、压敏电阻主回路断开，高压继电保护装置拆下。

（2)检查与试验23（3)继电器保护的整定表8—2过载时间整定延时时间整定位置过载倍数＼

1

2

3

4

1.05

∝

∝

∝

∝

1.2

40"--60”

60"--2’

2’～3’

3’～6’

1.5

20"--40”

30"-60”

1’～1’3”

1'30"-2'30”

2

11"~2“

14”--20”

30"--50”

50"~70”

6

>8”

>8”

>8”

>8”24

(4)绝缘监视保护的设置

输出电缆若采用具有监视线的屏蔽橡套电缆，配电箱可具有绝缘监视保护功能，此时应将接在后腔下部的终端电阻尺接至电缆终端监视线和地线间，但终端的监视线和地线不得接地。若终端地线接地时，地线回路将不接受监视保护。若采用铠装电缆则无监视保护功能，但电阻R在配电装置后下腔勿动，并且不得短路或开路。

（5)远方停止的设置在终端电阻处还可通过后腔小出线嘴，对本装置实现远方控制，通过远方常开触点短接终端电阻，使装置。25

（6）操作隔离开关和断路器操作轴均在箱体右侧。将隔离开关操作手柄顺时针推动，隔离开关合闸可一次到位。隔离开关分闸时将其操作手柄逆时针拉到位即可。断路器可手动或电动操作，手动合闸时顺时针推动手柄，听到开关合闸撞击声，即完成合闸；手动分闸时，按下箱体右侧机械分闸按钮即可。电动操作时，分别按下正面箱门上的电动分、合闸按钮即可。26表8—3BGP9L一6型高压配电箱常见故障及处理方法表故障现象产生原因处理方法合不上闸若电压表没有指示，可能是：1．上级开关跳闸或停电；2．电压互感器损坏或二次侧熔断器熔断；3．漏电、过载、短路等故障，保护闭锁若电压表有指示，可能是：1．整流桥U1、U2中的二极管损坏2．合闸按钮接触不良；3．断路器辅助接点QF3接触不良；4．合闸电动机损坏；5．脱扣机构损坏1．排除跳闸原因恢复送电；2．更换电压互感器或熔体；3．排除故障后按复位按钮；1．检查后更新；2．调整触点间距，打磨触点表面；3．调整触点间距，打磨触点表面；4．换新；5．换新5、常见故障处理27续表8—3故障现象产生原因处理方法按停止按钮不跳闸脱扣机构或铁心卡住不能动作检修脱扣机构高压开关有放电现象1．高压开关引线电缆有煤尘或绝缘不良：2．高压开关部分受潮1．除尘：2．干燥过流保护不起作用1．电流互感器断线或接线脱落；2．继电保护装置故障；3．分励脱扣线圈1YA断线；4．辅助触点QF2未闭合；5．脱扣机构或铁心卡住不能动作；6．整定值选择过大1．接通线路或更换电流互感器；2．检修或更换继电保护装置；3．接通线路或更换脱扣线圈；4．调整触点间距，打磨触点表面；5．检修脱扣机构：6