PBG配电装置使用说明书.docx
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PBG配电装置使用说明书
集团标准化办公室：
[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
PBG配电装置使用说明书
PBG-□/6
矿用隔爆型高压真空配电装置
使
用
说
明
书
无锡昌盛电力开关厂
二OO五年一月版
矿用隔爆型高压真空配电装置
PBG-□/6（原型号BGP30-6）的说明
我厂自1994年生产矿隔爆型高压真空配电装置，取得产品型号颁发归口单位沈阳传动研究所的型号证书，定为BGP30-6。
现根据国家煤矿安全监察局，煤安全标志办公室在2005年1月换证时，按型号名命的新国标，统一并规范产品型号，将我厂原BGP30-6型号改为PBG-□/6。
原产品结构性能、技术指标，按装联台尺寸均不变，特此说明。
1
概述
1
2
型号及意义
2
3
主要技术参数
2
4
功能与特点
4
5
高爆结构
8
6
电气原理
11
7
投入使用前的检查和试验及注意事项
12
8
运输
15
9
存储
15
10
使用和维护
15
11
产品订货
16
12
产品出厂随机文件
17
13
附件
17
14
附图1综保面板图
18
15
附图2高爆外形主视图
19
16
附图3高爆外形侧视图
20
17
附图4综保工作原理框图
21
18
附图5综保工作流程图
21
19
附图6高爆联台型式、电缆进线示意图
22
20
附图7电气原理图
23
21
附图8真空断路器操动机构分、合闸状态图
24
1、概述
本装置适用于具有甲烷混合气体和煤尘爆炸危险的煤矿井下，在额定电压6KV，额定频率50Hz的三相交流中性点不直接接地的供电系统进行控制、保护和测量。
可作配电开关，也可直接启动电机。
本装置符合中华人民共和国机械行业标准JB8739-1998《矿用隔爆型高压配电装置》和本厂Q/320206EL002-2004企业标准。
本装置引用了：
JB8739-1998《矿用隔爆型高压配电装置》
《爆炸性气体环境用电气设备第一部分：
通用要求》
《爆炸性气体环境用电气设备第二部分：
隔爆型“d”》
GB1984-2003《高压交流断路器》
GB/T11022-1999《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》
《高压输变电设备的绝缘配合》
GB/《电工电子产品基本环境试验规程试验Db：
交变湿热试验办法》
本装置采用的高压真空断路器系本厂自制，其性能符合GB1984及JB3855。
本装置选用的电脑程控高压综保，为北京安华顺诚电子技术公司生产，型号为SDZB-W6.73C。
该装置对电网二次交流信号不加任何变形和修饰，直接高速采样，对每组信号进行幅度、陡度、频度的计量，对信号的形状、频率、相位、强度、谐波量进行判别和测算。
识别并剔除干扰；甄别并检出偶然，然后对需控量进行监视、分析、统计和判断。
可信度、可靠度高于一般模拟量综保。
并带有通讯接口，与北京安华顺诚电子工程有限公司的KJ85煤矿供电远程测控系统联接可遥测、遥控、遥调。
电脑综保对电网电压、负载电流有显示功能，自检功能，判别故障性质长期记忆功能。
本装置使用的环境条件：
1.7.1环境温度：
－5℃～＋40℃
1.7.2海拔：
不超过1000m。
1.7.3周围空气相对湿度不大于95%（在25℃时）。
1.7.4具有甲烷混合气体爆炸危险的煤矿井下。
1.7.5在无显着摇动和冲击振动的地方。
1.7.6在能防滴水的地方。
1.7.7水平安装（倾斜度不超过15℃）。
2、型号及意义
PBG——□/6——□
额定电压（KV）
额定电流（A）
高压
隔爆型
配电
3、主要技术参数
额定工作电压：
6KV最高工作电压：
额定频率：
50Hz
额定电流：
50、100、200、315、400、500、630A
注：
1、高爆装置的额定工作电流是按电流互感器一次电流分档的。
2、额定电流为400A及以下的高爆装置采用400A的真空断路器；额定电流为500A、630A的高爆装置采用630A的真空断路器。
额定短路开断电流；（有效值）
额定短路关合电流（峰值）
每相主回路电阻小于300μΩ
额定操作电压100V·AC
真空断路器机械寿命10000次
真空断路器电寿命8000次
隔离小车触嘴机械寿命2000次
额定短路电流开断次数30次
固有分闸时间小于50ms
合闸速度-1ms
分闸速度-1.5ms
合闸弹跳不大于3ms
三相触头分、合闸不同期性不大于2ms
真空管主触头开距400A真空管8+1mm
630A真空管10+1mm
真空管主触头超行程400A真空管2+1mm
630A真空管3+1mm
额定绝缘水平，见表1
表1
1min工频耐受电压（有效值）
标准雷电冲击全波（峰值）
对地，相间断路器断口间
隔离开关断口间
二次回路
对地
对地，相间
断路器断口间
隔离开关
断口间
30KV
34KV
2KV
60KV
70KV
配用LMZ-6型母线式双绕组电流互感器技术数据见表2。
表2
额定一次电流（A）
50，100，200，315，400，500、630
额定二次电流（A）
5
额定二次负荷
A组（信号源绕组）
B组（电流源绕组）
50
准确级次
3级
10P级
注：
1、A组为信号源绕组供计量。
B组为电流源绕组供综保作继电保护。
2、在额定二次负荷下，允许在倍额定电流下长期运行。
3、供继电保护的B组电流源绕组，在当外接负载COSΦ=时，10%的误差特性曲线的倍数不小于10倍。
配用JSZW2-6型三相五柱电压互感器技术数据见表3。
表3
额定电压（V）
每相额定容量及准确级次
每相最大容量
一次
基本二次
辅助二次
30VA
50VA
100VA
200VA
6000/
100/
100/3
级
1级
3级
过压吸收：
选用的氧化锌压敏电阻为七九九厂生产的HMYGS-6KV／5KA，作配电用时其压敏值小于额定相电压峰值的倍，作控制电动机用时，其压敏值小于额定相电压峰值的倍，断流能力为5KA。
4、功能与特点
电脑综保直接对电压、电流互感器二次侧进行采样检测，通过数据处理直接显示电网电压及负载电流。
其显示值为防闪烁，取秒平均值作显示，误差为±5％。
电脑综保的额定工作电压为交流100伏。
当综保输入电压在+20％至－50％时仍能可靠工作。
对高压真空断路器负载侧出现的短路故障，进行速断保护。
对高压真空断路器负载侧出现持续过载时，实施反时限保护。
对高压真空断路器负载侧出现断续过载时，利用过载出现和过载终止时的热积累与热发散的关系，进行运算，实施反时限保护。
热发散系数可由用户来定。
对高压真空断路器负载侧使用的双屏蔽电缆，进行绝缘监视，实行超前保护。
对进线电压不足额定值的65％时，进行欠电压保护；和失压电磁铁在额定电压35％时动作，构成双重保护。
若对电动机单独进行保护，低电压动作值，和延时值可根据用户要求设定来制造。
采用零序功率方向型的漏电保护方式，对漏电故障的设备，进行有选择的保护。
对进线电压超过额定值的118％时进行过电保护。
电脑综保有自检功能、闭锁功能、显示故障性质功能，及掉闸断电后对故障性质有记忆功能。
具备通讯功能、和工控机连接可实现群控。
电脑综保的主要技术参数：
4.11.1短路保护：
整定电流分8档可调，标称值分别为开关额定工作电流（电流互感器的一次电流）的倍数。
有倍、倍、倍、倍、倍、倍、倍、倍。
短路保护动作时间：
从短路信号出现，至确认无误后，发出保护指令小于秒，误差为±8％。
4.11.2过载保护：
整定电流分8档可调，标称值分别为开关额定工作电流的倍数（即电流互感器的一次电流的倍数）。
有倍、倍、倍、倍、倍、倍、倍、倍。
负载电流超过额定电流标称值的整定倍数时，实施反时限保护，误差小于±8％。
过载保护的动作时间由波段开关分8档选择。
过电流值的大小和动作时间成反时限特性见表4。
表4
延时动作档位
时间（秒）
过载电流整定值
电流互感器一次电流值（A）
1
2
3
4
5
6
7
8
（倍）
（倍）
（倍）
（倍）
（倍）
（倍）
（倍）
（倍）
4.11.3漏电保护
4.11.3.1零序电流整定值分7档可调，一次零序电流标称值为0.5A、1．0A、2．0A、3.0A、4.0A、5.0A、6.00A。
误差不超±8％。
4.11.3.2零序电压整定值分6档可调，二次零序电压标称值分档为、5．0V、、、、。
误差不超±8％。
4.11.3.3漏电保护延时动作分8档可调，标称值有、、、、、、、。
4.11.4绝缘监视：
4.11.4.1当双屏蔽电缆的屏蔽芯线与屏蔽地线之间的绝缘电阻Rd，降低到Rd＜3kΩ时，综保应可靠动作。
当Rd＞Ω时，综保不允许动作。
4.11.4.2当双屏蔽电缆的屏蔽芯线与屏蔽地线间的回路电阻Rk增大到Rk＞Ω时综保应可靠动作。
当Rd＜Ω时，综保不允许动作。
绝缘监视保护动作时间小于秒。
综保采用SDZB—时为液晶汉显，双向通讯，外接北京华顺诚公司KJ85系统，可通过“KJF40煤矿供电远程测控系统监控分站”进行井上与井下的通讯，实现对高压开关的遥测、遥控遥调功能。
外围设施部分详见北京KJ85系统和KJF40系统说明书。
SDZB—W6.73C显示板说明
SDZB—W6.73C
整定值电压
短路6000V
300A电流
开关合闸30A
型保护器具有一个液晶显示器，屏幕通常分为左右两屏显示。
右屏显示电压，左屏滚动显示整定值、分合闸状态、上次故障原因等。
如：
自检
数显综保通电时或按复位按键时，本保护器开始自检，自检通过后，综保显示屏上排显示全亮，下排显于最近一次跳闸原因，供人检视后自动切换成显示电压电流，并开始检测工作：
自检通不过时，本保护器会有自检故障显示，自检故障显示代码，见表5。
汉显综保通过时或按复位按键时，本保护器开始自检，自检通过后，保护器滚动显示公司名称、综保型号、井上或井下操控，然后转入左右分屏显示，左屏滚动显示整定值、分合闸状态、上次故障原因等，右屏显示电压、电流。
当自检有问题时，汉字显示故障原因。
带故障的保护器不可以投入运行。
表5
序号
故障现象
故障原因分析
排除故障及解决方法
1
无显示
1、无交流100伏供电
2、显示线插头松动，接触不良
3、综保变压器过热，有焦糊味
4、保护主控盒故障
1、检查开关二次保险丝及线路
2、将显示线插头紧固螺钉拧紧
3、更换变压器及相关电子器件
4、更换主控盒
2
显示不全
（缺段）
1、显示线压断或插头松动
2、显示器故障
1、更换显示连线或拧紧插头
2、更换显示器
3
显示混乱
主控盒故障
更换主控盒
4
显示监视短路
不能复位
监视线短路
1、检查外接线是否短路
2、检查电源板上伏稳压管击穿否
5
1、显示监视线开路
不能复位
2、监视线开路
3、终端元件开路
检查外接线及终端元件或主控盒故障
6
高压开关
合不上闸
1、高压开关合闸机械故障
2、保护器24V继电器故障
3、小盒内芯片LM324坏
1、检查机构，排除故障
2、检查24伏整流电路及继电器
3、换芯片LM324
7
不脱扣
1、高压开关跳闸机构故障
2、保护器24伏脱扣电压
1、检查机构，排除故障
2、检查24伏整流电路及继电器
综保的使用、维护说明及注意事项
（1）本保护器额定工作电压为交流l00V，50赫兹。
（2）本保护器所显示的电压、电流值是秒的平均值。
以便人眼读数。
4.15.1使用说明及维护事项说明
（1）请根据开关及负载情况，认真选择各整定参数，参数合理方应投入运行。
（2）每次调整整定参数后，必须按复位键（或重新上电）方能按照新整定值运行。
（3）本保护实施保护后，待故障排除后，必须按复位键本机才能脱离保护状态，恢复正常工作运行。
（4）本保护器允许在正常工作时（即报警指示灯不亮时）按复位按键查阅最近一次跳闸原因。
（不允许在过载延时或漏电延时期间按复位键，即不允许在报警期间按复位键。
）
（5）将终端元件确实接牢固，不要虚接。
（6）本保护器在工作运行中，显示出使人不能理解的代码时，请按复位键。
若按几次后，仍显示不能理解的代码，或显示混乱，则应认为保护器损坏。
切勿将有故障的综保投入运行。
（7）电脑综合保护器由北京安华顺诚公司保修，保修期为一年，终身维修。
电脑综保面板示意图见图1
电脑综保基本工作原理框图—见图4
电脑综保工作流程图见图5
5高爆结构
高爆开关外形、尺寸见图2、图3、图6。
箱体由钢板焊接而成，外壳有足够的强度，上面有吊装钩，下面有牵引钩，底脚可装成滑撬，也可装滚轮，以便井下运输。
箱体正面为快开门。
门上有合闸、分闸、模拟试验，复位等六只按钮；有故障显示的观察窗：
分、合闸指示，计量仪表的观察窗。
箱门背后有仪表控制盘，上面装有电流表、电压表、二次接线端子、航空插座。
箱内有隔离小车，上面装有真空接触器、电脑综保、电压互感器、高、低压熔断器、电流互感器、压敏电阻等元器件。
维修时，隔离小车可方便的拉出箱门，箱体内腔的左、可侧装有防倒程序误操作的联锁装置，箱体外右侧装有隔离小车和断路器操作手柄，手动紧急分闸按钮和五防联锁机构。
箱体两侧可根据用户需要，按装联台用的接线通道。
在箱体中间的隔板上设有上、下隔离插销的静触嘴及高压过墙，和低压二次线的过墙接线端子。
箱体背部接线腔内装有零序电流互感器。
背后部有馈出电缆引出和远方控制线、信号线的引出装置。
所有法兰与盖板的接合面，均为防爆面，用螺栓紧固，后接线箱内六只高压过墙套管由DMC绝缘材料和紫铜捧压铸而成，具有一定的机械强度和优良的绝缘性能。
通过它将三相电力电缆和箱内主电路连通起来，向负载供电。
操作机构和联锁机构：
5.3.1开门机构：
首先把断路器手柄拉以“分闸”位置，然后拉出隔离小车操作手柄上的定位销，使定位销退出定位的位置，再把隔离小车的操作手柄拉到“分”的位置，使定位销固定在“分”的定位位置上，这时联锁杆自动退出箱门。
这样就可以方便的启开箱门。
5.3.2隔离小车操作机构：
隔离小车的操作手柄是带动齿轮和齿条啮合传动的，隔离小车推进箱体前，应先将隔离小车和断路器的操作手柄拉至“分”的位置，然后关闭箱门，由门背上的挡铁使箱门口限位挡块旋转，这时小车的齿条和箱内齿轮已啮合，把隔离小车手柄从“分闸”位置逆时针转到“合闸”位置，此时门联锁秆与箱门已自动锁上。
最后把隔离小车手柄上固定在“合闸”的定位位置上。
5.3.3真空断路器的操作机构：
真空断路器的输出轴与操作手柄是插入槽内啮合传动的，转动操作手柄，若无打滑现象，则说明隔离小车已到位，然后将断路器的操作手柄由“分闸”位置逆时针转到“合闸”位置。
如果要将隔离小车手柄从“合”转到分的位置，则应先将断路器的操作手柄从“合”转到“分”的位置。
即隔离小车与断路器有操作顺序的联锁，隔离小车的操作手柄和断路器的操作手柄，均有明显的“分”和“合”的标记。
从分闸到合闸到旋转的角度为90度。
5.3.4安全联锁机构：
为确保本装置的安全运行，防止误操作而导致设备和人身事故，在断路器、隔离小车插销和箱门之间设有安全联锁机构，使之能达到：
a）断路器在合闸状态时，隔离插销既不能合闸，也不能分闸。
b）隔离小车在分闸位置时，断路器不能进行合闸操作。
c）箱门打开时隔离小车不能打开。
d）隔离小车在合闸状态时箱门不能打开。
即断路器正确合闸程序为：
先关箱门，再合隔离小车，待隔离小车全部合上后，再合断路器。
而箱门打开的正确程序为：
先分断路器，再分隔离小车，再打开箱门。
除此以外，还有故障闭锁功能，即故障引起跳闸后，综保显示故障性质，并和断路器联锁。
当故障不排除，综保不能复位，断路器不能合闸，瞬时合闸也不可能，以防故障扩大。
真空断路器：
本厂生产的高压真空断路器为框架式结构，呈立体布置、选用弹簧储蓄能形式。
既能手动分、合闸。
又能电动分、合闸、并可远控。
断路器主要有真空灭弧室，绝缘支架，操作机构和箱体组成。
操作电源为交流100伏。
断路器的特点是：
体积小，保护全（设有二块分闸电磁铁和一块失压电磁铁），分、合闸速度快，弹跳小，三相同步性好、维修易、高可靠，长寿命。
5.4.1本厂生产的断路器结构为：
真空灭弧室在绝缘盒内，在断路器后方，操作机构在断路器正前方。
操作机构主要有电动机（13），链轮（Ⅰ）（4），链轮（Ⅱ）（12）棘轮（3），合闸凸轮（5），储能弹簧
（1），分闸弹簧（20），主轴（26），分闸拐臂（19），交流失压脱扣电磁铁，交流分闸电磁铁（14），直流分闸电磁铁和组成的分闸脱扣系统。
本断路器系仿美国西屋公司结构，分成三个系统：
1．储能合闸传动系统，2．分闸系统，3．高压系统（见图8）。
操作方式有手动操作和电动操作。
电动操作的过程为：
电动机（13）上的链轮（II）（12）带动方轴
（2）上的链轮（I）（4）进行转动，方轴
（2）的转动，带动储能弹簧
（1）进行储能，使储能弹簧带动方轴方轴转动180度，这时储能弹簧拉伸到最大长度，储能结束。
在弹性能量作用下，带动方轴
（2）转动，使合闸凸轮（5）对主轴（26）进行驱动，从而带动推杆（29），拐臂（28），绝缘子（25）和超程弹簧（27）等传动部件动作，对真空灭弧室内的触头进行闭合，完成合闸工作。
同时辅助触头打开，切断储能电机的电源。
手动合闸传动过程为：
操作手柄带动输出轴（9）上的离合器（I）（10）对离合器（II）（11）进行转动，带动方轴
（2）转动，以下步骤与电动合闸形式相同。
分闸时：
有手动分闸和电动分闸二种，电动分闸：
通过牵引电磁铁（14）吸合，驱动凸片（15），使上半轴（16）转动角度，与下半轴（17）脱开，再使下半轴（17）与扇形板（18）脱开（见图8分闸系统），机构成自由脱扣状态，（图中双点划线为分闸状态）通过分闸弹簧（20）的作用带动主轴上的拐臂（19）向下运动，使真空管动触头（23）分开，完成分闸动作，（见图8中高压系统），手动分闸原理与电动分闸原理相同。
5.4.2本断路器有二块分闸电磁铁，一块是交流100伏，由电压源驱动，供正常情况下分闸。
另一块是直流24伏，由电流驱动。
当负载侧发生严重短路时，造成一次电路电压跌落，这时由电压互感器二次侧所提供的分闸电压也要跌落，电压源不足以驱动额定电压为100伏分闸电磁铁来可靠的分闸。
但由于一次短路电流较大；故电流互感器二次输出的电流也较大，“通过电流电压转换器把较大的电流化为电压，具体设置是：
当一次侧短路电流为额定电流的4倍时，即电流互感器二次侧电流为20安倍，电流电压转换器将20安在电流转成30伏的电压，通过整流稳压成24伏的直流，输送给24伏的直流分闸电磁铁来执行速动分闸指令。
若短路电流超过4倍的额定电流时，电流电压转换器输出电压也大于30伏，但综保内有稳压电路，直流分闸电磁铁不会在高于额定电压下工作。
这样就能既安全又可靠的完成分闸任务。
解决了能在65％～35％额定电压下可靠分闸的问题，消除了保护的盲区，使保护性能更完善。
6、电气原理（见附图7）
本装置是将6KV三相电源引入接线腔、经上隔离插销、高压熔断器、真空断路器、电压互感器、过电压吸收装置，至下隔离插销，经电缆穿过零序电流互感器引至负载。
其中真空断路器为控制开关；而真空断路器受控于电脑综保。
电脑综保具有漏电、绝缘监视、过流、短路、过压、欠压等保护功能。
当电网上出现上述故障时，真空断路器就会自动分闸，切断电源，对供电系统和负载进行保护，并通过电脑综保显示故障性质。
而且有闭锁功能，故障不排除，就不能合闸。
电脑综保通过电压互感器辅助二次绕组（为开口三角形结线），获取零序电压信号，和通过零序电流互感器获取零序电流信号，然后进行模数转换和数据处理，来实现零序电流方向型（也称功率型）保护。
电压互感器一次侧有三具高压熔断器保护，在二次侧同样有三具低压熔断器作短路限流保护。
短路、过流信号取自电流互感器、电流互感器有一组供继电保护的电流源。
若负载侧出现短路，当短路电流为额定电流4倍时，电流电压转换器把短路电流转成30伏电压输出。
经过整流稳压成24伏后供直流分闸电磁铁进行分闸。
过压、欠压信号取自电压互感器二次侧，综保对其取样分析，通过计算判别，确认过压或欠压时，发出分闸指令由断路器执行分闸。
压敏电阻接成星形，中性点接地，以吸收操作过电压的幅值。
此外还有三相有功电度表计量电能，电流表，电压表显示负载工作状态。
门上模拟试验按钮是供检查保护功能是否正常而设置，每次试过后必须按复位钮。
PBG-□／6配装置有单台。
联台供不同电缆引入方式，具体方案见图6。
7、投入使用前的检查和试验及注意事项：
在安装使用本配电置前，请详细阅读说明书。
外观外形检查：
外观应无异常，打开箱门和盖板；合闸动作正常，内部装配量质量良好，手动分、合闸动作正常、机构无松动，紧固螺钉无松动，联锁部分动作正常，接地装置符合规定。
测量真空断路器开距，超行程：
400A的真空断路器主触头开距为8+1mm超行程为2+1mm。
630A的真空断路器主触头开距为10+1mm，超行程为3+1mm。
工频耐压试验：
7.4.1主回路的相间，相对地，断路器上下断口，应能承受23KV工频电压历时1分钟应无闪络和击穿现象。
注意：
1、试验时应将电压互感器一次侧从高压主回路上脱开，即取下三具高压熔丝管。
2、压敏电阻从高压主回路中解除。
3、电流互感器二次全部短路并接地。
4、试验结束必须及时恢复原来状态，并注意电流互感器二次侧不可开路。
7.4.2二次系统对地应能承受2KV工频耐压历时1min无闪络和击穿现象。
注意：
1、试验时应将电脑综保从二次电路中解除，即拔掉综保的全部插头。
即取下PT二次侧低压熔断器。
2、拆除二次系统中各接地点的接地线，使之悬浮。
3、试验结束及时恢复原状。
注意电流互感器二次侧不能开路。
手动空载操作：
用绳子缚住失压脱扣器铁芯，关箱门，然后操作隔离小车分、合闸手柄和断路器手动分、合闸手柄各五次。
同时验证防倒操程序的机械联锁。
检查失压脱扣的性能：
将电压互感器二次侧三具低压熔断器脱开，在下桩头用三相调压器输入额定操作电压为100伏的三相工频电源，这时箱门的电压指示应为6KV，失压电磁铁应可靠吸合。
然后缓缓转动调压器手柄，调整输入的操作电压，进行试验，失压脱扣应符合：
1、大于额定操作电压的85％时，失压脱扣器的铁芯应可靠吸合。
2、大于额定操作电压的65％时，失压脱扣器的铁芯不得释放。
3、小于额定操作电压的35％时，失压脱扣器的铁芯应可靠释放。
短路保护性能试验：
试验器材：
调压器、升流器、电流互感器、电流表、电子秒表。
试验方法：
在A相或C相输入本高爆
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