KBZ6400矿用隔爆型真空馈电开关.docx

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KBZ6400矿用隔爆型真空馈电开关

KBZ6—400/1140

矿用隔爆型真空馈电开关

使用说明书

主要性能：

相敏短路保护

长距离短路保护

选择性漏电保护

一、概述

1、产品特点：

KBZ6-400/1140矿用隔爆型真空馈电开关是将目前矿用隔爆型馈电开关所有保护汇集一起的综合真空馈电开关。

具有总检漏、相敏短路保护、长距离短路保护、过载、欠电压保护，即可作总开关使用，又可作为分路开关使用。

特别是相敏短路保护整定值比按《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》整定的短路保护整定值降低40%，从而提高可靠动作系数：

在可靠动作系数不变的情况下，可增长供电距离、降低供电电缆的截面。

长距离短路保护是配合终端保护装置将短路故障转换成跳闸信号使开关跳闸，没有供电距离的限制。

该馈电开关采用了平移式快开门结构，机芯为手车式结构，并有内置导轨，可方便拉出机芯。

合闸方式采用了电动合闸机械保持，解决了由于机械机构磨损造成合闸困难的问题。

该馈电开关短路整定值可从200A-1800A，可代替200A-400A馈电开关。

2、主要用途及适用范围

（1）该馈电开关是矿用隔爆型，适用于煤矿井下和其它周围介质中含有甲烷或煤尘混合物的爆炸性气体环境中，在交流50赫兹、额定电压1140伏、660伏、额定电流400A及以下的线路中。

（2）该馈电开关，即可作为总开关使用，含有总检；又可作为分路开关使用，含有选择性漏电保护。

（3）该馈电开关具有长距离短路保护、相敏短路保护，特别适用于供电距离长的场合，可提高短路保护可靠动作系数、降低供电电缆的截面，也可以省去并联电缆，降低投资，节省人力。

3、型号的组成及其代表意义：

型号的组成：

KBZ6-400/1140（660）

型号的代表意义：

KBZ6-400/1140

4、可以在下列环境条件下使用：

（1）海拔高度不超过1000m；

（2）环境温度：

-25℃—+40℃

（3）空气相对湿度不大于95%（+25℃）

（4）在具有甲烷及煤尘爆炸性气体混合物的危险场所；

（5）无破坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体和蒸汽的场所；

（6）无显著摇动和剧烈冲击振动的环境；

（7）与水平安装倾斜度不超过15°；

（8）无滴水及水浸入的场所；

（9）污染等级：

3级；

（10）安装类别：

Ⅲ类。

二、结构特征与工作原理

1、总体结构：

⑴外形结构：

馈电开关由座在托撬底座上的长方形隔爆外壳组成，上方为接线腔，下方为主腔，各为独立的隔爆部分。

馈电开关为快开门结构，前门为平面止口式。

正前的左侧有一转动手把，抬起手把可以水平转动90度左右，向右侧转动为开门，向左侧转动为关门。

正前方的右侧设联锁杆，右侧面为控制变压器电源、真空断路器分、合闸开关的手柄，共有三档分别为闭锁、分闸、合闸。

开门时必须把手柄转到闭锁的位置，并将联锁杆旋入手柄定位槽内，方能将门打开。

⑵主腔结构：

主腔内主要由真空断路器、控制变压器、阻容吸收件、千伏级保险、电压调节板、控制变压器电源、真空断路器分、合闸开关组成。

真空断路器为手车式推拉结构，由滑式导轨和车式本体两大工业部分组成。

滑式导轨是由两条固定在主腔下平面上的角钢，真空断路器通过主导线与接线箱导电杆连接。

前端抽出定位螺栓，拆开主导线可将真空断路器拉出。

真空断路器底部安装了电流互感器，后侧安装了零序电流互感器。

⑶门上装置

①门前侧：

有三个按钮，分别为短路试验、漏电试验、复位；有观察窗，分别能观察到KΩ表和显示灯。

②门内侧：

有一保护控制绝缘板，以绞链形式固定。

保护控制绝缘板上有两个电子保护板：

一个为短路、过载，另一个为检漏、选漏、长距离短路保护；有控制变压器、三相电抗器、滤波器（封装块）、中间继电器、试验变压器、控制回路的保险、按钮、KΩ表、显示灯及航空插头（CA14、CA20）。

⑷外壳的接线腔：

有主回路进线和出线接线柱（三进、三出），前侧为电源，后侧为负荷。

有九芯接线柱，供外部控制接线用。

有四个主回路进出线接线嘴，前侧左右两个为电源进出线，后侧左右两个为负荷出线。

前侧有三个进出控制接线嘴。

有一电源防护罩。

2、工作原理：

电气控制工作过程

⑴主控电路，附电路图原理简图。

注：

Q—合闸线圈LW1、LW4—电源变压器停送电开关

K1、K2—合闸按钮ZK4—真空断路器辅助触点

C—电容器J1—漏电保护输出触点

J4—短路过载保护输出触点J3—远方分闸

8—7—风电联锁ZJ—中间继电器ZJ1、ZJ2—ZJ触点

合闸：

控制变压器开关打到分闸位置时：

LW1、LW4同时接通。

控制变压器BK得电，24V，127V、36V有输出。

在漏电保护执行继电器J1、短路过载保护执行继电器J2、远方分闸执行继电器J3未动作接点闭合、风电联锁8#—7#联通的情况下，ZJ中间继电器吸合，常开闭合。

控制变压器开关打到合闸位置时：

K1、K2同时闭合，127V→ZK4→二极管→Q→ZJ1、ZJ2→桥整→Q→K2→OV；Q得电吸合（同时24V→K1→桥整→Q→ZJ1、ZJ2→桥整→K2→OV；24V电流也通过Q，Q同时得电；Q吸合的更好）；真空断路器合闸。

保持：

当合闸的同时，ZK4断开，ZK1.2自保，127V无电，整个Q的吸合靠24V维持。

分闸：

几个方面都可以分闸。

保护触点或远方按钮分断，ZJ释放ZJ1、ZJ2断开，同时ZK1、2断开或断开LW1、LW4使变电器失电。

起到分闸作用。

⑵相敏短路保护（附短路保护板简图）：

三相电流互感器和在相电压互感器去短路插件板内相敏封装单位（含封装块），再通过V8去BG1、BG2控制继电器J4。

有故障J4吸合，触点断开。

⑶大电流短路保护：

大电流短路信号，由电流互感器经过V10、V11、V14整流，R84、R83分压，去相敏单元，再去BG1、BG2。

达到4000A也会动作。

⑷过载保护：

由电流互感器，经过V10、V11、V14和整定波段开关，经过D2、R62和C15反时限延时电路，去鉴别级IC3-A集成电路，再通过IC3-D记忆电路去BG1、BG2，控制J4。

⑸后备稳定电源：

近端发生短路，电压下降，稳压电源稳不住，这时出电流互感器，通过V36、V37整流，R84、D6D7稳压，来维持电源稳压，保证保护电路正常工作。

也就是保护跳闸。

如果两相短路，赶到电源变压器两相，断路器线圈电压下降，欠压掉闸。

⑹漏电保护（附漏电板原理简图）：

电压互感器初级即是三相电抗器，其中心点通过漏电板的钮子开关KN3去LB封装块，再回到漏电板11脚，与总检单元相连。

再去记忆电路1C2-B，再去BG1控制继电器J1吸合，触点断开。

⑺选择性漏电保护：

通过漏电板内部封装块拾取零序电压，再通过零序电流互感器，去漏电板19脚。

零序电流和零序电压、信号，进到选漏单元，再经过记忆电路IC2-B，再去BG1，控制J1。

有故障J1吸合触点断开。

⑻长距离短路保护（附终端原理简图）：

通过长距离短路保护终端发出的信号，由总检单元或选漏单元接收。

又通过记忆电路IC2-B，由BG1控制J1。

⑼长距离短路保护记忆灯；

该电路即检测漏电或选漏信号，又检测短路相敏信号，当两种信号都来时，IC2-D电位翻转，J21吸合，显示灯亮。

表明跳闸的原因是终端送过来的短路信号。

相敏短路信号由短路板12脚引到漏电板第7脚。

当仅仅是漏电，而无短路时，相敏短路信号不大，IC2-D电位不翻转，BG2不导通，J21不吸合其显示灯不亮。

按复位按钮，可以使记忆显示灯灭。

3、主要部件的工作特性：

①相敏短路保护：

它的跳闸信号，不仅仅取自电流还取自功率因数。

当电机启动时，电流大，但功率因数小；当短路时，电流和功率因数都大。

能够区分启动电流和短路电流。

在同样的供电线路和负荷条件下，相敏短路保护电路能躲开启动电流，从而能降低整定值，保护距离比普遍短路保护距离长的多。

本保护检测电流和电压的相位角和电流的幅值信号。

②长距离短路保护：

当发生短路故障时，放在供电末端的终端装置，检测到短路信号，经过电路处理，转换成另一种载频混合的信号，通过电网和地线传输到供电始端，再通过总检或选漏促使开关跳闸。

③选择性漏电保护：

它是检测零序电压和零序电流的信号及两者的方向。

当发生漏电时，本支路开关零序电流和零序电压的方向一致时，本支路开关跳闸。

本网路其他支路开关零序电流和零序电压方向相反，其他支路开关不跳闸。

总开关检漏器应处于延时状态，总开关不跳闸。

三、技术特性

1、额定电压：

1140、660伏。

2、额定电流：

400A。

3、极限分断能力：

8000A。

4、动作时间：

短路保护小于0.1秒，漏电保护：

1KΩ不大于0.05秒。

5、长距离短路保护：

与电流大小无关，保护距离长。

根据自己的需要，需要多长，就可以达到多长，只要能满足电机启动，无需短路保护整定。

6、相敏短路保护：

可以区分短路电流和启动电流，比一般短路保护距离长的多，也是距离短路保护的一种。

短路保护整定范围200A-1800A；分档200、400、600、800、1000、1200、1400、1600、1800。

1800A相当于普通短路保护3000安的整定值。

7、漏电保护：

1140伏20KΩ动作，660伏11KΩ动作。

8、选择性漏电保护：

电源每相对地电容不大于1微法，负荷分支电容不大于0.3微法时，漏电阻20（11）千欧及以下能可靠地实现选择性漏电保护。

其后备保护动作时间不大于：

0.25秒。

9、过载保护：

具有反时限特性。

整定范围100、130、160、190、220、250、280、310、340、370、400安。

10、失压保护：

当电压下降额定电压35%—70%时，失压脱扣器动作，开关跳闸。

11、进线口2个，出线口2个。

可穿入95mm2电缆，辅助出线口3个，可穿入4mm2电缆。

四、尺寸、重量

1、外形尺寸：

长×宽×高736㎜×540㎜×760㎜

2、重量：

250㎏

五、安装、使用及操作

1、安装：

①在安装前应阅读产品使用说明书，检查开关的技术数据（额定电压、额定电流、功能等）与现场的额定电压、额定电流、负荷容量、使用条件等是否相符。

②在安装前根据产品使用说明书，在地面检查开关是否有异常；通电试验。

③在现场将设备安装在设备台上或架上，与水平安装倾斜度不超过15°，无滴水及水浸入的场所。

④根据产品使用说明书接好主接地、辅助接地，在接好电源，然后合闸试验。

⑤上接线室接线：

XA、XB、XC—电源接线柱DA、DB、DC—负荷接线柱辅助接线柱①—②输出36V（≤0.5A）；⑤—⑥接远方闸（常开接点）；⑦—⑧风电联锁（常闭接点）；③—辅助接地接线柱。

2、作用及操作

a.使用前按安装要求接好电源，进行合闸试验。

先将上接线箱8#—7#接线端子（外接风电闭锁常闭点）短接，再将控制开关由闭锁位置打开分闸位置，然后进行保护试验。

b.短路试验：

可以在合闸时试，也可以在不合闸时试。

用电压、电流模拟交流电压信号，从保护的输入端试，除了电流互感器没试之外，其他电路全部得以试验。

按下短路试验按钮，短路保护灯亮，说明短路保护起作用。

按复位按钮复位，短路保护灯熄灭。

c.漏电试验：

可以在合闸或不合闸时试验。

按下漏电试验按钮，漏电保护灯亮，说明漏电保护起作用。

按复位按钮复位，漏电保护灯熄灭。

d.连接负荷线。

上接线箱8#—7#接线端子外接风电闭锁常闭点、6#—5#外接远方分闸常开接点。

e.相敏短路保护整定：

短路保护整定公式为（3～4）IQ+KXΣIe。

也可以取常规整定值的0.6倍为相敏短路整定值。

例如：

常规短路保护整定值为1000安。

而相敏短路保护整定值为600安。

f.过载保护整定：

按实际负载电流值整定，其整定范围为（0.4～1）Ie.

过载动作性能：

过电流/整定电流

延时动作时间

起始状态

1.05

2h不动作

冷态

1.2

0.2~1h

热态

1.5

90~180s

热态

2.0

45~90s

热态

4.0

14~45s

热态

6.0

8~14s

冷态

g.停送电开关的位置为右45°为闭锁，中间0°为分闸，左45°为合闸。

h.显示灯表示：

显示灯标有短路、过载、漏电、长距离短路、合闸、分闸。

i.怎样检验短路整定是否准确可靠：

在地面专用装置配上升流器试验；另一个方法是开关模拟试；再一个方法是井下将整定档调小，启动大负荷，看是否误码跳闸。

j.开关做总开关使用：

将漏电板上选漏钮子开关KN1，扳到“无”的一边。

k.开关做分开关使用：

将总检钮子开关KN3，扳到“无”的一边。

l.终端装置（本开关可配套但用户根据需要另订货）：

安在供电末端的配电点开关上或最远端启动器的电源侧。

三根相线接终端A、B、C三个端子，地线接终端一个接外壳的接线片，接线片同时也接终端外壳。

终端以远的几十米到200米发生短路仍然可以检测到，作出保护反映。

终端内部有三个显示灯，绿灯电源显示，红灯短路显示，黄灯短路故障记忆显示。

当发生过短路时，本装置有显示灯记忆，即使电源断开也显示。

终端有两个试验按钮，一个为短路模拟试验，一个为复位，揿一下复位按钮，短路记忆灯灭。

m.电源1140V与660V调换。

在电压调节板上调换控制变压器、三相电抗器电源电压，同时也要调漏电板上的钮子开关KN2，三处电压选择要与电源电压相一致。

n.拔插电子板必须将电源开关断电。

o.发生故障跳闸时，将电源开关打到分闸位置，按复位按钮，再合闸（需要合闸时）。

六、故障分析与排除

故障现象

原因分析

排除方法

控制开关在分闸位置无显示

1、电源无电

2、控制电源保险管断

3、控制开关接触不良

4、显示板电源断

1、检查前级电源

2、检查和更换保险管

3、检查和更换开关

4、检查连接显示板电源

短路试验短路灯不亮或不跳闸

1、短路试验按钮接触不良

2、短路插件插接不良

3、无工作电源

1、检查处理按钮接触不良

2、重新插好插件

3、检查15V电源处理好

漏电试验不显示或不跳闸

1、辅助接地系统连接不良

2、漏电试验按钮接触不良

3、漏电插件插接不良

1、检查处理接地系统

2、检查处理按钮接触不良

3、重新插好插件

控制开关打到合闸位置不合闸

1、控制开关合闸接点接触不良

2、真空断路器整流桥坏

3、真空断路器吸合线圈烧坏

1、检查处理控制开关

2、更换真空断路器整流桥

3、检查更换真空断路器

中间继电器不吸合

1、风电闭锁接触不良或8#—7#端子没有封好

2、短路插件或漏电插件接触不良

3、远方分闸接点已闭合

1、检查处理闭锁接点和8#—7#端子并封好

2、重新插好插件

3、检查处理远方分闸接点

七、安全保护装置及事故处理

1、该馈电开关主接地、辅助接地要连接良好可靠。

2、当发生跳闸现象并有显示时，要先检查供电线路，确认无事故后，更换插件。

3、当发生有故障显示不跳闸时，应立即停电，先检查供电线路，确认无事故后，再更换插件，送电试验。

4、短路显示灯亮和长距离短路灯亮，以及漏电灯亮，是负荷侧有短路故障，去处理短路故障，处理好以后，揿复位按钮，故障显示灯都灭。

5、长距离短路显示灯亮，漏电灯亮，是开关负荷有短路故障。

6、漏电显示灯亮，其他故障灯不亮，说明负荷侧发生漏电故障。

7、过载显示灯亮、负荷超过整定值会有过载故障。

八、保养与维修

1、电子保护板在正确安装的情况下，一般不需要维修。

一旦保护板出现故障，如误动作或动作不正常，首先应检查整定值设定是否恰当，然后检查接线是否良好，或者换用一个完好的同种电子保护板进行检查。

2、真空断路器出厂时已调整好，用户可直接使用，不能随便调整。

使用中真空断路器几乎不需要检修，但为了确保安全使用，可以作一些定期检查项目。

a、所有螺钉、螺母是否松动；

b、辅助开关触点接触是否良好；

c、真空断路器的动作值是否正常；

d、真空断路器触点开距大于、小于规定值时需调整。

开距：

2.6—3.2㎜

超行程：

1.6—2.2㎜

3、定期清除污垢、锈斑，检查接线、接地装置是否良好，隔爆面涂防锈油、转动轴加润滑油以防锈蚀。

4、检查各隔爆面间隙应达到下列要求：

门盖与壳体间隙不大于0.35㎜，接线箱盖与箱法兰间间隙不大于0.25㎜，操作杆与孔的间隙不大于0.4㎜，如隔爆面间隙超过规定，应立即采取措施，使之达到标准要求。

5、整定过流的旋钮，有可能松动，应及时用特制小螺丝刀上紧。

6、开关合不上闸，而故障灯不亮，应查中间继电器ZJ是否吸合：

如果ZJ未吸，查风电闭锁触点是否断开或远停触点线是否断开，查稳压电源是否有电。

7、如果短路保护板坏，只要终端是好的，长距离短路保护仍然起作用（有终端装置）。

如果漏电保护坏了，选漏保护也坏了，终端长距离短路保护就不存在了。

8、零序电压电流互感器有方向性不能乱拆乱套。

九、运输、贮存

1、该真空馈电开关在装卸、搬运过程中，应避免强烈振动，严禁翻滚。

2、产品保管应在环境温度-25℃～+40℃，相对湿度不大于90%（+20℃±5℃），无腐蚀性气体，通风良好的仓库内贮存，贮存期限18个月，超过期限应按出厂检验内容重新进行检验。

十、开箱及检查

1、开箱检查是否有：

装箱单、产品合格证、产品使用说明书。

2、检查开关表面不应有明显划伤、凹痕、锈蚀、裂纹及变形等现象，表面涂镀层应均匀，不应起泡、龟裂和脱落。

3、检查开关的金属零件不应有裂纹、气泡及镀层脱落现象，黑色金属零件均应有可靠的防蚀措施；塑料零件表面应光滑，不得有气泡、开裂及麻点；操作件应灵活可靠，紧固件不应松动，接地螺栓应牢固可靠。

4、检查开关应有清晰的闭合与断开标志，；并能可靠定位；文字和标志应清晰、牢固。

十一、订货规范：

订货时必须写明

1、开关的型号，注明使用电压等级，是否带终端装置。

2、订购台数。

3、订购的备件。