矿用隔爆兼本质安全型永磁机构高压真空配电装置.pdf

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济源市矿用电器有限责任公司JIYUANSHIKUANGYONGDIANQIL.tdPJG-/10(6、3.3)YPJG-/10(6、3.3)Y矿用隔爆兼本质安全型永磁机构高压真空配电装置执行标准:

JB8739-1998Q/JYKD001-2007使用说明书河南省济源市矿用电器有限责任公司Exdib济源市矿用电器有限责任公司JIYUANSHIKUANGYONGDIANQIL.tdPJG-/10(6、3.3)Y目录一概述1二型号说明1三使用条件与范围1四主要技术参数与规格2五保护功能和特点及技术参数3六结构4七电气原理4八运输与贮存6九检查与验收6十调试与安装6十一使用操作8十二故障分析与排除8十三订货须知9十四售后服务10十五型式及外型尺寸(图二图六)11十六引入装置密封示意图(图七图八)13十七闭锁机构示意图(图九图十)14十八三相同步判断简图(图十一)15十九真空管漏气简判法15二十1250配电装置外型尺寸图(图十二)16二十一双回路供电示意图一(图十三)17二十二双回路供电示意图二(图十四)18二十三电气原理图(图十五)19二十四电气原理图(图十六)20济源市矿用电器有限责任公司JIYUANSHIKUANGYONGDIANQIL.tdPJG-/10(6、3.3)Y安装使用之前,请详细阅读本安装使用说明书,并按规定要求操作使用!

安装使用之前,请详细阅读本安装使用说明书,并按规定要求操作使用!

使用和维修时,严禁随意改变本质安全电路和与本质安全电路有关的元器件的型号、规格及参数!

断使用和维修时,严禁随意改变本质安全电路和与本质安全电路有关的元器件的型号、规格及参数!

断电十分钟后开盖!

电十分钟后开盖!

一、概述1、用途与功能:

PJG-/10(6、3.3)Y矿用隔爆兼本质安全型永磁机构高压真空配电装置(以下简称“配电装置”),适用于具有爆炸性危险气体及粉尘的煤矿井下。

对额定电压(10、6、3.3)kV、额定频率50Hz、额定电流至1250A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,并可作为直接起动高压电机之用。

2、主要特点:

a.隔爆外壳采用快开门型式,断路器采用手车式结构,结构简单紧凑,操作灵活方便,隔爆性能符合GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备第2部分:

隔爆型“d”的要求。

b.断路器采用永磁操动机构、单轴直动,无连杆、凸轮等传动部件,零件数大大减少,操作可靠使用寿命长。

c.永磁机构分闸与弹簧分闸相结合,使分闸速度分配更理想,首开相燃弧时间短,只有lms,较传统机构快一倍以上。

d.寿命长,由于永磁机构通过铁芯与主轴传动拐臂直接驱动真空开关管,机械结构简单,磨损小,使得断路器的使用寿命显著延长,机械寿命可达10万次(传统的机械操动机构寿命仅为1万次)。

e.配电装置采用先进的智能化微机监控保护装置,能够采集电流、电压、有功功率、无功功率、频率等系统参数。

有短路、过流、漏电、绝缘监视、过电压、欠压保护功能,能通过标准的RS458/RS232通讯接口将装置采集的数据信息送至监控中心,实现远距离监控。

全中文显示,简单直观,并具有故障长期记忆和红外遥控功能。

不必打开箱体大门即可进行保护参数的整定,提高了整体供电的可靠性。

f.防爆型式为矿用隔爆兼本质安全型,防爆标志:

ExdibI。

二、型号说明PJG-/Y永磁机构额定电压(kV)额定电流(A)高压隔爆兼本质安全型配电装置三、使用条件与范围1、海拔高度不超过1000m;2、周围环境温度不低于-20;不高于+40;3、空气相对湿度不大于95(25时);4、在有甲烷及煤尘爆炸危险的环境中;5、在无强烈颠簸和冲击振动的地方;6、在无足以破坏金属和绝缘的腐蚀性气体及蒸汽的场所;济源市矿用电器有限责任公司JIYUANSHIKUANGYONGDIANQIL.tdPJG-/10(6、3.3)Y-3-7、设备垂直面的安装倾斜度不大于15;8、在无滴水和水浸的地方。

四、主要技术参数与规格表l基本参数额定工作电压(kV)10(6、3.3)额定工作频率(Hz)50额定工作电流(A)1250额定短路开断电流(kA)(50-630)12.5(700-1250)25额定热稳定时间(s)2额定热稳定电流(kA)(50-630)12.5(700-1250)25额定动稳定电流(kA)(50-630)31.5(700-1250)63额定关合电流(峰值)(kA)(50-630)31.5(700-1250)63额定短路开断电流开断次数(次)16主回路接触电阻()400电容器放电时间(min)5本安电路最高开路电压(V)DC34本安电路最大断路电流(mA)15表2真空断路器性能机械寿命(次)100000额定电流开断次数(次)20000平均合闸速度(ms)0.61.0平均分闸速度(ms)0.81.2三相不同期性(ms)2触头开距(mm)9.50.580.5超行程(mm)3+13+0.5合闸弹跳时间(ms)2触头工作压力(N)120050表3工频耐压和冲击耐压1min工频耐压(有效值)kV标准雷电冲击波(蜂值)kV额定电压KV相间、相对地及真空管断口间隔离开关断口间辅助回路及对地相间、相对地及真空管断口间隔离开关断口间1030342607062326240463.3182122023注:

阻容元件半导体元件除外济源市矿用电器有限责任公司JIYUANSHIKUANGYONGDIANQIL.tdPJG-/10(6、3.3)Y-4-表4配用LMZ-10(6)型电流互感器技术数据额定一次电流(A)50、l00、150、200、300、400、500、630、700、750、800、900、1000、1100、1250额定二次电流(A)5额定二次负荷(VA)3.755准确级数310表5配用JSZW310(6、3.3)型三相五柱式电压互感器技术数据额定电压每相额定容量及相对准确级次最大容量一次二次辅助二次90VA150VA300VA10000/3100/30.5级1级3级60003100/3100/30.5级1级3级33003100/3100/30.5级1级3级600VA五、保护功能和特点及技术参数l、功能特点电脑保护器直接对互感器二次侧进行高速采样,通过A/D数模转换实时显示电网电压及负载电流等。

对出现的短路故障进行定时限速断保护。

对负载侧过载过流进行定时限及反时限保护:

对出现的断续过载,进行能量释放和累积计算,实施反时限保护并可以过载时报警提示。

对双屏蔽电缆进行绝缘监视,实现超前保护。

用功率方向型或电流型的保护方式对负载及电缆进行选择性的漏电保护。

对电网电压低于额定电压65%时进行欠压保护。

对电网电压高于额定电压118%时进行过压保护。

2、电脑综保的主要技术参数、短路保护动作电流值按电流互感器二次电流(5A)的0.0199.99倍分级整定,步长为0.01,从短路信号出现到发出保护信号小于0.1秒,精确度为5%。

过载保护动作电流值按电流互感器二次电流(5A)的0.0199.99倍分级整定,步长为0.01,精确度为5%,其反时限保护特征符合表6规定:

表6试验电流/额定电流1.051.21.526过载延迟时间(秒)1206020可返回时间8状态从冷态开始从热态开始从冷态开始3、绝缘监视保护、绝缘监视保护是高压双屏蔽电缆屏蔽芯线与地线之间的绝缘电阻,其Rd3千欧时综保可靠动作。

当Rd5千欧时综保不允许动作。

、当屏蔽芯线与屏蔽地线之间的回路电阻Rk1.5千欧时综保应可靠动作,当Rk0.8千欧时济源市矿用电器有限责任公司JIYUANSHIKUANGYONGDIANQIL.tdPJG-/10(6、3.3)Y-5-综保不允许动作。

监视保护动作时间小于0.1S。

4、欠压保护:

对电网电压进行监测,当不足额定电压的65%时进行欠压保护。

5、过压保护:

对电网电压进行监测,超过额定电压的118%时进行过压保护。

6、漏电保护、零序电流整定值从0.0199.99A可调,步长为0.01,精度为8%。

、零序电压整定值从0.0199.99V可调,步长为0.01,精度为8%。

、漏电动作时间从0.0199.99S可调,步长为0.01。

六结构1、产品结构高压真空配电装置总体结构如附图所示,可分隔爆箱和机芯小车两大部分。

隔爆箱由壳体、箱门、后盖(两块)、接线腔、底架等主要部分组成。

壳体为长方体结构、中间有隔板、将箱体分为前后两腔。

在前腔装有机芯小车,高压真空断路器、三相电压互感器、母线式穿心电流互感器、压敏电阻、微电脑综合保护器、隔离插销动触头等装在小车上。

在箱体中隔板上装有6个插销静触头座和三个穿心式九芯接线柱、隔离板左上角装有照明灯、后腔分上下两室、(中间横隔板不起隔爆作用),在下室高压电缆引入口内装有一只零序互感器。

在下室左、右侧分别装有小出线嘴、用户可以引出(入)控制线、实现远方控制和台与台的互锁或联锁。

另外下室底板上还有一终端电阻、它接在右九芯接线端子上(后视),用户使用的负载电缆是UGSP型监视屏蔽电缆,并要求绝缘监视保护时,请将下室底板上终端电阻取下,将电缆中的监视线与地线分别接到原终端电阻的两个接线柱上,终端电阻的引线分别与电缆另一端(位于负载侧电源接线盒内)的监视线与地线联接即可,在箱体内外有可靠的机械、电气联锁装置。

引入装置的数量,根据用户配电的主回路接线型式而定,选购及使用时请参看附图。

该配电装置为快开门结构,在运行过程中切不可强制打箱门,只有断路器分闸,隔离插销在分离位置,解除箱体与门的闭锁,门盖方能打开。

箱门上装有观察窗和显示板(用来显示线路电压电流和故障种类)及电度表、“合闸”、“分闸”、“复位”、“移位”、“确认”、“照明”等按钮。

2、安全联接、隔离插销在合闸位置时箱门不能打开。

、当隔离插销在合闸位置时,闭锁杆插在门框限位块上方,箱门不能向上打开。

隔离插销分闸位置时,闭锁杆退出门框闭锁块,门盖向上运动解除上下锁块及锁钩,箱门方可打开。

、配电装置在合闸位置时,隔离开关不能进行分合闸操作。

、箱门打开时,隔离插销不能进行合闸操作,箱门打开时隔离插销在分闸位置,装在操作方轴上的联锁轮凹槽运动到锁杆端部,在弹簧力作用下锁杆入轮套凹部使之不能转动,隔离插销不能合闸。

七电气原理10(6、3.3)KV三相电源从配电装置电源接线箱引入,经上隔离插销、高压真空断路器和下隔离插销,再经后腔下室的底板电缆口输出到负载,上下隔离插销由操作者手动操作停、送电;断路器具有电动、手动操作合、分闸,按动合闸和分闸按钮完成送电和停电动作。

、电动合闸电路济源市矿用电器有限责任公司JIYUANSHIKUANGYONGDIANQIL.tdPJG-/10(6、3.3)Y-6-电压互感器二次三相交流100V电压经开关常开接点加到永磁机构断路器上,电容器储能,储能完成后按动合闸按钮即可完成合闸动作。

、电动分闸电路按动分闸按钮,完成断路器分闸动作。

、保护动作分闸过载、短路、漏电、过欠电压、监视等任一保护项目动作时都经过微电脑综合保护器输出跳闸信号使断路器可靠分闸,每种故障保护均为电脑自动处理;当故障发生后显示相应的故障原因并长期记忆,只有当故障消除后,按动复位按钮,才能进行再合闸;主回路电源断电时,永磁机构控制器使断路器智能分闸。

1、永磁机构的结构及动作原理下图1为双线圈永磁操作机构电磁系统的结构示意图。

图示处于分闸位置,动铁心1上端气隙小,磁阻低;下端气隙大,磁阻高。

永久磁铁2的磁场主要作用在动铁心的上端。

图(a)为在此位置时动铁心磁力线的分布图。

永久磁铁的磁力线几乎全部穿过动铁心的上端,产生相应的吸力。

该吸力通过传动机构传送至真空灭弧室的动触头上,使其保持分闸状态。

图a图b1、动铁心2、永久磁铁3、合闸线圈4、分闸线圈5、静铁心图1永磁机构结构示意图合闸线圈3通电后产生磁场,其磁力线主要集中在动铁心的下端,并在上端与永久磁铁的磁力线相抵消。

随着激磁电流的上升,下端吸力增加,上端吸力减少。

当下端吸力大于反力,即线圈电流达到触动值后,动铁心开始向下运动。

图(b)为动铁心移动之前磁力线的瞬态分布。

当动铁心运动到终端位置时,位置传感器输出动作信号,切断线圈电流。

动铁心位于下端时,其磁力线分布状况与图(a)上下相对称2、永磁机构的控制单元永磁操作机构的操作、控制由电子控制单元提供。

电源为电子控制单元,提供工作电源,也为储能电容器提供充电电能。

储能电容器预先储备了足够的能量,在进行合闸或分闸操作时,它向合闸线圈或分闸线圈,泄放高达数KW的脉冲电能,使断路器完成接通和分断操作,每次放电后,它能在数秒钟内被重新充电。

合分闸线圈的接通与分断由控制器智能化控制,动铁心的位置由断路器的辅助开关来控制,并完济源市矿用电器有限责任公司JIYUANSHIKUANGYONGDIANQIL.tdPJG-/10(6、3.3)Y-7-成断路器的分合闸闭锁。

八、运输与贮存八、运输与贮存1、配电装置在运输中,带有防雨塑料罩或带有防滑底座的包装箱。

并且运输时,隔离插销合闸到位,箱体上隔离操作手柄须置“合”的位置。

2、运输时,动静六插销处于插入状态,齿轮齿条处于啮合状态,接地插销处于插入极限状态,有利保证机芯的稳定,在倾斜度小于15时不会滑动造成机件损坏。

3、当配电装置带包装箱时,起吊时请将钢丝绳挂在防滑座底两头的斜口处,当配电装置不带包装箱起吊时将钢丝绳挂在箱体上部吊钩处。

4、设备在运输过程中不得有强烈震动和撞击,不允许有水侵入。

安装运输时严禁碰撞损伤隔爆面!

安装运输时严禁碰撞损伤隔爆面!

5、设备应保存在没有滴水、空气流通、相对湿度不大于90%(25时)、湿度不大于+40,不低于-20、没有腐蚀性气体的环境中。

九、检查与验收1、配电装置到货以后,开箱请检查随机文件和附件是否齐全,并作好记录:

a、产品合格证1份b、安装使用说明书1份c、保护器说明书1份d、装箱单1份e、低压熔芯(5A)6只f、操作手柄1把2、请检查产品出厂合格证编号,出厂试验报告是否与产品铭牌一致,检查各防爆接合面的间隙。

注:

平面接合间隙0.4mm,园筒接合间隙0.3mm。

十、调试与安装1、认真阅读本产品的使用说明书,由于运输过程中隔离插销处于合闸状态,所以要打开箱门,必须转动合闸方轴上的轮套,使锁杆从门、箱锁块中退出,才能打开箱门。

门盖打开后,观察机芯是否脱轨偏移齿轮齿条,是否正常啮合,打开后盖板。

用操作手柄顺时针转动,将机芯退至分闸位置。

2、抽出机芯程序如下:

用手旋动航空插头和座的连接螺母,使低压航空插头和座脱离。

放下托架。

手拉机芯,放置于至托架端部。

严禁强行打开箱门!

严禁强行打开箱门!

3、检查各电器元件、绝缘件应无损伤,各紧固件应无松动,各导线连接应当可靠,各隔爆面应无锈蚀,箱体各腔内应洁净、干燥。

如发现电器元件损坏,应及时告知供货厂,如发现紧固件松动或导线连接不可靠,应当及时处理。

4、配电装置在下井安装前,应进行以下试验。

济源市矿用电器有限责任公司JIYUANSHIKUANGYONGDIANQIL.tdPJG-/10(6、3.3)Y-8-工频耐压试验试验前,应将三相电压互感器、压敏电阻的高压引线从主回路中拆除。

微电脑综合保护装置从插座上拔出。

并做好相应的安全防护工作!

、高压主回路的相间,每相导体对地、真空断路器灭弧室的触头断口间施加30KV电压,历时1分钟应无击穿与闪络现象。

试验后应将电压互感器、压敏电阻连接恢复原先位置并紧固;综保插头插好,固定好各紧固件。

配电装置操作和微电脑综合保护装置试验、拆除三相熔断器BLF13的熔芯在断路器的下接口处,即(U、V、W)处分别引入电压为100V的三相低压电源。

此时箱门上显示板显示(10、6、3.3)KV,电源指示灯(绿色)应当燃亮。

、待储能完成后,按动合闸按钮,配电装置应能可靠吸合,按动分闸按钮,配电装置应可靠分闸。

(此过程进行前应按住行程开关,在箱门左上方)。

、配电装置合闸,操作“确认”、“移位”按钮,使电脑保护进入相应的试验菜单中按确认按钮,真空断路器都应可靠分闸,并有相应的故障显示,按复位按钮,工作应当正常。

、把工频单相变流器的电流输出端引线分别接到进线腔绝缘座上A和C相及后腔下室的A或C相(任意一项)的接线端子上,按照配电装置的额定电流值,将工频单相变流器调整到所需的标准电流值。

、将电脑保护装置的“过载电流整定”整定置任意一位置(如0.5档位),“反时限调整”整定置适当位置(如1位置),调整变流器输出电流,使之等于“过载电流整定”旋钮所在档位的电流(如2.5A),然后切断变流器的电源。

、配电装置吸合,变流器送电开始记时,经过一段延时时间后配电装置应能分闸、“过载”故障指示并记忆,秒表记录的延时时间应当符合电脑保护装置说明书的要求。

、复位后将电脑保护装置的“过载电流整定”整定置最大档位,“反时限调整”置最大档位。

将“短路电流整定”旋钮置适当位置(如5档),将变流器的输出电流调整到适应的数值(如30A),然后切断变流器电源。

、配电装置吸合,变流器送电开记时,配电装置只稍微延时就应当分闸,“短路”故障指示并记忆,秒表记录延时时间不得大于0.1S。

、“漏电”、“监视”试验,现场条件一般不具备,该两项试验出厂时,制造厂都经过各种模拟试验,如果试验条件不具备,设备下井前可以不做这两顼试验。

、拆除试验路线,恢复配电装置的所有接线,紧固好各个盖板螺栓,并对隔离插销进行合闸和分闸试验,应当合、分闸都灵活,无卡滞现象,并保证在合闸时,触头插入触桥的深度不少于20毫米。

、参照第六项的第2条检查机械联锁。

通电试运行首先将起动器的一切元器件,电路恢复正常,把三相(10、6、3.3)KV电源电缆从配电装置的电源接线端引入送电,然后对各种电器元件的工作情况,微电脑综保、配电装置的工作情况逐一进行试验,工作应当正常。

济源市矿用电器有限责任公司JIYUANSHIKUANGYONGDIANQIL.tdPJG-/10(6、3.3)Y-9-5、配电装置应安装在水平(倾斜度不超过15)的地基上,在配电装置的底架下,最好设有宽度和深度约为400mm的电缆地沟。

6、输入和输出电缆若为铠装电缆须用电缆胶灌至其引入装置总高度的3/4偏上处(总高度不含电缆压紧卡部分);若为橡套电缆时须用螺栓将密封圈压紧达到隔爆要求。

电缆头制作完毕,用兆欧表(2500V)检验,确认制作质量合格后方可将电缆接入装置接线柱上。

7、安装接线完毕之后,根据配电装置所带负荷及线路的绝缘水平,进行过载电流整定,过载延时整定,短路电流整定,零序电流灵敏度及漏电延时工作时间值的整定,参看电脑保护装置说明书。

8、如果输出电缆采用具有监视线的双屏蔽橡套电缆,配电装置可具有绝缘监视保护功能,此时应将在后腔的终端电阻RA(1K/2W)接至电缆终端监视线和地线之间,但终端的监视线和地线均不得接地。

若采用铠装电缆则无监视保护功能,但电阻RA不得短路和开路。

9、远控回路为本安回路,导线需单独敷设。

注意:

在维修和使用中,不得改变本安电路和与本安电路有关的电器元件的规格、型号和参数!

注意:

在维修和使用中,不得改变本安电路和与本安电路有关的电器元件的规格、型号和参数!

10、关闭箱门和紧固各个盖板检查各处的隔爆间隙,必须符合第九项第2条“注”的要求。

十一、使用操作按送电程序的要求给每台配电装置送电,并逐一观察配电装置送电后是否正常工作。

发现异常现象,立即停电,检查处理。

1、送电程序如下:

隔离插销合闸到位(将操作手柄逆时针推动,合闸可一次到位)。

配电装置吸合时,操作频率不得超过100次小时,且连续操作3次以后,应当停5分钟后方可进行以后操作。

2、停电程序如下:

将配电装置分闸。

转动隔离开关操作手柄,使隔离开关分离到位。

严禁带负荷直接进行隔离开关分闸!

严禁带负荷直接进行隔离开关分闸!

3、电度表的计量方法a)普通模拟单相电度表计量:

实际用电量=100x电流互感器变比x表读数b)保护电子计量:

直读4、下井安装时,对设备要进行全面的检查和必要的电气试验。

5、定期(6个月左右)检查和保养各隔爆面,防止锈蚀;发现锈蚀斑点,须用0号砂布把锈斑打磨干净后,进行防锈处理。

维护保养需打开隔爆腔时,必须断开电源,断电十分钟后开盖!

维护保养需打开隔爆腔时,必须断开电源,断电十分钟后开盖!

6、定期(6个月左右)进行工频耐压绝缘试验;每一年应对压敏电阻进行一次预防性试验。

试验参照MUGK一65型压敏电阻说明书规定进行。

7、配电装置在井下停电三天以后,在送电以前应当注意各电器元件是否有因受潮而引起绝缘电阻不合格情况。

十二、故障分析与排除济源市矿用电器有限责任公司JIYUANSHIKUANGYONGDIANQIL.tdPJG-/10(6、3.3)Y-10-配电装置的外购件,选用国内信誉高质量好的定点厂家生产,并经我厂严格检验。

若经使用以后,发现故障,请按表7分析,排除故障。

表7故障现象原因分析排除方法备注配电装置工作正常、电压显示正常、电源指示灯或断路器合闸指示灯不亮指示灯线路不通或发光二极管损坏检修线路或更换发光二极管隔离插销合闸卡滞插座与触头中轴线偏离太大,或触桥排列不整齐校正两者中轴线更换触桥或触桥弹簧隔离插销严重发热触头、触桥烧损或触桥弹簧退化更换触头、触桥或触桥弹簧配电装置不合闸和无反应控制回路有断路现象或低压保险烧断查找控制线路和低压保险低压熔芯烧断线路有短路或工作电流过大现象检查短路点,处理后更换熔芯过载、短路、漏电、监视等保护工作不正常微综合电脑综合保护装置故障检修保护器相应电器部分,更换相应集成电路元件或更换整台保护器十三、订货须知1本产品主回路接线型式,按使用方式不同,分为四种型式和四种一次接线方案。

(见附图)a型:

有两个电源进线端,适用于电源需串接至其它开关,并需有负荷输出要求时使用(如图二所示)b型:

适用于单台使用和做为左右回路受电开关(总开关)和硬连接时的第一个进线时开关使用,联台时须将左侧或右侧不带电缆引入装置的短三通(长275mm)换成长三通(长410mm)。

有一个电源进线端,适用于单台使用,也可联台使用(如图三所示)注:

图中右侧做为封堵用的短三通(不带电缆引入装置)可根据需要左右调整。

c型:

仅适用于联台时安装于进线开关与联络开关之间使用(如图四所示)d型:

无电源进线端,仅适用于双回路供电时,做联络开关使用,具备反送电功能(如图五所示)。

注:

图中右侧做为封堵用的短三通(长275mm)可根据需要左右调整。

2.本产品接线腔配电缆引入装置(电缆头)有二种形式,采用绝缘胶或环氧树脂浇注密封方式的,配置铠装电缆引入装置如图七所示;采用橡胶密封圈密封方式的,配置橡套电缆引入装置如图八所示。

注:

订货时需注明电缆外径尺寸。

3、本产品50-630A额定电流为630A,700-1250A额定电流为1250A,电流互感器分50、l00、150、200、300、400、500、630、700、750、800、900、1000、1250等14种规格,用户订货时应注明。

4、本产品随机文件有:

济源市矿用电器有限责任公司J

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