矿用隔爆磁力起动器介绍.ppt

QC83系列隔爆磁力起动器,作用 型号 外形图 安装接线图 原理图 三种控制方式： 就地控制/远方控制/连锁控制,作用,隔爆型磁力起动器是一种组合电器，它主要由隔离开关、接触器、熔断器、过热过流继电器、按钮等组成，所有的电气元件都装在隔爆壳内，用以保护和控制电动机。 由于它控制方便，保护较完善，所以煤矿井下得到了广泛的应用。 QC83-80可以用来控制40kW（电压为660伏）或30kW （电压为380伏）及以下的鼠笼电动机，如井下的小型运输机，局扇和小水泵等。,型号,外形,外形,安装接线图,原理图,控制电源36V,就地控制,远方控制,两眼按钮,一处起动，多处停止,连锁控制,所谓连锁控制是指多台工作机械联合运行时，各个机械的控制应满足一定的操作程序。 例如掘进工作面为了保证安全生产，要求先起动局通后，才允许接通工作面用电设备的电源；局通停转时立即切断电源。,连锁控制,如图3-10 1QC控制局通，2QC控制掘进工作面电源。2QC的起动受控于1QC接触器的辅助触点1C3，即只有1C3闭合，2QC才能起动，一旦1C3断开，工作面电源也立即断开，这样两台起动器间实现了连锁控制。,可逆磁力起动器,三眼按钮,关于可逆,三相异步电动机改变转向只需任意两相对调。 可逆运行时，在正转状态下反转按钮应该失效，反之亦然，即要电气闭锁。,可逆磁力起动器正转控制,可逆磁力起动器正转控制,分析此时反转按钮是否失效？,可逆磁力起动器反转控制,可逆磁力起动器反转控制,分析此时正转按钮是否失效？,可逆磁力起动器各部分作用,三眼按钮,常闭接点ZC3、FC3用于电气闭锁,常开接点ZC2、FC2用于接点自保,真空磁力起动器,规程第四百五十四条 40kW及以上的频繁启动的电动机应采用真空电磁启动器控制,真空磁力起动器,答：对于660V电压、40kW功率的电动机，其额定电流按经验公式计算，INl.154046A，其启动电流按额定电流的57倍计算，高达200300A。如果频繁启动的40kW及以上的电动机使用普通的空气绝缘的磁力开关，由于启动电流过大，将会产生很大的接触电弧，接点极易烧坏粘连，维护工作量较大，开关故障率高。,真空磁力起动器,采用真空电磁启动器控制，则具有以下优点： 触头开合时无电弧产生，也就消除了引燃、引爆瓦斯等可燃性气体的可能。 真空电磁启动器容量大，开断能力强。 真空绝缘等级高。 真空管触头行程短，结构紧凑。 因此，真空电磁启动器在使用过程中不仅安全性能较高，而且维护量相对较小、开关的故障率也相对较低。,DQZBH3001140真空磁力起动器,概述 千伏级矿用隔爆磁力起动器，用以控制和保护大容量采掘运输机械设备。 具有失压、短路、过载、过流、断相、漏电闭锁、过电压，真空开关管漏气闭锁等保护； 在控制回路发生短路时具有防止自起动功能，并有过载、过流、断相、漏电、漏气和电源运行显示； 具有试验开关，可方便地检查控制线路及保护线路。,DQZBH300/1140型起动器外形图,结构,起动器由橇形底架上的方形隔爆外壳、固定式芯板、折页式芯板及前门等部分组成。 外壳又分为接线腔和主腔两个独立的隔爆单元。 控制线路使用的导线，kV级为红色，本质安全回路为蓝色，接地为黑色，其他为白色或别的颜色。kV级每根导线均套有耐热塑料软管，所有导线两端均套有标着线号的异形套管。,智能型真空磁力起动器,新型智能化磁力起动器，具有控制、保护、测量、显示、记忆、人机对话、自检及通讯功能 采用了平移式快开门，主回路采用插接式，其测控单元采用了目前流行的全数字化技术，交流采样各输入信号，由软件算法实现测量与保护功能,智能型真空磁力起动器,其控制、保护、测量、通讯等所有功能都组合在一起，便于维护； 采用先进的大规模集成电路芯片，其微机主芯片采用高性能的16位单片微机，外围扩展以高集成度电路，提高性能、缩小体积； 具有人机对话功能，通过大屏幕LCD与键盘，实现磁力起动器控制方式转换、参数整定、自诊断、故障追忆等功能，同时LCD显示的各种运行参数大大方便了用户对本开关运行工况的了解；,智能型真空磁力起动器,软件部分采用模块化结构，可以在不增加硬件的基础上实现升级，可满足将来井下电网实现综合自动化发展的需要。,工作原理,信号获取 为保证本测控单元的可靠工作，供保护、测量用的电流、电压信号皆从与电网隔离的二次回路取得。电源变压器输出、电流互感器二次输出分别经过小电压、小电流传感器送入测控单元，其小型化、高精度、高线性度、宽输入范围等优点保证了信号取样的准确性，克服了传统的采用电抗变换器、电流互感器二次并电阻等信号取样方法带来的信号易失真、易发热、体积较大等缺陷。,工作原理,短路保护 短路保护的故障起动元件采用电流的突变量元件实现，即 当值达到设定值与设定次数时，测控单元发出跳闸命令。,过载保护,过载保护反映电动机的过负荷程度，电动机长时间过负荷将引起电动机过热，引起电机绝缘老化、电机烧毁及引发短路故障。 设计电机过载保护时，除考虑连续过载外，还应考虑可能出现的断续过载带来的热量积累、散发问题。 本过载保护充分利用了微机的计算、记忆功能，除模拟和记忆电机热积累外，还考虑了电机过负荷消除后，积累热量的逐渐散发过程，既防止电机过热损坏，又保证不会频繁跳闸动作。,起动保护,起动保护主要包括起动时间过长保护和频繁起动保护。,断相/不平衡保护,断相是电动机运行中常见的故障之一，其故障原因主要分为两类：一类是来自电源及线路的故障，其故障主要表现在电压上，分析表明，当线电压的不平衡率为4%时，所引起的线电流不平衡率高达25%；另一类是来自电动机的故障，根据电动机绕组接线方法的不同（或Y形），其断相故障表现有所不同，Y形接法的故障特点比较明显，而形接法当绕组断线时，所引起的线电流不平衡率大于28%。,漏电闭锁,漏电闭锁检测部分仍采用附加直流电源的原理，其检测回路为本质安全型。 在隔离开关闭合后，即对本支路的对地绝缘状况进行检测，若本支路对地绝缘电阻小于漏电闭锁电阻设定值，通过电气闭锁使接触器合不上闸。 当本支路对地绝缘电阻大于漏电闭锁电阻设定值，接触器方可合闸送电。接触器合闸的同时，断开漏电闭锁检测回路。,欠压与过压保护,电网电压经隔离、降压后送入测控单元，计算出电压值，并与电压设定值比较，本欠压与过压保护分别根据设定电压定值动作，当电压大于130%UN时，过压保护动作；当电压小于70%UN时，欠压保护动作。复位方式为自动。,接触器触头烧结保护,目前还未见关于接触器触头烧结保护方面的文献报道，对于断路器触头的烧结保护，已经出现了一些方法，但无法适用于接触器，且实现起来较为繁琐。 本装置解决了此问题。,在线测量与显示,为便于用户了解开关运行工况，本测控单元设计能在线测量开关负荷电流、有功功率、有功电度累计、电网电压等参数。当隔离开关闭合、开关待机状态下，仅测量电网电压。其所需的电流、电压输入信号与保护部分相应信号共用。此部分的实现较为简单，主要是将离散化后的电流、电压信号通过半波傅氏算法进行计算，相应的计算值通过LCD实时显示出来。,工作原理,短路保护 短路保护用于电动机内部定子绕组以及进线所发生的相间短路故障的保护，为电动机的主保护。保护动作电流的整定值按躲过电机起动电流整定。,工作原理,通信部分 采用现场总线RS485,软件流程图,QJR1-300/1140矿用隔爆兼本质安全型交流软启动器,该产品适用于交流660、1140电压的异步电动机重负荷软启动，广泛用于井下煤矿、露天煤矿、冶金矿山、港口码头、选煤厂、发电厂等大负荷恶劣环境中运输设备软启动。,外形图,设备特点,其核心采用先进的全数字传动控制器； 由速度反馈和电流反馈构成双闭环调节系统； 预设的“S”型曲线对电动机进行自动控制； 能够保证启动速度在0.1-0.3m/范围内平滑可靠地完成起动过程； 在多机驱动时通过电流平稳方式可以控制电机达到功率平衡；,技术参数,1、额定电压：380V，660V，1140V； 2、额定电流：330A； 3、最大电流过载倍数：6倍以下可调； 4、起动时间：0-60S可调； 5、控制带速的起动加速度：0.1-0.3m/可调； 6、防爆型式：隔爆兼本质安全型。,ZZ8L型煤电钻变压器综合保护装置,该装置具有容量为 2.5 kVA或 4 kVA、电压为 127 V的电源装置； 采用四芯电缆，利用先导回路，可以进行远方操作，做到电钻不运转，电缆不带电； 对煤电钻及其电缆能实现过载和短路保护；还具有 127 V系统的漏电保护装置，并可达到漏电自锁。,煤电钻变压器综合保护工作原理,该电钻变压器综合保护装置包括主回路、先导控制回路、漏电保护回路和载频短路保护回路等几部分，具有漏电、过载和短路等保护功能。,煤电钻变压器综合保护工作原理,煤电钻变压器综合保护工作原理 简化,1K送电，首先检测是否漏电和短路,如果漏电，则2J动作，常闭接点2J1断开，CJ不能通电，CJ1不能吸合，不能送电。,如果有短路存在，则载频短路保护使3J因低电平而无电，3J1断开，CJ无电，电钻无法上电,如果既无漏电也无短路，则3J带电，3J1,3J2闭合，此时1J缺回路，CJ等待1J动作,2K合闸，则1J通电,此后1J1闭合，CJ通电，CJ1,2,3闭合，电钻运行,电钻运行后，常闭接点CJ4,CJ5断开，1J改由LH整流供电，完成自保,第四章 综合机械化工作面的供电、电气设备及控制,综机采面的生产特点 综机采面的生产特点是推进速度快、产量大、效率高、成本低、生产安全。 综合机械化,综机采面对供电的特殊要求,供电电源采用移动变电站，保证电压 无线跟踪控制 千伏级供电 保护完善、多种指示 电缆采用屏蔽电缆 控制回路采用本质安全回路 安装拆卸方便，设备与电缆用插销连接器 良好的通信与照明系统。,综机采面的机电设备布置及供电系统,采煤机 运输机（皮带撕裂） 液压自移支架 转载机 可伸缩皮带运输机 辅助设备：小绞车、小水泵、照明,电气防爆,在瓦斯和煤尘爆炸事故中，由于电火花等电气设备失爆引起的瓦斯和煤尘爆炸事故占有很大的比例。 因此，加强防爆电气设备的监察与管理，对减少瓦斯和煤尘爆炸事故的发生具有、十分重要的作用。,电气防爆,工作在煤矿井下爆炸性环境中的电气设备必须来取一定的防爆安全措施，使其在规定的运行条件下不会引起周围爆炸性混合物爆炸。 这种按规定的条件设计制造的、不会引起周围爆炸性混合物爆炸的电气设备通称为防爆电气设备。 防爆电气设备的种类很多，有防爆电机、防爆开关、防爆灯具、防爆仪器仪表、防爆电话等。,电气防爆,为了适应不同的生产环境和爆炸性环境，国家制定了不同类型的防爆电气设备的设计制造标准，共有以下十种类型：隔爆型、本质安全型、增安型、浇封型、气密型。充砂型、正压型、充油型、无火花型和特殊型。 另外，矿用一般型电气设备是用于煤矿井下的非防爆电气设备。 各种类型的防爆电气设备标志见表51。防爆电气设备的国家标准是B3836（矿用一般型除外，矿用一般型的国家标准是GB12173）。,分区、分类、分级和分组,煤矿安全规程问答,安程第四百四十一条 矿井应有两回路电源线路， 当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。,规程第四百四十一条,“矿井应有两回路电源线路”是指应有2个或2个以上的，分别来自电力网中不同的区域变电所或发电厂的电源线路，这是由煤矿生产的特殊性所决定的。 对煤矿矿井的供电必须实现如下要求： （1）供电可靠 （2）供电安全 （3）保证充足的供电能力 （4）技术经济合理,供电可靠,所谓供电可靠就是要求对矿井的供电连续、不间断。第一类负荷突然中断供电，将会造成人身伤亡、设备损坏且难以修复，给国民经济带来很大损失。 对这些第一类负荷，必须确保其供电的可靠性，并且煤矿用户在电力网中属于第一类用户，因此每一矿井应有两回路电源线路。,供电安全,煤矿生产主要是井下作业，工作环境恶劣、特殊，受地质等自然因素影响极大。 矿井供电系统一旦发生故障或事故时，极易引起矿井火灾、瓦斯与煤尘爆炸，淹没矿井等重大事故和人身触电伤亡事故。 因此必须严格遵照煤矿安全规程及其他相关行业规定进行矿井供电作业，并确保安全,保证充足的供电能力,鉴于煤矿用户属于第一类用户，电力网必须对煤矿用户提供充足的供电能力，即当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全矿负荷，如此才能确保煤矿生产的连续性。 矿井设计时，不仅要考虑矿井达产时有充分的电力供应，还应考虑将来矿井发展时电力消耗的增加，在用电负荷紧张的地区，保证矿井充足的供电能力尤为重要。,技术经济合理,电能质量好 投资费用与维护费用低,第一章 矿井供电系统及供电设备,本章提要 第一节 电力系统概述 第二节 矿井供电系统 第三节 矿井供电设备 第四节 矿用电缆,电力系统概述,典型电力系统图,电力系统负荷分级,高压电器-多油断路器,六氟化硫断路器SF6,真空断路器,高压隔离开关,高压负荷开关,高压熔断器,高压断路器、隔离开关、负荷开关 和熔断器,高压电器-高压开关柜,三相五柱三绕组电压互感器,在 6/10kV中性点不接地系统中广泛应用。能测量线电压、相电压，并能组成绝缘监察装置和供单相接地保护用在一次电路正常工作时，开口三角形两端的电压接近于零。当一次电路某一相发生接地时，两端出现近 100V的零序电压，使电压继电器动作，发出接地预告信号。,高压电器-电流互感器,电流互感器和电压互感器的区别,铁塔,电缆,1-线芯 2-电缆纸绝缘 3-黄麻填料 4-束带绝缘 5-铅包皮 6-黄麻保护 7-钢铠,继电保护基本要求,对作用于跳闸的继电保护，在技术上有四个基本要求：即快速性、可靠性、灵敏性和选择性 快速性 可靠性 灵敏性 选择性,快速性,快速切除故障可以减轻故障的危害程度，加速系统电压的恢复，为电动机自起动创造条件等。 故障切除时间等于继电保护动作时间与断路器跳闸时间（包括熄弧时间）之和。 对于反应不正常运行状态的保护，一般无需要求迅速，可带延时发出信号。 快速性不是绝对要求的。,可靠性,在保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，应正确动作，不应拒动； 在任何其它该保护装置不应该动作的情况下，则不应误动作。 保护装置动作的可靠性是非常重要的，任何拒动或误动都将使事故扩大，造成严重后果。 可靠性是绝对要求的。装置不可靠还不如不装。,灵敏性,通常用灵敏系数Ks来衡量 灵敏系数有两种定义方式,反应参数增加，如短路时电流增大 Ks=Ikmin/Iop 0 Ica Iop Ikmin Ikmax I 动作区 故障区 Ikmin 保护区末端金属性短路时故障电流的最小计算值,反应参数减小，如短路时的线路电压降低 Ks=Uop/Ukmax 0 Ukmin Ukmax Uop UN U 故障区 动作区,四个基本要求之间的关系,可靠性最重要 灵敏性直接影响可靠性 快速性是尽量要求的，有时不要求 选择性对靠装置的可靠性和合理的时间配合实现，能最大限度地减小停电范围。,电缆故障的原因及判定,常见故障的原因及预防措施 在井下供电中，常见的电缆故障有相间短路、单相接地和断相等故障。,电缆故障的原因及判定,（一）电缆相间短路故障相间短路故障，是电缆常见故障之一。其原因主要有以下几点： (1）制作铠装电缆接头时，工艺不符合要求，三叉口处的绝缘受到损伤，接线盒内的绝缘充填物老化、开裂受潮。低压橡套电缆受到各种严重撞击，接线盒内的接线有毛刺、遭遇淋水、接线头虚接产生高温或电火花而发生短路故障。 预防措施：严格接线工艺，提高连接处的密封与绝缘，防止水气的浸入。加强巡视，避免任何外力冲击损伤。,电缆故障的原因及判定,（2）电缆的铠装带裂开，铅包有裂纹；低压橡套电缆出现降低相间绝缘性能的破口。此时，潮气浸入，则会发生短路故障。 预防措施：加强维护，避免机械伤害，敷设和搬移过程中，弯曲半径不应小于最低允许弯曲半径值。 （3）铜一铝、铝一铝连接头，压接工艺不当，质量不合格，造成接触不良，阻值加大和温度过高而出现短路故障。 （4）库存电缆时间长，两端铅封不严，绝缘受潮，不作试验直接投人运行，导致出现短路故障。 预防措施：切除受潮部分，先做耐压试验，试验合格后，方可接线投入运行。,KJF2000矿井安全生产综合监控系统,KJF2000矿井安全生产综合监控系统,KJF2000系统由地面中心站、局域网、远程数据终端、通讯接口装置、各种形式的井下分站、隔爆兼本质安全型多路电源、远程断电器、各种矿用传感器和机电控制设备，及KJF2000安全生产监控软件、局域网软件、远程数据终端软件组成。地面中心站经过KJFS-1型通信接口装置采用两芯无极性通信电缆与井下分站以移频键控方式通信。,KJF2000矿井安全生产综合监控系统,KJF2000系统已在软硬件配量等方面形成了系列产品，高度智能化的分站可根据应用功能和配接设备的类型、种类和数量由中心站下装自动实现。系统可配置专用火灾预测预报、煤自燃发火预测和瓦斯突出预测等软件包，同时具备与抚顺分院长期推广的AS