PJG-10(6)Y说明书.doc

河南济源市飞达电气有限公司执行标准：GB3836-2000、JB8739-1998、Q/FD02-2007PBG-(50-630)/10（6）Y矿用隔爆型永磁机构高压真空配电装置安 装 使 用 说 明 书第一版济源市飞达电气有限公司 在使用本设备前请详细阅读本说明书！ 永磁机构特别介绍 l 永磁机构以其结构简单、运行可靠、经久耐用等优点被广泛应用于真空断路器的驱动。永磁机构断路器已成为电力系统的选型热点。l 传统的操作机构有弹簧操作机构和电磁操作机构。弹簧操作机构由弹簧储能、合闸、保持合闸和分闸几个部分组成。优点是不需要大功率的电源，缺点是结构复杂，制造工艺复杂，成本高，可靠性较难保证。电磁操作机构结构较简单，但结构笨重，合闸线圈消耗功率很大。在借鉴了以上两种操作机构的优缺点的基础上，永磁机构进行了改进设计。它由永久磁铁、合闸线圈和分闸线圈组成。比传统的弹簧操作机构的零部件减少了80%以上，从而使机构的操作次数达10万次以上，基本上达到免维护。l 永磁机构断路器的基本结构及分合原理1.转轴；2.接近开关；3.合闸线圈；4.永久磁铁；5.动铁芯；6.分闸线圈；7.手动解锁机构如图a所示，当断路器处于分闸位置时，动铁芯处于上部，动铁芯与上部的静铁芯之间间隙较小，相对应的磁阻也较小，而动铁芯与下部的静铁芯之间间隙较大，相对应的磁阻也较大，故永久磁铁所形成的磁力线大部分集中在上部，从而产生很大的向上吸引力，将动铁芯紧紧地吸附在上面。如图b所示，当断路器要合闸时，合闸线圈通过合闸电流，产生感应磁场，该磁场对动铁芯产生向下的吸引力，随着合闸电流的增大，该向下的吸引力由小变大，当合闸电流到达某一临界值时，动铁芯受到的合力方向向下，开始向下运动。如图c所示，当动铁芯到达下部时，永久磁铁和合闸线圈两者产生的磁场将动铁芯牢牢地吸附在下部。几秒钟以后，合闸电流消失，此时永久磁铁产生的磁场将动铁芯保持在下部位置。至此，断路器完成合闸操作。基于同样的原理，当分闸线圈得电后，动铁芯向上运动，同样由永久磁铁将它保持在分闸位置。l 本机构采用国际领先的技术研制生产，结构简单，十年免维护；控制器采用全电子化控制单元，逻辑合理，性能稳定。具有如下特点：1、双稳态一体化设计，单轴直动，操作方便。2、无传统的连杆、凸轮等部件，操作十分直接，故较弹簧机构故障率大大降低，机械寿命大大延长，在整个使用期内基本达到免维护。3、创新的磁路设计，增强了合闸保持力，减少驱动电流，节能效果显著。4、由于单轴直接驱动，具有良好的三相同期性。5、可频繁操作开断额定电流。6、可开断额定短路电流30次。7、首开相燃弧时间短。首开相燃弧时间只有1ms，较传统机构快一倍以上。8、解决了分合闸弹跳问题，使弹跳时间小于2毫秒。9、智能化保护器与之配合使用。具有短路、过载、绝缘监视、漏电、失欠压、过电压等保护功能。同时具有通讯功能，通过接口组网后，可实现遥控、遥调、遥测，实时显示电网参数等功能。不用打开开关门盖，通过门盖上的按钮可调整保护器的整定参数。极大地保证整体供电的可靠性。l 高爆开关所配永磁机构断路器的技术参数项 目 名 称参 数单位ZNM-10kVZNM-6kV额定电压106kV最高工作电压127.2kV额定绝缘水平（雷电冲击耐受电压）7560kV额定绝缘水平（1min 工频耐受压）4234kV额定频率5050Hz额定电流630630A额定短路开断电流12.512.5kA4s热稳定电流12.512.5kA额定动稳定电流（峰值）31.531.5kA额定短路关合电流（峰值）31.531.5kA机械寿命100000100000次触头允许磨损厚度33mm电寿命开断额定短路电流3030次开断额定电流100000100000次触头开距10181mm触头超程3131mm触头合闸弹跳33ms三相合分闸不同期性22ms固有合闸时间100100ms因有分闸时间6060ms平均合闸速度0.60.20.60.2m/s平均分闸速度0.90.20.90.2m/s触头工作压力100050100050N控制电路额定工作电压AC100AC100V合分闸间隔时间8080ms额定操作最短时间间隔55s欠压脱操器工作状态：65%可靠保持，85%可靠吸合。 用 途 l 本配电装置主要用于具有爆炸性危险气体（甲烷混合物）的煤矿进下，对额定电压10（6）KV、额定频率50HZ、额定电流至630A的三相交流中性点不直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动机之用。 使 用 条 件 l 环境温度-20+45；l 海拔高度不超过1000m，超过1000m，但不超过4000m，工频耐压按GB311.1修正；l 周围空气相对温度不大于98%（25时）；l 具有甲烷等混合气体的煤矿井下；l 在无显著摇动和冲击振动的地方；l 在能防止滴水的地方；l 水平安装（倾斜 度不超过15）。 产 品 分 类 l 产品型号PB GY(50-630)/10（6）其中： P：分组代号（配电装置）BG：分类代号（高压防爆）Y：永磁机构型 10（6）：额定电压（kV）50-630：额定电流（A）l 主回路接线型式按使用方式不同,配电装置分为三种型式和三种一次接线方案。a型 一次接线见图1，有两个电源进线端，配电装置可单台使用，也可联台使用。b型 一次接线方案见图2，有一个电源进线端，另一端连接长筒。电源侧为单回路馈人，负荷侧为单回路馈出，配电装置可单台使用，也可联台使用。c型 一次接线方案见图3，配电装置无进线端，三相电源从相邻开关的电缆线直接接到本开关的接线端子上，当峒室有多台配电装置联合使用时，该配电装置只作为分路开关，不能单台使用，只限于联台使用。 主要技术指标 l 整机技术指标a、额定电压：10（6）kV；b、最高工作电压：11.5（7.2）kV；c、额定电流：50、100、150、200、300、400，500，630A；d、额定频率：50Hz；e、额定短路开断电流：12.5kA(有效值)；f、额定短路关合电流：31.5kA（有效值）；g、额定动稳定电流：31.5kA（峰值）；h、额定热稳定电流：12.5kA（有效值）；j、额定热稳定时间：2S；k、额定绝缘水平：见表1 表1：额定电压1min工频耐压（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、断路器断口间配电装置装配完整时隔离开关断口间10(6)kV30kV34kV2kV60kV70kVl、额定电流开断次数100000次；m、机械寿命不小于100000次，隔离插销机械寿命不小于2000次；n、分闸时间不大于0.1S；o、外形尺寸：见图1、见图2、见图3；l 真空断路器选用西开生产的ZNM-10（6）/630-12.5型永磁机构型高压真空断路器符合下述规定：a、分闸时间1000N（含自闭力）g、三相不同时接触时间2ms;h、合闸时触头弹跳时间3ms;i、动静触头允许磨厚度3mm;l 配用的JSZW3-10（6）型电压互感器为三相五柱式,其技术参数如表2所示。表2额定电压（V）每相额定容量及相应准确级次最大容量一次基本二次辅助二次30VA50VA100VA200VA10000/100/100/30.5级1级3级6000/100/100/30.5级1级3级l 配用的LMZ-10（6）型电流互感器为母线式双绕组电流互感器,二次分为信号源和电流源绕组。1）电流源绕组符合表3规定表3额定一次电流（A）额定二次电流A）额定负荷（VA）准确级次准确限值系数553.753650、100、150、200、300、40053.75310电流源绕组的最大输出功率不小于25VA，即当一次通过4倍以上额电流，二次接25（COS=1）负荷时，二次电流不小于1A。l 配用的WGZB型高压综合保护装置具有漏电、过载、短路、绝缘监视等保持功能及通讯功能其具体指标如下：1）漏电保护为零序功率方向型和零序电流方向型两种,有关参数见表4。表4一次零序电流分档（A）二次零序电压分档（V）动作时间分档(S)误差值(%)工作区1800.5、1.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、8.03、5、10、15、20、250.1、0.2、0.3、0.5、0.7、1.0、1.5、2.08%2）过载保护动作值按电流互感器二次额定电流（5A）的0.2、0.3、0.4、0.5、0.8、1.0、1.2、1.4倍分级整定，整定误差值不超过+8%，其反时限特征符合表5规定。表5 1.051.21.526延时动作时间s120608状态从冷态开始从热态开始从冷态开始3）短路保护的动作电流按互感器二次电流(5A)的1.6、2、3、4、5、6、8、10倍分级整定，整定误差不超过+ 8%，短路保护动作时间小于0.1S。4）绝缘监视保护是对高压双屏电缆的地线及监视线状况进行监视,其动作特征符合表6规定。表6保护工作状态可靠动作允许动作不允许动作监视线与地线回路电阻(K)1.50.81.50.8监视线与地线间绝缘电阻(K)5.5动作时间s0.1l 欠压脱扣器动作特性符合表7要求表7操作电压与额定电源电压比值(%)65%85%脱扣器工作状态可靠释放不得释放可靠吸合l 配电装置具有过电压保护功能,配备了MYGK-10（6）/5型高压氧化锌压敏电阻3只，用于配电时过电压不超过电压(峰值)的3.5倍，用于控制高压电动机时过电压不超过额定电压(峰值)的2.5倍。l 当配电装置进行1min工频耐压试验时，请务必将三相电压互感器，高压器综合保护装置，压敏电阻器脱开。 结 构 概 述 l 产品结构配电装置总体结构如图4所示，可分为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，中间有一隔板，将箱体分为前后两腔。在前腔装有机芯小车，永磁机构真空断路器、三相电压互感器、母线式穿心电流互感器、压敏电阻、电脑保护装置、隔离插销动触头等，装在机芯小车上。在箱体中板上装有6个插销静触头座和一个穿墙式九芯接线柱。后腔分为上、下两室（中间横隔板不起防爆作用），在下室的高压电缆引入口内侧装有一只零序互感器。在下室底板上还装有两个小出线嘴，用户可以引出控制线，实现远方控制。另外下室内，还有一终端电阻，它接在九芯接线端子上，用户使用的负载电缆是UGSP型和通讯监视屏蔽电缆。并要求绝缘监视保护时，请将下室外终端电阻取下，将电缆中的监视线与地线分别接到原终端电阻两个接线柱上，终端电阻的引出线分别与电缆线另一端（位于移动变压器电源进线盒内）的监视与专职线联接。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线接线型式确定，使用时参看图1、2。配电装置为快开门结构。配电装置在运行过程中切不可强制打箱门，只有在断路器分闸，隔离插销在分闸位置，解除箱体与门的闭锁，门盖方能打开。箱门上装有显示板（用来显示电压、电流、故障种类）和，装有“复位”、“移位”、“确认”、“合闸”、“分闸”、“照明”等按钮，各种模拟试验可通过这些按钮来实现。箱右侧有机械闭锁和手动合闸装置及手动分闸旋钮。l 安全联锁1）隔离插销在合闸位置时，箱门不能打开，其装置如图5。当隔离插销在合闸位置时，闭锁杆插入门框限位块上方，箱门不能向上打开，隔离插销分闸到位时，闭锁杆退出门闭锁块，门盖方可向上运动解除上下锁块及销钩栓锁力，箱门方可打开。2）断路器在合闸位置时，隔离插销不能进行合闸操作，其装置如图6所示。3）门打开后，隔离插销不能进行合闸操作。参看图5所示，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，锁杆插入轮套凹部使之下能转动，融离插销不能合闸。 电 气 原 理 l 电气工作原理及接线图见附图。三相电源从配电装置接线盒引入，经上隔离插销、真空断路器和下隔离插销，再往后腔，下室的弯形电缆口1输出到负载，上、下隔离插销由操作者手动操作进行合分闸。永磁机构真空断路器采用电动合闸和电动分闸，同时又具有手动分闸功能。l 控制电路原理电压互感器二次输出三相交流100V输入永磁机构控制器，电容器组上充以恒定的DC95V操作电压，从而为操动机构的合分闸线圈激励提供所需的脉冲能量。它能储存一个完整的分-合分操作循环所需的电能。当一个操作循环结束后，电容器组在不足5秒的时间内以1A的峰值电流重新充电。可操作面板上的合分闸按钮进行合分操作。通过辅助接近开关检测分合闸位置，当操动机构的动铁芯到达相应的合、分闸位置时自动发出封锁信号，迅速切断机构上的线圈电源。l 保护动作分闸电路过载、短路、漏电、监视电路的故障保护均为电脑保护器处理，给机构发出信号，分开断路器。当故障发生后，相应的故障信息能长期记忆。 运输与贮存 l 本配电装置在运输中，带有防雨塑料罩及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。l 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。l 当配电装置带包装箱时，起吊时将钢丝绳挂在防滑座底两头的斜口处；当配电装置不带包箱时，起吊时将钢丝绳挂在箱体上部吊钩处。 在做验收工作时请做好安全防护工作，以免发生人身触电事故！ 检查与验收 l 配电装置到货后，开箱后请检查随机文件是否齐全，随机文件有a、产品合格证明1份。b、安装使用说明书1份。c、永磁机构断路说明书1份。d、产品出厂试验报告1份。e、装箱单。l 开箱以后，根据装箱内容，检查随机附件和备件是否齐全并做好记录。l 请检查产品出厂合格证编号，产品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,圆筒接合间隙0.3mm)。 调试与安装 l 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，使锁杆从门盖的闭锁块中退出，才能打开箱门。1、用操作手柄顺时针转动，将机芯退至分闸位置。2、门盖打开后，观察机芯是否脱轨偏移。l 抽出机芯程序如下1、用手左旋动航空插头和插座的连接螺母，使航空插头和插座脱离。2、放下托架。3、手拉机芯，放置于至托架端架。l 检查各电器元件、绝缘件应无松动，各导线连接应当可靠，各防爆面应无锈蚀，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。l 配电装置在下井安装前，应进行以下试验。1）工频耐压试验a、试验前，应将三相电压互感器、压敏电阻的高压引线从高压主回路中拆除，高压综合保护装置从插座上拔出。b、高压主回路的相间，每相导体对地、真空断路灭弧室的触头断口间施加34KV。历时1min应无击穿与闪络对象。试验后应将电压互感器与压敏电阻的连接恢复原先位置并用螺栓固定上紧，高压综保插头插好，固定好各紧固件。2）永磁机构真空断路操作和高压综合保护装置试验a、拆除三相熔断器BLF1-3的熔芯；在熔断器的下接口处，即（U1、V1、W1）处分别引入电压为100V的三相低压电源。此时箱门上显示器显示电压10（6）KV亮。b、操作配电装置上的合闸按钮，永磁机构真空断路器应当可靠合闸。显示器应显示“合闸”；操作分闸按钮，永磁机构断路器应可靠分闸，显示器显示“分闸”。（此过程进行前应按住箱门右上方的行程开关）。c、永磁机构真空断路器合闸，操作“复位”、“移位”、“确认”等按钮进行短路、过载、漏电试验，永磁机构真空断路器应能可靠分闸，相应的故障显示正确。“复位”工作应当正常。d、把工频单相大电流发生器的电流输出端引线分别接到进线腔绝缘座上A或C相及后腔下室的A或C相（任意一相）的接线端子上，按照配电装置的额定电流值，将工频单相电流发生器调整到所需的标准电流值。e、将电脑保护装置的“过载电流整定”旋钮置任意位置（如0.5档位）；“反时限调整”旋钮置适当位置（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），然后切断大电流发生器的电源。f、永磁机构真空断路器合闸，大电流发生器送电开始记时，经过一段延时时间后，真空断路器应当分闸，“过载”故障指示并记忆；电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。g、复位后将电脑保护装置的“过载电流整定”旋钮最大档位，“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档位），将大电流发生器的输出电流调整到适应的数值（如300A），然后切断大电流发生器电源。h、永磁机构真空断路器合闸，大电流发生器送电开始时，永磁机构真空断路器只稍微延时就应当分闸，“短路”故障指示并记忆，电秒表记录延时时间不得大于0.1S。i、“漏电”、“监视”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，可以不做这两项试验。j、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20mm。k、检查机械联锁。3）通电试验首先将配电装置的一切元器件,恢复正常,把三相电源电缆从配电装置的电源接线柱引入送电;然后对各种电器元件的工作情况,综合电脑保护装置的工作情况逐一进行试验,工作应当正常。4）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40cm的电缆地沟。5）台配电装置使用时，请根据供电系统图的要求就位并将联台腔接起来。相邻两台配电装置在联台腔中用相应截面直径的电缆联接。6）输入和输出电缆若为铠装须用电缆胶按规程要求制作电缆头；若为橡套电缆须用螺母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配电装置接线柱上。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，零序电压灵敏度及漏电延时工作时间值的整定；参看WGZB电脑保护装置说明书。输出电缆采用有监视线的双屏蔽桷套电缆，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R4（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R4不得短路和开路。8）关闭箱门和紧固各个盖板，检查各处的隔爆间隙，必须符合要求。 使 用 l 按送电程序的要求给每台装置送电，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：a、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）。b、永磁机构真空断路器合闸。操作频率不得超过3次/分。且连续操作3次以后，应当停5分钟方可进行以后操作。2）停电程序如下：a、将永磁机构断路器分闸；b、转动隔离开关操作手柄，使隔离开关分离到位。严禁进行停电操作时不分开永磁机构真空断路器，而直接对隔离开关进行分闸操作。严禁带电开盖。 故障分析与排除 l 本配电装置的元器件，选用国内信誉高的定点厂家生产，并经我厂严格筛选。制造工艺考究，经过严格的出厂经验，若经使用以后，发现故障，提供表8供用户查找，排除故障参考。表8序号故障现象原因分析排除方法备注1配电装置工作正常，电压指示正常，断路器合闸指示不正确。断路器辅助开关有问题检查辅助开关合分指示触点。2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3隔离插销严重发热触头、触桥烧损或触桥弹簧老化更换触头、触桥或触桥弹簧4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5永磁机构真空断路器合闸拒合配电装置的控制线路，故障检修控制线路6永磁机构真空断路器手动、电动分闸均拒分分闸线路故障检修分闸线路7过载、短路、漏电、监视等保护工作不正常高压综合电脑保护装置故障检修保护器相应电器部分更换相应集