煤矿井下低压电气设备

煤矿电气安全 主要内容 第一部分 矿井供电系统第二部分 防爆基本知识第三部分 WDZB P1 T1型微电脑控制低压馈电综合保护器第四部分 矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动第五部分 矿用隔爆型真空电磁起动器 矿井供电系统 一 煤矿企业对供电的基本要求1 供电可靠 井下不间断供电 双回路电源 2 供电安全 人身安全 设备安全 3 供电经济 保证供电质量 经济 合理 二 矿井供电电压等级 1 35KV 矿井地面变电所电源电压 2 10KV或6KV 井下高压配电电压和高压电动机的额定电压 井下高压不得超过10KV 3 3 3KV或1140V 综合机构化采煤工作面电气设备的额定电压 4 660V 井下低压电网的配电电压 5 380V 地面或井下小型设备配电电压 6 220V 地面或井下新鲜风流大巷的照明电压 7 127V 井下照明 信号 手持式电气设备及电话的最高限额电压 8 36V 煤矿井下电气设备的控制电压 9 直流250V 550V 井下直流架线电机车常用的额定电压 煤矿安全规程 448条规定 井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级 应符合下列要求 1 高压 不超过10000V 2 低压不超过1140V 3 照明 信号 电话和手持式电气设备的供电额定电压 不超过127V 4 远距离控制线路的额定电压 不超过36V 采区电气设备使用3300V供电时 必须制定专门的安全措施 三 矿井供电系统 由煤矿地面变电所的变压器 配电装置 供电线路将电源输送给中央变电所 采区变电所再经过变配电及供电线路送至电气设备 负荷 便组成了矿井供电系统 第三部分 WDZB P1 T1型微电脑控制低压馈电综合保护器 一 用途及特点1 用途 WDZB P1 T1型微电脑控制低压馈电综合保护器 以下简称保护器 采用先进的计算机技术 是为BKD系列矿用隔爆型低压交流真空馈电开关 以下简称馈电开关 而专门设计的保护装置 适应于额定电压为380V 660V 1140V 额定电流至1000A三相中性点不接地供 变电系统中 作为总开关 分支开关 也可以为大容量电动机频繁起动控制之用 当负载侧出现过载 短路 缺相或漏电时能自动切断电源 作为总开关时具有三相对称性漏电和漏电闭锁保护 为分开关漏电保护的后备保护 作为分支开关使用时具有选择型漏电保护和漏电闭锁保护功能 过流保护具有反时限特性 近端出口短路采用大电流无压释放电路 该保护器时馈电开关内的一个备件 不能独立工作 使用时要安装于馈电开关内 是适合于BKD系列矿用隔爆型低压交流真空馈电开关的理想保护器 2 特点 它采用了液晶中文显示能清晰地显示馈电开关的各种工作状态 它采用了先进的计算机数据处理技术 其核心部分时电脑 它具有强大的数据采集和处理功能 对传感器二次信号不经过任何变形处理 直接进行告诉采样和实时测算 并进行连续量化处理 所获信息时真实情况的具体表现 二 功能 1 短路保护 对馈电开关负载侧出现的短路故障 进行定时限速断保护 2 过载保护 对馈电开关负载侧出现的持续过载 实行反时限保护 对馈电开关负载侧出现的断续过载 进行能量释放和积累运算 实行反时限保护 3 漏电闭锁保护 对馈电开关负载侧负载绝缘电阻低于40k 20 1140v 22k 20 660v 7k 20 380v 时均能可可靠实现漏电闭锁功能 4 漏电保护 保护器整定在总开关的位置时 如果主线路发生漏电现象或者时分支线路漏电时间过长 总开关会在设定时间内跳闸 漏电保护动作值分为 20k 1140V 11k 660V 和3 5k 380V 5 选择性漏电保护 保护器整定在分开关的位置时 如果本支路发生漏电现象 则本支路开关会跳闸 而其它支路开关和总开关均不会跳闸 选择性漏电保护动作值 9k 20k 1140v 5k 13k 660v 和3 5 7k 380v 6 高压保护 当电网进线电压升至额定电压的120 以上时保护器采取保护 三 主要技术参数1 短路保护整定值 分档可调 安馈电开关额定工作电流值的 1 6倍 2 0倍 3 0倍 4 0倍 5 0倍 6 0倍 8 0倍 9 0倍 精度 8 短路时间 从出现短路信号至确认无误红发出保护信号 时间小于0 1秒 短路保护以负载合闸时的起动电流整定 约为负载额定工作电流的5 7倍 2 过载保护整定值 分档可调 安馈电开关额定工作电流值的 0 2倍 0 3倍 0 4倍 0 6倍 0 8倍 1 0倍 1 2倍 1 4 精度为 8 3 过载演示可按下参数进行工作4 选择性漏电保护 1 动作值 只有保护器整定在分开关的位置时才有选择性漏电保护 其动作值为 9k 20k 1140V 5k 13k 660V 和3 5 7k 380V 选择性漏电动作值整定分档可调 其各档漏电阻值可通过机外电位器进行微调 2 整定在分开关时 合闸前的漏电闭锁功能依然具有 3 动作时间 选漏动作时间有100ms 200ms 300ms三挡选择性漏电特点是 如果本支路发生漏电现象 则北支路开关会跳闸 而其他之路开关和总开关均不会跳闸 一般作总开关时 若要求选择性漏电保护不用 这是请整定在总开关档 这样开关就仅有漏电闭锁和漏电保护 5 漏电保护和漏电闭锁保护 1 电网每相对地电容不大于1UF 能可靠地实现漏电保护和漏电闭锁保护 当电网每相对地电容为1UF 且无补偿 时期动作值符合下表 注 若外加有零序电抗器或电感电容滤波器补偿动作时间可以放宽到 50ms 2 在馈电开关负载侧合闸前能对供电线路对地绝缘情况进行检测 档绝缘电阻低于40k 20 1140V 22k 20 660V 7k 20 380V 时能可靠地实现漏电闭锁功能 使馈电开关不能合闸 3 在馈电开关合闸后 保护器将检测漏电动作值 值为 20k 1140V 11k 660V 3 5k 380V 若用户不需要合闸后的漏电动作电阻值功能可在合闸后断开该线路即可 6 高压保护当电网进线电压升至额定电压的120 以上时保护器可靠护 7 电源供电电源 AC36V50Hz20VA输入电压 AC17 5V主电源输入电压 AC28V检漏电源输入电压 AC50V试验信号电源本保护器可在75 120 额定电压范围内可靠工作 四操作指南 1 前面板说明 前面板共有是三个按键 复位 键 当保护器出现故障时 可按此键恢复正常工作或当显示屏显示不正常时 可按此键重新工作 确定 键和 移位 键配合使用 来整定各种参数 2 后面板插座引脚说明间附表一 3 工作参数整定 本保护器采用中文汉字显示 用户不用打开馈电开关箱门 通过2个按钮就可以实现馈电开关的参数整定和故障查询及模拟实验 或通过前面板上的 确认 和 移位 键也可以进行上述过程 极易看懂和掌握 以660V电压等级为例 其操作步骤如下 1 通电 检查接口线路正确后装入本保护 给馈电开关送点即显示初始化屏 此时分合闸灯亮 如果红灯亮 说明馈电开关时分闸 如果时绿灯 说明馈电开关时合闸 其显示如下 通电后进入第一屏漏电闭锁检测屏 若正常 可以合闸 其显示如下漏电闭锁检测若电阻值超限 锁定馈电开关不能合闸 五 操作指南 1 前面板说明 前面板共有是三个按键 复位 键 当保护器出现故障时 可按此键恢复正常工作或当显示屏显示不正常时 可按此键重新工作 确定 键和 移位 键配合使用 来整定各种参数 2 后面板插座引脚说明间附表一 3 工作参数整定 本保护器采用中文汉字显示 用户不用打开馈电开关箱门 通过2个按钮就可以实现馈电开关的参数整定和故障查询及模拟实验 或通过前面板上的 确认 和 移位 键也可以进行上述过程 极易看懂和掌握 以660V电压等级为例 其操作步骤如下 1 通电 检查接口线路正确后装入本保护 给馈电开关送点即显示初始化屏 此时分合闸灯亮 如果红灯亮 说明馈电开关时分闸 如果时绿灯 说明馈电开关时合闸 其显示如下 通电后进入第一屏漏电闭锁检测屏 若正常 可以合闸 其显示如下漏电闭锁检测若电阻值超限 锁定馈电开关不能合闸 其显示如下 2 进入工作屏若结缘电阻正常 允许合闸 合闸后即进入工作屏 其显示如下 3 进入主选菜单屏在工作屏下 按确定键即进入主菜单屏 其显示如下 2 进入工作屏若结缘电阻正常 允许合闸 合闸后即进入工作屏 其显示如下 3 进入主选菜单屏在工作屏下 按确定键即进入主菜单屏 其显示如下 4 进入参数整定第一屏在主选菜单屏下 按移位键到参数征订上 按确定键进入参数屏 其显示如下 按移位键到额定电压上 按确定键进入额定电压参数整定 其显示如下 按移位键到所需整定值 按确定键推出额定电压整定屏 回到参数屏 电压显示整定可根据开关一次侧电压等级而整定 电流显示整定可根据馈电开关所配电流互感器所示额定电流值整定 额定电流整定值和短路倍数整定值 整定方法同上 其显示如下 5 进入参数整定第二屏在参数屏上按移位键到下一页 按确认键即到下一级的参数整定屏及第二屏 其显示如下 总开关 过载倍数 漏电延时和相平衡比的整定方法同上 相平衡功能可选择打开和关闭 其显示如下 五 操作指南 1 前面板说明 前面板共有是三个按键 复位 键 当保护器出现故障时 可按此键恢复正常工作或当显示屏显示不正常时 可按此键重新工作 确定 键和 移位 键配合使用 来整定各种参数 2 后面板插座引脚说明间附表一 3 工作参数整定 本保护器采用中文汉字显示 用户不用打开馈电开关箱门 通过2个按钮就可以实现馈电开关的参数整定和故障查询及模拟实验 或通过前面板上的 确认 和 移位 键也可以进行上述过程 极易看懂和掌握 以660V电压等级为例 其操作步骤如下 1 通电 检查接口线路正确后装入本保护 给馈电开关送点即显示初始化屏 此时分合闸灯亮 如果红灯亮 说明馈电开关时分闸 如果时绿灯 说明馈电开关时合闸 其显示如下 通电后进入第一屏漏电闭锁检测屏 若正常 可以合闸 其显示如下漏电闭锁检测若电阻值超限 锁定馈电开关不能合闸 其显示如下 2 进入工作屏若结缘电阻正常 允许合闸 合闸后即进入工作屏 其显示如下 3 进入主选菜单屏在工作屏下 按确定键即进入主菜单屏 其显示如下 6 进入参数整定第三屏在参数屏上按移位键到下一页 按确认键即到下一级的参数整定屏及第三屏 其显示如下 选漏电阻 选漏延时和漏电电阻整定方法同上 其显示如下 漏电设置为附加直流漏电原理的漏电额定 只有整定在总开关位置才有效 各档均在标准范围内 漏电设置一般不用调整 需要时可根据电网电容量进行微调漏电动作值 它包含电网电容在0 22 1uF变化所引起漏电动作值的变化范围 从而达到精确控制的目的 选漏整定为选择性漏电的整定 只有整定在分开关位置才有效 其1K动作时间小于30ms 漏电延时分100ms 200mS 300mS 500mS四档 为总开关漏电闭锁和漏电保护的动作时间 只有整定在总开关位置才有效 总开关可以适当延时 若整定在总开关档 而用作分开关 其无延时档1K动作时间小于30ms 7 进入时间调整第四屏在第三屏按移位键到下页 按确定进入时间调整屏 其显示如下 时间调整如下 通过移位键移到时间调整 按确认键即进入日历调整 使用及注意事项 1 本保护器安装在馈电开关的隔爆箱内 检查接口线路正确后方可通电 2 认真选择各整定参数 参数合理方可通电开机 3 每次调整整定值后 必须在菜单上按 返回 保护器才能按新的整定值开始工作 4 保护器实施保护后 待故障排除后 必须重新按动复位键 本机才能脱离保护状态恢复正常工作 5 本保护器允许在正常工作时 查阅前十次故障 6 本保护器周围环境温度不高于 40 不低于 15 空气湿度不大于95 无腐蚀金属和损坏绝缘的气体中 并用于爆炸性 甲烷混合物 气体矿井 第四章矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器 中国 电光防爆电气有限公司 QJZ 200 315 400 1140 660 1 QJZ 200 315 400 1140 660 V型矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器 以下简称起动器 防爆标志为ExdibI 150 适用于含有爆炸性气体 甲烷 和煤尘的矿井中 在 额定电压为1140V 660V 380V 频率为50赫兹 电流至400A以下 用于直接起动或停止矿用隔爆型三相异步电动机 控制方式可就地控制和远方控制 并可在停机时进行换向 用途 1 1通过改换控制变压器接线并将漏电闭锁的检测端100 线由保护器上的1改到2 从1140 660 到660 380 位置后 亦可用作控制额定低一档电压 电流在额定电流以内的电动机 2 本起动器应在下列条件下可靠地工作 2 1海拔不超过2000米 2 2周围环境温度为 5 40 2 3周围空气相对湿度不大于95 25 2 4须能防止水或其他液体浸入起动器内部 2 5无剧烈振动 颠簸以及与水平面的安装倾斜度在15 以下的环境中 3 起动器具有失压 短路 过载 断相 漏电闭锁等保护 和相应的故障显示以及电源 运行 联控等工作状态显示 4 起动器可单独控制 也可联锁控制 以下称联控 多台起动器正序延时起动 逆序停止直至第1台 5 起动器设有试验开关 可在运行前对控制线路和保护线路进行检查 6 起动器工作制为8小时工作制 操作频率应在120次 小时之内 技术参数 1 线路电压在额定值75 110 时 起动器应能可靠工作 1 1本质安全电路 本安变压器输入电压AC36V 熔断器0 1A 本安电路输出端最大开路电压DC24V 最大短路电流45mA 1 2远控电缆长度 300m 分布电感 0 3mH 分布电容 0 03uf 1 3漏电闭锁检测回路开路电压 DC17V 短路电流 0 5mA 1 起动器由装在撬形底架上的方形隔爆外壳 本体装配 包括可折装的控制板装配 前门及电器件装配等部分组成 外壳的前门为平面止口式 当前门右侧中部的机械闭锁解锁后 可以抬起起动器左侧固定于铰链上的操作手把 将门抬起约30毫米后 注意不要过于抬高 前门即可打开 关门时 用手平提铰链上的手把 转动前门即可关闭 转动前门时 注意操作手把的抬起高度 避免操作手把上部凸轮与铰链顶撞 2 本体装配有 2 1交流真空接触器CJ 电流互感器LH 阻容吸收装置ZR 2 2控制变压器BK 千伏级熔断器GRD 隔离换向开关GHK 结构和性能概述 2 3控制板装配有 二次保险1 2RD 本安变压器BA 先导继电器XD2 时间继电器1 2SJ 中间继电器ZJ 保护器BJ 钮子开关1 2K 2个矩形插头座 3 外壳上装有 3 1停止按钮之间的机械闭锁装置 3 2接线腔装有主电路进线端子3个 出线端子3个 控制线接线端子排 其中K1 K9 K6 K11 K22为本安端子 K5 K9为联控端子 本安 K0为接地线 K12 K14为备用端子 3 3接线腔装有四个主回路进出线引入装置和四个控制回路进出线引入装置 4前门上装有 4 1起动按钮QA和停止兼复位按钮TA1 4 2试验开关HK 上方由左向右的次序为断相 工作 过载 漏电四个档位 4 3信号显示窗XS组件 装有电源 运行显示及过载 短路 断相 漏电闭锁等故障显示 线路工作原理 请参阅电气原理图 为简化说明电路工作原理 预先规定以下代号见下表 1 起动前准备1 1单机远控 远控按钮及二极管按图示分别接开关的K1 K2 K3 接线端子 1 2双机 或多机 联控 本机的K5 K6 K7 K2 K22分别与下台的K11 K2 K3 K8 K9按图示对应联接 本机的远控按钮按图示接K1 K22 K3 1 3钮子开关1K 2K 1K为远 近控选择开关 2K为单机 联控选择开关 据选取的控制方式 确定1K 2K的倒向 1 4近控二极管D1 1N4004 出厂已接好 K2 6 1 5合上换向开关 控制变压器有电 观察窗上的电源显示灯亮 说明控制电源有电 正常情况下保护器接点吸合为起动作好准备 2起动2 1双机联控 本台和下台的1K都倒向远控 2K都倒向联控 1 2SJ都整定延时2S 下台的1SJ整定延时0S 自保 t1 t2 进入双机联控运行 在此期间只要有1台起动器因故停机 则另一台起动器将自动关机 如果在起动过程下台未正常起动 则本机也自动关机 这些功能特别适合大功率双机驱动的刮板运输机和其他联动工作机械 本机起动后 运行 指示灯亮 联控 指示灯也亮 联控时控制电缆最大长度不大于300m 2 2单机远控与近控 过程与双机联控基本相同 只不过是与下台无关而已 3停止3 1故障停止 在工作中一旦发生断相 过载 短路等故障 则保护器接点BJ K ZJ CJ 电机断电停止 3 2人工停止 按动前门上的停止兼复位按钮TA1 XJ ZJ CJ 电机断电停止 按动机壳右侧的紧急停止按钮TA2直接切断接触器 达到紧急停机的目地 4 保护器的试验和复位4 1保护器的试验不允许在起动器运行条件下进行 4 2保护器的试验通过前门上的试验开关HK进行 试验项目可将旋钮指针旋指到某故障标示位置上 相应的故障显示在显示窗上显出 但断相 过载 故障为延时显示 试验过后按动前门上的停止兼复位按钮TA1进行复位 但过载不能手动复位 而是自动复位 其复位时间为2 3分钟 4 3保护器的漏电故障 是指漏电闭锁而言 指起动器在吸合前对其负荷线路的对地绝缘进行检测 若低于闭锁值则起动器拒绝起动 5保护特性5 1过载保护特性 一旦过载保护动作 在切除过载电流后 保护器将从过载状态向冷态特性方向恢复 5 2过流保护特性 过流保护特性为 8 10 倍整定电流 动作时间0 2S t 0 4S复位方式为手动 5 3三相电流不平衡保护特性 使用与维护 1 起动器使用前应检查是否有产品合格证 并检查在运输或存放过程中有无损坏 发现问题应及时处理 否则不准使用 2 在使用过程中应定期检查真空开关管的真空度 粗略考核真空度的方法是将真空触头单独进行工频耐压值的测定 工频电压施压加在分断状态下的真空触头动 静导电杆之间 动导杆接地 将测量的工频耐压值与产品出厂时的试验电压 10千伏1分钟 相比较 如低于7千伏 则不允许使用 3 应注意电源电压等级是否与起动器控制变压器一次侧接线一致 并将电子保护插件的100 接到与电源电压相符的一端 4 电子保护插件电流的整定方法是 根据负荷电流值选取电流值相近且稍大的电流挡位 据保护器上的整定值表 按动相应的按键 红点按下为1 反之为0 进行整定 5 用户如进行耐压试验 注意一定要将阻容吸收装置拆除 同时还要将电子保护组件和先导插件拔出 否则会造成元件损坏 进行大电流试验时 应将控制变压器的一次侧 1140V 的二根线与主回路断开 否则会发生人身设备事故 6 试验中严禁带电拨插电子插件 以免损坏电路 7 关于本质安全电路 不准用电缆接地芯线作本安电路的控制线 本安电路不准与其他非本安电路连接 不准更改本安电路的元器件型号 规格参数 8 起动器接线腔两侧的进出线引入装置及控制回路进出线引入装置暂不使用的均应用压盘 金属堵板和密封圈进行可靠密封 防爆接合面在使用中严禁碰伤 注意表面清洁 定期薄薄地涂上一层204 1置换型防锈油 1 保护器试验开关HK 不允许在起动器工作时进行转换试验 而且在试验后 必须按前门上的停止按钮进行复位 但不是对 过载 复位 过载 是自动复位 复位时间为2 3分钟 2 单机远控 双机联控接法如上图所示 3 单机联控 本台和下台起动器的1K都倒向 远控 2K倒向 联控 2SJ调至1 2S 本台的1SJ调至 3 5 S 下台的1SJ调至OS 4 单机 近控 时 二极管D1在K2 6之间 出厂时已接好 第五章 矿用隔爆型真空电磁起动器 QBZ 80 120 200 1140 660 380 型号 用途及工作条件 1 本矿用隔爆型真空电磁起动器 以下简称起动器 用于交流50Hz 电压380V 660V 1140V的电路中作直接或远距离控制三相鼠笼型异步电动机 并可在停止时进行换向 起动器具有 1 1失压保护 1 2过载保护 1 3短路保护 1 4过电压保护 1 5断相保护 1 6主电路漏电闭锁保护 2 起动器的型号的表示方法如下 注 本说明同时对型号为BQD 80 660 380 QBZ 80 120 200 1140 660 QBZ 120 200 660产品作出了说明 3 起动器可在下列条件下工作 3 1海拔不超过2000米 3 2周围环境温度为 5 40 3 3周围空气相对湿度不大于95 25 时 3 4在具有甲烷混合物及煤尘爆炸危险的工矿企业中 3 5周围介质中不得含有破坏金属或绝缘的气体及蒸气 3 6没有剧烈振动 颠簸的场合 3 7在具有防止水 液体和雨雪侵入的地方 3 8安装位置与垂直面的倾斜度不超过15度 3 9污染等级 3级 3 10安装类别 类 技术数据 1起动器的主要技术参数如表1所示 结构概述 1 起动器由隔爆外壳和真空本体组成 真空本体装于隔爆外壳中 2 起动器外壳为圆型 壳转盖为转动式齿口结构 壳身上部为接线箱 用以引进电源电缆和引出电机电缆 且均采取隔爆措施 以达到隔爆要求 在外壳右侧有隔离换向开关的转换手柄和停止按钮 两者有机械联锁 只有停止