馈电开关说明书要点

矿用隔爆真空馈电开关8.1 DKZB-400/1140矿用隔爆型真空自动馈电开关馈电开关主要用作供电系统的总开关、分支开关，也可作为大容量电动机不频繁起动之用。当线路中出现过载或短路故障时，馈电开关能根据要求自动地切断电路。同时馈电开关可与检漏继电器配合使用或自身内装置检漏保护单元，对系统中的漏电故障实施保护。8.1.1概述1技术特征额定电压 /V 1140/660额定电流 /A 400最大分断能力 /A 7500（30次）分断时间 /s 0.03(从接到电流、继电器动作信号起到分断完毕)电寿命 /次 3000（分、合额定电流）机械寿命 /次 15000过载保护：整定值 /A 160、200、250、300、350、400 保护特性 过电流/整定电流 动作时间 1.0 不动作 1.3 1h 2.0 10min 3.0 可返回电间3s短路保护整定值（瞬动） /A 1200、1800、2400、3000、3500、4000 欠压保护 当电压降到0.350.65UN时, 失压线圈释放，开关脱扣，分闸。 当电网停电时失压线圈释放，开关脱扣，分闸漏气闭锁 开关分闸后，任一真空管完全漏气时，开关闭锁而不能合闸漏电保护 与检漏继电器配合使用，对线路实行漏电保护远方分闸 外接主令开关（常开接点）可实现远方分闸重量 /kg 约90 2. 结构特点1）外壳部分隔爆外壳分为2个隔爆腔，上腔为接线空腔，下腔为主腔（包括腔体与前门）。前门与壳体用12个M12螺栓紧固，支承在壳体的铰链上。ZD1-400/1140型真空断路器安装在后腔中部，其操作轴与脱扣按钮分别由连接套、连动板、操作手把与手动脱扣按钮相连，并与连接套与外壳把手相连。阻容吸收器安装在后腔左上方，接在开关的负荷侧。前门内侧下方装有易拆的控制芯板组件，中间为试验开关，上方为开关工作状态指示灯。前门与外壳有可靠的机械闭锁。2）芯子部分（1）ZD1-400/1140型真空断路器为一长方体结构。它由装有3只真空管、3只拉力继电器、电流互感器组和操作机构等组成。断路器的触头开距为40.5mm，超行程为10.5mm。（2）控制电源开关。用来接通与分断电源变压器的一侧电源，还兼作故障排除后开关重新分闸前解除记忆的复位开关。（3）阻容吸收装置。每相电容为0.47F/2kV，串联电阻为200/4W。（4）控制组件板。电源变压器1140V（660V）/127V、60V、32V、12V；电子脱扣器组件共有3块插件，即插件I是交直流电源，插件是过流保护晶体管电路，插件为过流信号整流与整定分压器。（5）检查试验开关。该开关用来检查馈电开关动作性能，其手把在中间位置为正常运行位置，左旋为“短路试验”，瞬时分闸；右旋为“过载试验”，延时约10s分闸。相应的指示灯点亮。（6）指示灯。共有5个指示灯，其中2个黄色灯指示合闸与分闸；故障信号灯有白、红、绿3个，分别指示过载、短路和真空管漏气。8.1.2工作原理电气原理如图8-1。该馈电开关为手动合闸/跳闸，保护装置作用下自动跳闸，或操作外接分闸按钮（常闭）跳闸。图8-1 DKZB-400/1140矿用隔爆型真空馈电开关电气原理图1控制电源部分（插件I）由晶体管T1、T2、稳压管VS1、电阻R2R5组成串联调整型稳压电路，可使电源电压在75%105%UN范围内维持+15V直流电压。2保护装置的传感电路电流互感器1TA3TA将主回路大电流变为小电流，经固定电阻RA、RB、RC变为正比于动力回路电流大小的交流电压信号，送给过流信号整定插件。RYW1RYW3为压敏电阻，吸收浪涌电压。3过流信号整流和整定分压部分（插件）由传感电路送来反映主回路电流大小的电压信号，经D22D33整流后，对电容C9、C10充电，电容两端电压与主回路电流近似为线性关系，该电压由二极管D34导引至分励线圈YA2。当电网出现大短路电流时，对YA2线圈提供驱动电源。过载分压器在1倍整定值时，输出电压为5.6V（设计值）；短路分压器在1倍整定值时，输出电压为12V（设计值）。 4过载、短路保护（插件）1）过载保护电路T3、T4组成组成鉴幅开关电路，R15、RP2、R17、VS5与C6组成充电回路，过载分压器输出的电压为其充电电源。当主回路发生过载时，即实际电流大于整定电流，由过载整定开关S1取出电压信号升高，T3导通，T4截止，过载信号电压经V37、R15、RP2、R17对C6的充电，充电电压大于6.2V时，过载延时起动（反时限特性），T5导通，T6导通，T7截止，T7集电极为高电平，T8导通，T9导通。同时，V17导通，单结晶体管UJT导通，晶闸管SCR导通，分励线圈YA2得电动作，馈电开关跳闸。过载时T9导通，其集电极为低电平，稳压管VS2截止，T15截止，继电器1K释放，其常开接点使释压线圈YA1断电释放，保证开关跳闸。1K常闭接点闭合，过载指示灯点亮。过载时T15截止，其集电极高电平，T17导通，继电器4K吸合，常闭接点4K断开T15集电极，保证T15截止，继电器1K不吸合，即过载保护具有记忆功能。若解除闭锁，可操作辅助开关S切断控制电源，即可复位。2）短路保护电路T10、T11、T12、V18等组成鉴幅开关电路。由短路保护分压器输出电压驱动。当主回路发生短路时，即实际电流大于开关S2的整定电流时，S2取出的电压信号使T10导通、T11导通，T12截止，其集电极高电平，D18导通，单结晶体管UJT导通，动作过程同过载保护，开关跳闸。T12截止，T13导通、T14导通，T14集电极低电平，VS3截止，T16截止，继电器2K释放，其常闭接点闭合，短路跳闸指示灯亮。T16截止，T18导通，继电器5吸合，其常闭接点断开2K电源。即短路保护仍具有记忆功能，复位方法同过载保护。5分励线圈YA2、欠压脱扣线圈YA1分励线圈YA2正常时不通电，欠压脱扣线圈YA1常时带电吸合，但其吸合必须在储能操作时借助于手把带动压板，推压衔铁吸合，并靠其电磁吸力维持。过载或短路故障发生后，晶闸管SCR导通，或远方分励主令开关闭合，使YA2通电，YA1被短接，而YA2吸合，YA1释放，开关脱扣，YA1、YA2同时作用，从而提高了保护装置动作的可靠性。YA2线圈由电源及电流互感器的过流信号双重供电，增加了动作的可靠性。当电源电压下降至额定电压的35%65%时，YA1线圈自行释放，馈电开关跳闸。6试验电路操作转换开关SC将模拟过载和短路试验电压接入电路，使脱扣器动作，馈电开关跳闸。过载试验电压约为直流35V，过载试验延时约为8s12s；短路试验电压约为直流15V，开关瞬动。8.1.3 低压馈电开关常见故障及处理方法（表8-1）表8-1 DKZB-400/1140型馈电开关常见故障及处理方法序号故障现象故障原因处理方法1隔离开关合闸后，指示灯不亮，馈电开关不能合闸1熔断器熔件熔断2控制变压器电源线开路3控制变压器有故障1更换熔件2检查控制线路3检修更换控制变压器2馈电开关不能合闸1开关跳闸后未复位2真空触头漏气，继电器3K动作3试验开关误打至“过载”或“短路”试验位置426线与27线之间开路5合闸机构工作不正常6外电路有漏电故障，外配漏电继电器动作闭锁1操纵转换开关S进行复位2更换真空触头3将试验开关打到中间位置4接好连线5修理调整机构6检查并处理漏电故障，然后解除闭锁3馈电开关合闸后即跳闸1外电路有短路故障，保护装置动作2馈电开关辅助接点QA2滞后13KPF接点断开3保护插件损坏1检查、处理短路故障2调整QA2接点，使之比13KPF接点先动作3更换插件4馈电开关试验时振动1试验开关触点接触不良2保护插件损坏1修理调整触点2更换插件8.2 KBZ-630/1140（660）Z矿用隔爆型智能真空馈电开关8.2.1 概述KBZ-630/1140Z矿用隔爆型智能真空馈电开关（以下简称馈电开关），由常州联力自动化科技有限公司生产。它适用于含有爆炸性气体（甲烷）和煤尘的煤矿井下，在交流50Hz，电压为1140V或660V，电流至630A的中性点不接地三相电网中，作为配电开关。馈电开关的控制器采用了16位微控制器，经过抗干扰处理，保护精度高，工作可靠。具有漏电闭锁、漏电跳闸、过载、短路、缺相、失压保护功能及过电压、欠电压显示功能。可选配控制模块实现远程控制。馈电开关采用液晶显示器，显示分闸、合闸、控制信号状态及电压、电流、绝缘电阻和电网频率等数值。故障发生后，自动给出过载、短路、缺相、漏电、欠压、过压等故障的汉字指示，显示直观、易懂。使用前门上的设置按钮可设置运行参数和程序状态。具有电流检测功能，输出DC1mA5mA电流信号或200Hz1000Hz脉冲信号。具有漏电/短路、过载/缺相两路故障接点信号输出。1.技术参数及主要性能1）技术参数（表8-2）表8-2 KBZ-630/1140（660）Z隔爆智能型馈电开关主要技术参数型号额定电压/V额定电流/A最大分断能力（1140V） /kA操作方式KBZ-630/1140（660）1140或66063012.5电动合闸，手动脱扣，欠压分励脱扣2）主要性能（1）失压保护。失压时馈电开关自动跳闸，瞬时动作；（2）过载保护。整定值为50A630A，过载保护特性如表8-3。表8-3 KBZ-630/1140（660）Z保护特性过载倍数动作时间状态复位方式复位时间1.052h不动作冷态1.200.2h1h热态手动2min1.5090s180s热态手动2min2.0045s90s热态手动2min4.0014s45s热态手动2min6.008s14s冷态手动2min过载保护动作后，馈电开关不能自动恢复，故障排除后，按复位按钮后，馈电开关可重新合闸。（3）短路保护。短路保护动作电流整定范围为1500A6300A，瞬动或0ms2500ms可调。（4）漏电闭锁与漏电跳闸保护。动作值及动作时间见表8-4。表8-4 漏电保护动作值及动作时间表额定工作电压 /V漏电动作电阻整定值 /k漏电闭锁电阻整定值 /k1k电阻动作时间 /ms1140204050660112280漏电闭锁，在分闸状态下，主回路对地绝缘电阻下降到漏电闭锁电阻值以下时，漏电闭锁保护动作，馈电开关不能合闸。当主回路对地绝缘电阻恢复到漏电闭锁动作电阻值的1.5倍以上时，自动复位。漏电跳闸，在合闸状态下，主回路对地绝缘电阻下降到漏电跳闸动作电阻值及以下时，漏电跳闸保护动作，馈电开关跳闸。（5）缺相保护。当馈电开关主回路三相电流中任何两相电流连续相差0.58倍以上120s时，缺相保护动作，馈电开关跳闸。缺相保护动作后，馈电开关不能自动复位，故障排除后，按复位按钮复位后，可重新合闸。（6）过电压及欠电压指示当主回路电压小于额定电压的85%时，馈电开关的液晶显示器自动给出欠压指示；当主回路电压大于额定电压的1.15%时，馈电开关的液晶显示器自动给出过电压指示。（7）具有两路故障保护输出接点，接点容量为220V，5A。故障1：短路/漏电故障2：过载/缺相（8）具有一路电流检测信号输出，可选电流信号DC1mA5mA或频率脉冲信号200Hz1000Hz，均对应01.4倍额定电流。（9）“短路试验”按钮、“漏电试验”旋钮，进行短路及漏电试验；具有“设置”、“1”、“10”、“复位”按钮，用于功能设置及故障复位；具有“合闸”、“分闸”按钮。用于馈电开关的就地合闸、分闸。（10）馈电开关采用液晶显示器（12832），具有汉字显示功能。运行参数显示：电压值、欠电压、过电压、电流值、绝缘电阻值、电网频率。运行状态显示：馈电开关的分闸、合闸状态、控制信号状态。故障参数显示：短路、漏电、过载、缺相。 设置状态及参数显示。2.结构特点馈电开关由座在滑撬上的方形隔爆外壳、固定在外壳主腔内的主控单元和通过铰链安装于外壳上的主腔门盖部件组成。主腔门盖部件由平面止口式钢板门盖、程控组件和液晶显示组件构成。程控组件包括程控电路板、底板和安装在底板背面的操作按钮组成。程控组件通过接插件与其他部件进行电气联接；操作按钮用于运行状态及参数的设置、短路试验及近控时对馈电开关进行合闸和分闸控制。馈电开关右侧上的旋钮用于漏电试验。8.2.2 工作原理KBZ-630/1140（660）Z矿用隔爆智能真空馈电开关采用了16位微控制器，控制信号的采集、保护功能的实现和主回路的通断控制均由微控制器完成。电气原理如图8-2所示。接线线转换见表8-7。图8-2 KBZ-630/1140（660）Z矿用隔爆智能真空馈电开关电气原理图1主控单元主控单元的电气元件主要安装在固定芯架上，部分器件安装在固定芯架的后面及右侧的隔离主腔内。主控单元主要由以下器件组成。（1）真空断路器ZK1-630/1140，用以闭合及分断主回路，辅助接点用于的控制回路。（2）电源变压器T1，1140V、660V/220V、24V、36V。（3）控制变压器T2，220V/22V、11V、11V。（4）电源滤波器LBQ（DL-2D）。（5）电流互感器TA1。（6）交流中间继电器ZJ1ZJ3。（7）千伏级熔断器FU1（RL5-5A/1140V）；熔断器FU2、FU3、FU4、FU8。（8）中继电源ZJD1、ZJD2。（9）漏电检测部件等。2合闸/分闸控制 馈电开关具有近控/远控功能，控制合闸/分闸的回路共用一套。按合闸按钮时，合闸回路光电耦合器导通，微控制器检测到此信号后便认为外界需要馈电开关合闸。液晶显示器显示“控制合闸”，若此时没有漏电闭锁故障且原来的故障也复位，则微控制器向真空接触器输出合闸信号，通过中间继电器带动真空断路器合闸。同时，停止漏电闭锁检测，进入漏电保护检测状态。按分闸按钮时，分闸回路光电耦合器导通，微控制器检测到此信号后，认为外界需要馈电开关分闸，液晶显示器显示“控制分闸”，微控制器向真空断路器输出分闸信号，通过中间继电器带动真空断路器分闸。同时，停止漏电保护检测，进入漏电闭锁检测状态。没有合闸/分闸控制时，液晶显示器显示“控制无”。3保护装置动作过程电流互感器TA1将0630A的电流信号转换成0150V电压信号，无源电流采样器将0150V的电压信号转换成01V电压信号，通过运算放大器产生05V电压信号送入微控制器进行A/D采样。无源电压采样器将050V的电压信号转换成01V电压信号，通过运算放大器产生05V电压信号，送入微控制器进行A/D采样。根据电压、电流有效值的定义，微控制器采用交流直接采样的方法，实时跟踪电网频率，动态调整采样间隔，每周波采样20点。微控制器对采样的电压信号进行运算滤波，计算电压结果大于1.15倍额定电压时，自动显示过电压；计算电压结果小于0.85倍额定电压时，自动显示欠电压。微控制器同时对采样的三相电流信号进行运算滤波，计算电流结果，任何一相连续大于速断整定电流值的一定时间后，即02500ms内可调，自动显示短路，真空断路器跳闸；计算电流结果，任何一相大于1.2倍以上额定电流时，微控制器根据过载倍数，依据反时限原则，自动显示过载，并使真空断路器跳闸；计算电流结果，任何两相电流值持续相差0.58倍以上时，微控制器延时，到达120s时，自动显示缺相，断路器跳闸。电路工作时，微控制器将检测的电流信号经光电耦合器隔离后，进行D/A转换，对应01.4倍额定电流，输出1mA5mA电流。8.2.3 使用维护1接线（1）控制回路进出线穿墙端子JD1、JD2、JD3。JD3穿墙端子的16号端子为FLEX I/O模块输入、输出端子，供控制系统远程控制用。（2）接线排为K，其中XYK5为故障1输出，XYK6故障2输出，XYK1是XYK5和XYK6的公共端，XYK7、XYK8本机状态1输出，XYK9、XYK10本机状态2输出，XYK11、XYK12为电流检测模拟量DC1mA5mA输出端子，XYK13、XYK14为电流检测200Hz1000Hz脉冲信号。JD3穿墙端子的16号端子为FLEX I/O模块输入、输出端子，供控制系统远程控制用。接线端子排见表8-5。表8-5 接线端子排接线表穿墙端子JD接线端子K信号名称JD111K5、K6的公共端22334455故障1（漏电/短路）66故障2（过载/断相）77本机状态1（馈电开关的一组常开接点）8899本机状态2（馈电开关的一组常闭接点）JD2110211电流输出+312电流输出-413脉冲信号输出+514脉冲信号输出-615716817918JD31FLEX I/O_-V黑23FLEX I/O_CANLow兰4FLEX I/O_Driam屏蔽5FLEX I/O_CANHigh白6FLEX I/O_+V红（3）控制变压器接线当工作电压为1140V，电源输入线接到XG1接线排的XG1：1端子上；电源电压为660V，接XG1：3端子。2液晶显示器显示运行状态、运行参数、故障信号。无停机故障时，自动轮流显示运行状态、运行参数。有停机故障时，显示故障内容。3运行状态及运行参数显示 （1）主回路电压、电流显示电压 ： （V） A电流： （A）显示型式主回路电压小于额定电压的0.85倍时，液晶显示器右上方A处显示为欠电压；主回电压大于额定电压的1.15倍时，A处显示为过电压；电压显示精度为设定值10%，电流显示精度为设定值的10%。（2）电网频率及主电路绝缘电阻值显示频率： （Hz） 绝缘电阻： （k）显示型式频率值无有效值时，显示？（Hz）绝缘电阻大于1023k，显示. （k）（3）状态显示显示本机状态、本机控制信号状态和后机运行状态。本机 A 控制 B显示型式本机运行时，A显示为合闸；本机停止时，A显示为分闸。本机合闸控制信号为真时，B显示为合闸；分闸控制信号为真时，B显示为分闸；没有合闸及分闸控制信号时，B显示为无。4故障显示（1）保护显示显示是否有短路、过载、漏电、缺相等故障发生。 短路 过载 漏电 缺相 显示型式故障发生时，故障内容在对应的位置显示。短路、过载、缺相发生时有记忆保持功能。故障排除后，需人工按复位按钮清除；漏电闭锁、漏电保护动作后，绝缘电阻值恢复到漏电动作电阻值的1.5倍以上时，自动复位。（2）状态故障显示 本机返回 A 显示型式当本机控制合闸信号发出3s后，未能检测到本机已合闸的状态时，A显示为无。5设置门盖上的3个设置按钮，即“设置”、“1”、“10”。只有本机处于分闸状态时，“设置”按钮才有效。设置的数值只有通过“设置”按钮回到参数轮流显示状态时，才被记忆有效。（1）设置额定电流值按“设置”按钮1次，显示设置状态额定电流：（A） 每按1次“10”，值加10，按1次“1”，值加1，当值大于630时，自动减去580，额定电流设定范围50A630A。（2）设置额定电压在设置额定电流值状态下，按“设置”钮1次，显示 设置状态供电电压：（V） 每按1次“1”，在“1140”和“660”之间转换。（3）设置速断电流值在设置供电电压值状态下，按1次“设置”按钮，显示设置状态速断电流：（A） 每按1次“10”，值加100，按“1”1次，值加10，当值大于6300时，自动减去4800。速断电流设定范围为1500A6300A。（4）设置电流输出测试在设置速断电流状态下，按“设置”钮1次，显示 设置状态电流输出测试：5mA 该功能用于输出1.4倍额定电流时的5mA电流，可用于满量程电流输出校验。（5）设置速断延时在设置5mA标准电流输出状态下，按“设置”按钮1次，显示 设置状态速断延时：（ms） 该功能用于设置检测到的本开关电流连续大于速断电流多长时间才确认为短路故障。每按1次“10”，值加100，按“1”1次，值加10，当值大于2500时，自动复零，延时时间设置范围为02500ms。（5）设置漏电延时在设置速断延时状态下，按“设置”钮1次，显示设置状态漏电延时：（ms） 该功能用于设置检测到的本开关连续产生漏电多长时间才确认为漏电故障。每按1次“10”，值加100，按“1”1次，值加10，当值大于2500时，自动复零，延时时间设置范围为02500ms。在本机设置状态下，再按“设置”钮1次，设定参数即可被记忆，同时恢复到参数轮流显示状态。6故障试验检测“短路”试验按钮用于模拟短路试验，馈电开关合闸前，按下“短路”试验按钮，短路故障立即显示，故障1常开接点闭合。“漏电”试验按钮用于模拟漏电试验，馈电开关合闸前，将“漏电”试验旋钮打在“漏电”位置，漏电故障立即显示，故障1常开接点闭合。7复位“复位”按钮用于排除故障后，人工复位和清除。8馈电开关的操作馈电开关具有近控、远控运行方式选择，通过远控转输模块可实现远程控制。（1）近控。在“近控”方式时，按门上的“合闸”按钮，馈电开关就地合闸。按门上的“分闸”按钮，馈电开关跳闸。（2）远控。当FLEX I/O使馈电开关处在“远控”方式时，按门盖上的“合闸”按钮不起作用，按下外壳上的“分闸”按钮即可停机。（3）手动分闸。在紧急情况下，可按下馈电开关右侧下部的分闸按钮，对馈电开关手动分闸。9常见故障及排除（表8-6）表8-6 KBZ-630/1140（660）Z馈电开关常见故障及排除故障现象故障原因排除方法馈电开关无指示，合闸不动作前级没有来电检查前级电压FU1熔断更换FU1熔芯主控板故障检查主控板，必要时更换馈电开关有指示，合闸不动作漏电闭锁检查动力电缆绝缘电阻前级电源电压过低检查前级电源电压FU2熔断检查FU2中间继电器ZJ1有故障更换ZJ1操纵机构故障检查操纵机构馈电开关保护装置误动作，不能合闸控制线路故障检查控制线路主控板故障检查主控制板，必要时更换主控板试验开关未复位或有故障复位试验开关，检查试验开关为检修查找控制线路方便，其线束转换见表8-7。表8-7 KBZ-630/1140馈电开关线束转换表起经连接止插头插座接线端子接线端子插座插座接线端子FLEX+24VX84T：13 X84Z：13X86：5X83：14ZJ3：9 XQ2：14OW8：B-8X84T：12X84Z：12X82：14X51：14OW8：C-9X84T：11X84Z：11X86：6ZJ3：13OW8：B-6X84T：10X84Z：10X82：14X51：14OW8：C-7X84T：9X84Z：9X82：4X51：4OW8：B-4X84T：8X84Z：8X81Z：12X52：12OW8：C-5X84T：7X84Z：7X81Z：25X52：25OW8：B-2X84T：6X84Z：6X86：2X80Z：2ZJ3：4OW8：C-3X84T：5X84Z：5X81Z：25X52：25OW8：B-0X84T：4X84Z：4X82：13X51：13OW8：C-1X84T：3X84Z：3X82：9X51：9IB8：C-1X84T：2X84Z：2X86：4ZJ3：6IB8：B-0X84T：1X84Z：1X83：13X80Z：8XQ2：13ZJ1：14X85：3XQ1：12T1：33X85：4XQ1：11X52：11X83：15X81Z：11XQ2：23X52：25X83：16X81Z：25XQ2：24JD2：1X83：11X80Z：10XQ2：11JD1：9X83：12X80Z：9XQ2：12JD1：8X83：13X80Z：8XQ2：13JD1：7X83：14X80Z：7XQ2：14ZJD1：3X83：7XQ1：4ZJ2：2X83：8XQ1：3ZJD1：7X83：9XQ1：2ZJ2：4X83：10XQ2：33X51：20X82：20JLDX51：19X82：19T2：9X51：18X82：18T1：40X51：17X82：17X83：5XQ1：6X51：16X82：16X83：3XQ1：8X51：15X82：15X83：1XQ1：10X51：14X82：14ZJD2：8续 表8-7起经连接止插头插座接线端子接线端子插座插座接线端子X51：13 X82：13 X84Z：4 FU6：2X51：12 X82：12 T2：7X51：11X82：11T2：11X51：10X82：10PEX51：9X82：9 X84Z：3OW8：C-1X51：8X82：8T1：41X51：7X82：7X83：6XQ1：5X51：6X82：6