400矿用隔爆智能真空馈电开关2

1、KBZ-400/1140 （660）Z矿用隔爆型智能真空馈电开关使用说明书V1.0 版常州联力自动化科技有限公司2002年6月KBZ-400/1140 （660） Z矿用隔爆型智能真空馈电开关1 概述KBZ-400/1140（ 660）Z矿用隔爆型智能真空馈电开关（以下简称馈电开关），适用于含有爆炸性气体（甲烷）和煤尘的煤矿井下，在交流 50Hz，1140V或660V，电流至400A的中性点不接地的三 相电网中，作配电总开关或分支开关。总开关具有附加直流电源的漏电保护，可作为I级漏电保护或 配电分开关的后备漏电保护；配电分开关具有选择性漏电保护。馈电开关的控制器采用了16位微控制器，经过抗干扰

2、处理，工作可靠、保护精度高、反应速度快。具有漏电闭锁、过载、短路、缺相、失压和漏电保护，以及过压、欠压指示功能，并可选配控制 模块实现远程监控。馈电开关采用具有汉字显示功能的液晶显示器，显示运行状态、运行参数以及故障。显示直观、 易懂。使用前门上的设置按钮可方便地设置运行参数和程控状态。具有电流检测功能，输出DC15mA电流信号或2001000Hz脉冲信号。具有漏电/短路和过载/缺相两路故障接点信号输出。真空断路器、继电器、电子器件、接插端子等均采用国内外知名厂商优质产品。快开门及模块结 构，操作方便，易于维修。配线简洁、可靠。KZ 400 / 1140 (660)2.型号编制智能额定电压（1

3、140V或660V）额定电流（400A）真空隔爆型馈电开关3. 使用条件海拔高度不超过2000米；周围环境温度为-5 C +40 C;周围环境湿度不大于 95% （ +25 C）; 无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中； 无显著冲击振动的地方；能防止雨雪与滴水的地方；与水平面的安装倾斜度不超过15。4.主要技术参数4.1 额定工作电压：660V、1140V4.2额定工作电流：400A4.3 额定频率：50HZ4.4额定工作制：长期工作制4.5 额定短路分断能力：7.5kA (1140V、cos 0.35 )4.6操作方式：电动合闸；欠压、分励脱扣；手动脱扣4.7保护：a .失压 b.过载c.短路d.

4、漏电与漏电闭锁e.缺相4.8显示馈电开关采用液晶显示器(128X 32点阵)，具有汉字显示功能。其显示 a .运行参数：电压值、电流值、绝缘电阻值、电网频率值、欠压、过压。b. 运行状态：合闸、分闸及控制信号。c. 故障：过载、短路、漏电、缺相4.9 操作方式：电动合闸；欠压、分励脱扣；手动脱扣4.10主回路、控制回路进出线嘴左侧：大出线嘴2个，小出线嘴1个；右側：大出线嘴2个，小出线嘴1个；正面：小出线嘴3个；引入电缆外径：大出线嘴：3271 mm;小出线嘴：1421 mm4.11 外形尺寸：968 X 699 X 965 见图14.12 重量：450kg5结构5.1馈电开关由座在撬架上的方

5、形隔爆外壳、外壳主腔内的主控单元和通过铰链安装于外壳上的门 盖组件组成。5.1.1外壳包括方形隔爆外壳和机械闭锁机构。隔爆外壳由主腔和接线腔构成，具体见图2。5.1.2门盖组件包括平面止口式钢板门盖、程控组件和液晶显示组件。门盖组件的布置见图3与图4。程控组件(见图5)包括程控电路板、底板和安装在底板背面的控制按钮。程控组件通过接插件与其 它部件进行电联接。必要时可将接插件拔出，并将程控组件上的紧固螺钉拧下，程控组件即可取下。控制按钮用于馈电开关的合闸和分闸、参数的设置(详见8.5条)、短路试验及故障复位。馈电开关右侧上方的按钮用于漏电试验。5.1.3主控单元的电器元件主要安装于固定芯架上，部

6、分器件安装于固定芯架后面及断路器后侧的隔爆主腔内。固定芯架见图6。主控单元主要由以下器件组成：(1)真空断路器ZK3-400/1.14用以闭合及分断主回路，其辅助接点用于控制线路；(2) 电流互感器LH1LH3;(3) 电源变压器 T1 (1140V、660V/220V、22V、22V、36V);(4) 电源滤波器 LBQ( DL-2D)；(5) 控制变压器 T2( 220V/22V、11V、11V);(6) 千伏级熔断器 FU1 ( RL5-5A/1140 );熔断器 FU2(RL1-10A 380V); 熔断器 FU3 FU8(BLX-1 3A)；(7) 中间继电器 JZ1 ( 3TF32

7、00-1XB4 DC24V ); JZ2、JZ3 ( HH53P DC24V );(8) 中继电源 ZJD1、ZJD2 ( DC48V ；(9) 漏电检测单元包括三相电抗器SK-100、零序电抗器LK-400、零序电流互感器、零序电压互感器、阻流圈(CH-10H)、选漏控制板和主分机转换板。馈电开关控制线路使用的导线：千伏级为红色；接地为黄绿双色；其它为别的颜色。导线两端套 有标号套管。千伏级导线外套红色耐热塑料套管。5.2开门与关门馈电开关开门时需先将外壳右侧的电源开关打至停位置，然后将机械闭锁杆旋至离开门盖上的挡块，提起馈电开关左侧固定于铰链上的操作手把，将门盖向上抬起约30mm后(不要抬

8、得过高)即可利用门盖右侧拉手将门打开。关门时，用手平提铰链上的操作手把，转动门盖将其与主箱法兰贴平(转动门盖时 注意：1.操作手把抬起的高度应避免操作手把上部的凸轮与铰链顶撞。2.避免门盖组件与主腔联接的线束挤坏。),然后将馈电开关左侧的操作手把下压到位，再将机械闭锁杆反旋至门盖的挡块上。6原理馈电开关采用了 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。6.1合闸、分闸控制合闸时，按门盖上合闸按钮，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”，此时若没有漏电闭锁故障或发生过的故障已复位，则微控制器

9、输出信号， 使中间继电器JZ1得电吸合，JZ1常开接点闭合接通真空断路器电动合闸电路， 馈电开关合闸，同时漏电闭锁停止检测，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便认为外界需要馈电开关分闸，液晶显示器显示“控制分闸”，微控制器输出信号使中间继电器JZ2得电吸合，JZ2常开接点闭合，接通真空断路器的欠压、分励线圈回路，真空断路器脱扣，馈电开关分闸。微控制器通过本机状 态检测到开关分闸后，中止信号输出，JZ2失电，同时微控制器停止漏电保护检测，进入漏电闭锁检测状态。没有分闸及合闸控制时液晶显示器显示“控制无”。6.2保护电流互感器LH1LH3将04000

10、A的电流信号变换成 0150V电压信号，电压、电压转换器再将 该信号转换成01V电压信号，通过运算放大器变为 05V电压信号输入微控制器进行A/D采样处理。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，当计算出的电压值大于1.15倍额定电压时馈电开关自动显示“过压”；当计算出的电压值小于0.85倍额定电压时，馈电开 关自动显示“欠压”。微控制器同时对采样的三相电流信号进行运算滤波，当计算出任何一相电流值连续大于速断电流值，微控制器立即输出分闸信号，馈电开关分闸并显示“短路”。当计算出任何一

11、相电流值大于1.05倍额定电流值时，微控制器依据过载反时限特性，使馈电开关分闸并自动显示 “过载”。当计算出任何两相电流值持续相差0.58倍以上达120S时，微控制器输出分闸信号，馈电开关分闸并自动显示“缺相”。总开关的漏电保护采用附加直流原理。当配电线路出现漏电故障时，漏电检测回路中电流增大，该信号送入微控制器进行运算处理，确认为漏电时，微控制器输出分闸信号，馈电开关分闸并 自动显示“漏电”。故障后须人工复位。总开关的漏电保护动作时间，可通过门盖上的设置按钮进行 设定。作配电分开关的后备漏电保护时，请设定为250MS分开关的漏电保护采用零序电流方向性原理。当配电分支线路出现漏电故障时，从零序

12、电流互感器和零序电压互感器取得的信号，送入微控制器进行运算及相位处理，确认为漏电时，微控制器输出 分闸信号，馈电开关分闸并自动显示“漏电”。故障后须人工复位。馈电开关正常工作时， 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 15mA电流或2001000HZ脉冲信号。6.3 保护动作参数6.3.1失压保护：失压时馈电开关瞬时动作；6.3.2过载保护：整定值为50400A,过载保护特性如表1 ;表1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1.200.2-1h热态手动2mi n1.5090-180S热态手动2mi n2.0045-90S热

13、态手动2mi n4.0014-45S热态手动2mi n6.008-14s冷态手动2mi n过载保护动作后馈电开关不能自动复位，须待故障排除后按复位按钮，馈电开关才能重新合闸。6.3.4短路保护：短路保护动作电流整定范围为8004000A，瞬动。短路保护动作后馈电开关不能自动复位，须待故障排除后按压复位按钮，馈电开关才能重新合闸。6.3.5漏电闭锁与漏电保护：动作值及动作时间见表2;表2主电路额定工作电压漏电动作值漏电闭锁动作值1k Q动作时间(V)(kQ)(k Q )(ms)114020 k Q40k Qw 8066011k Q22k Qw 80漏电闭锁：在分闸状态下，主回路对地绝缘阻值下降到

14、表2漏电闭锁动作值以下时，漏电闭锁动作，馈电开关禁止合闸。当主回路对地绝缘阻值恢复到漏电闭锁动作值1.5倍以上时应自动解锁。漏电保护：在合闸状态下，主回路对地绝缘阻值下降到表2漏电保护动作值以下时，漏电保护动作，馈电开关分闸并记忆。须人工复位后再合闸。6.3.6 缺相保护当馈电开关主回路三相工作电流中的任何两相电流连续相差0.58倍以上120S时，馈电开关缺相保护动作。缺相保护动作后馈电开关不能自动复位，待故障排除后，须按复位按钮，馈电开关才能重新合闸。6.3.7 过压及欠压指示当主回路的电压小于额定电压的85%寸，馈电开关的液晶显示器自动给出“欠压”指示；当主回路的电压大于额定电压的 115

15、%时，馈电开关的液晶显示器自动给出“过压”指示。6.3.8 具有二路故障保护接点输出，接点容量为220V、5A。故障1 :短路/漏电故障2 :过载/缺相6.3.9 具有一路电流检测信号输出，可选电流信号 DC1-5mA或脉冲频率信号 200-1000HZ，均对应01.4倍额定电流。6.3.10 具有“短路试验”按钮及漏电试验按钮用于进行短路及漏电试验；具有“设置”、“X 1”、“X10”、“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及分闸。短”分*y&a699口口690图1开关外型图-iF: i-r F=FJFI |1|1F早 1,竽| 萝 竽-|-|

16、T Illi 1ll=ta=-EL/卍3主腔门盖程控组件图2馈电开关构成图门盖液晶园示板 观控組件-匚-匚-gzt1bobropcnycogIi1 一 d1丨二FLE I图3主腔门盖(内面)观察窗SB4复位按钮观察窗SB7合闸按钮SB6分闸按钮观察窗图4主腔门盖(外面)图5程控组件反面iL.1& lW NP Vp8址XNKI XNKB 卜ft-p ” qF牛1ZJ-F+2ZJdZJ+卜_ZoD1ZJD2ZJB图6主控单元闭锁杆开关把手漏电试验按钮7安装接线腔内部安装及布置见图&接线端子排接线见表4。7.1 主电路进出线接线柱：进线三个D11、D12、D13;出线三个 D21、D22、D23。控

17、制电路进出线穿墙端子和接线端子排：JD1、JD2、JD3为九芯穿墙端子。XK为接线排，其中XK:2、XK:3、XK:4接远控按钮；XK:5故障1输出；XK:6故障2输出；XK:1是XK:5和XK:6的公共 端；XK:7、XK:8本机状态1输出；XK:9、XK:10本机状态2输出；XK:11、XK:12为电流检测模拟量DC15mA输出端子;XK:13、XK:14为电流检测200-1000HZ脉冲信号输出端子。JD1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。接地螺钉JD3JO?JDI|图8接线腔内部布置图表4接线端子排接线表穿墙端子JD接线端子K信号名称JD1

18、11K5、K6的公共端22接远控QA : 133接远控QA : 2和远停TA: 144接远控TA : 255故障1 （漏电、短路）66故障2 （过载、缺相）77本机状态1 （馈电开关的一组常开触点）8899本机状态2 （馈电开关的一组常闭触点）JD2110211电流输出+312电流输出-413脉冲信号输出+514脉冲信号输出-6157168179181FLEXI/O -V 黑2FLEXI/O CANLow 兰JD33FLEXI/O Driam 屏蔽4FLEXI/O CANHigh 白5FLEXI/O +V 红68使用8.1确认馈电开关内变压器接线与实际工作电压是否一致。馈电开关出厂时 XG1接

19、线排上的1端子与电源变压器一次侧 1140v端子连接；3端子与电源变压 器一次侧660v端子连接。电源输入线接在 XG1:1端子上即电源变压器的 1140V上。使用前应将馈电 开关门盖打开，检查 XG1接线排上电源输入线的接线位置是否与实际工作电压一致。当工作电压为660V时，电源输入线接到 XG1接线排的XG1: 3端子。当工作电压为 1140V时, 电源输入线接到 XG1接线排的XG1 1端子。电源输入接线见图9。内部电源输入FU1图9电源输入接线图8.2总分开关的接线作总开关时，XD321、XD322、XD323应接在主分机转换板（ZFZ ）的XD31接线排上；作 分开关时，XD321、

20、XD322、XD323应接在主分机转换板（ZFZ ）的XD32接线排上。主分机转换板（ZFZ ）安装在主控单元后侧。8.3合、分闸按下门盖上的合闸按钮，馈电开关合闸。按下门盖上的分闸按钮，馈电开关分闸。8.3.手动分闸按下馈电开关右侧下部的手动分闸按钮，可对馈电开关进行手动分闸。8.4 显示液晶显示器显示运行状态、运行参数和故障信号。无停机故障时自动轮流显示运行状态、运行参数，有停机故障时自动显示故障内容。8.4.1运行状态及运行参数显示：a. 主回路电压及电流值显示显示型式电压：(V)A电流：(A)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处显示为欠压;主回路电压大于额定电压

21、的1.15倍时，A处显示为过压；主回路电压在额定电压的0.85-1.15 倍之间A处不显示。电压显示精度：设定值 _10%电流显示精度：_10%b. 电网频率及主电路绝缘电阻值显示显示型式频率：(Hz)绝缘电阻：(K Q )频率值无有效值时显示？ ？（Hz）绝缘电阻大于1023KQ显示-（KQ）c. 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。显示型式本机A控制B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。8.4.2故障显示a.保护显示显示是否有短路、过载、漏电、缺相等故

22、障发生。显示型式短路过载漏电缺相故障发生时，故障内容在对应的位置显示。短路、过载、缺相、漏电发生时有记忆保持功能，故障排除后需人工复位。漏电闭锁动作后绝缘电阻值恢复到表2规定动作电阻值1.5倍以上时自动解锁。b.状态故障显示显示型式本机返回A当本机控制合闸信号发出3秒后没能检测到本机已合闸的状态，A显示为无。8.5设置功能按钮见图4。门盖上有三个设置按钮：“设置”、“X 1 ”、“X 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按“设置”按钮回到参数轮流显示状态时才被记忆有效。8.5.1设置额定电流值按“设置”钮一次，显示:设置状态额定电流：XXX ( A)每按“ X

23、10” 一次，XXX值加10,按“X1” 一次，XXX值加1,当XXX值大于630时自动减去580, 额定电流设置范围 50630。8.5.2设置额定电压在设置额定电流值状态下，按“设置”钮一次，显示：设置状态供电电压：XXXX( V)每按“ X1” 一次，XXXX在“ 1140”和“ 660”之间转换。8.5.3设置速断电流值在设置供电电压值状态下，按“设置”钮一次，显示：设置状态速断电流：XXXX( A)每按“ X10” 一次，XXXX值加100,按“ X1” 一次，XXXX值加10，当XXXX值大于6300时自动减 去4800,额定电流设置范围 15006300。8.5.4设置电流输出测

24、试在设置速断电流值状态下，按设置”钮一次，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。8.5.5设置速断延时在设置5mA标准电流输出状态下，按设置”钮一次，显示：设置状态速断延时：XXXX( 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“ X10” 一次，XXXX值加100,按“ X1” 一次，X值加10，当XXXX直大于100时自动复零， 延时时间设置范围 0100mS在本设置状态下，再按“设置”钮一次，设定参数即可被记忆，同时恢复到参数轮流显示状态。8.5.6设置漏电延时在设置速断延时状态

25、下，按“设置”钮一次，显示：设置状态漏电延时：XXXX( 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“ X10” 一次，XXXX值加100,按“ X1” 一次，X值加10,当XXXX值大于170时自动复零，延 时时间设置范围 0170mS在本设置状态下，再按“设置”钮一次，设定参数即可被记忆，同时恢复到参数轮流显示状态。8.6试验“短路”试验按钮见图 4，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”试验按钮见图 8，用于模拟漏电试验，馈电开关合闸前将“漏电”按钮打向“漏电”位 置，漏电故障立即显示，故障1常开接点闭合。8.7复位“复位”按钮见图4,用于故障产生后的人工复位和清除。短路、过载、缺相、漏电保护动作后馈电开关不能自动复位，待故障排除后，按“复位”按钮， 馈电开关才能重新合闸漏电闭锁动作后，当主电路对地绝缘电阻恢复到表2动作值1.5倍以上时自动解锁。9常见故障及处理方法故障现象原因分析排除方法馈电开关送电后无 指示，合闸不动作。前级没有来