QJRG-10(6)矿用隔爆兼本质安全型永磁机构高压真空配电装置-使用说明书

1、济 源 市 矿 用 电 器 有 限 责 任 公 司 JI YUAN KUANG YONG DIAN QI CO . LtdQJRG-/K矿用隔爆兼本质安全型交流高压软起动控制器使用说明书目录一 概述1二 型号说明及型号1三 使用条件与范围1四 技术参数与规格2五 结构特点3六 电气原理3七 安装与调试6八 操作使用说明及故障分析6九 包装、运输与贮存9十 订货须知10十一 售后服务10矿用隔爆兼本质安全型交流高压软起动控制器一、概述QJRG-/K矿用隔爆兼本质安全型交流高压软起动器（以下简称软起动器），适用于具有爆炸性危险气体及粉尘的煤矿井下，对额定电压3.310kV、额定频率50HZ、额定电

2、流至400A的三相交流高压电机进行重负荷软起动。具有起动电流平滑可调、起动速度平稳、起动性能可靠、对电网冲击小等优点，其起动电流可根据现场实际工况进行调整。二、型号说明及含义 QJRG-/K高压额定电流(A)额定电压(kV)起动器隔爆兼本质安全型软起动器控制器2.1 防爆型式：矿用隔爆兼本质安全型2.2 防爆标志：ExdibI2.3 外形尺寸（mm）：型号 规格宽高深QJRG-/10(6)K150013602450QJRG-/3.3K150013601820三、使用条件与范围a） 安装地点的海拔高度不超过2000m；b） 周围环境温度为-5+40，相对湿度不大于95%（+25时）；c） 在有甲

3、烷或煤尘爆炸的场所；d） 无破坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体的地方；e） 环境污染等级为3级；f） 安装类别为类；g） 输入电压波形应为正弦波；h） 输入电压幅值波动不超过额定值的-25%+10%；i） 频率波动不超过额定值的2%；j） 各相电压应对称，电网的负相序分量或零相序分量不超过正相序分量的5%。四、技术参数与规格4.1 基本参数a) 额定电压：10(6、3.3)kV；b) 规格分类表110kV6kV3.3kVQJRG-400/10KQJRG-400/6KQJRG-400/3.3KQJRG-300/10KQJRG-300/6KQJRG-200/3.3KQJRG-200/10KQJRG-2

4、00/6K/QJRG-150/10KQJRG-150/6K/c) 额定频率：50Hz ；d) 过载能力：120，连续；500%，30s；f） 起动模式: 限流起动/直接起动；g） 停止模式: 自由停机/降压软停机；h） 工作制： 断续周期工作制。4.2 真空接接触器性能关合与开断能力a) 额定关合电流 6.3kA （COSj0.35），100次。b) 额定短路开断电流 6.3kA （COSj0.15），3次。c) 最大额定开断电流 5.04kA （COSj0.35），25次。d) 最小额定开断电流 126A (COSj0.15)，25次。4.3 工频耐压和冲击耐压表2额定电压(KV)1min工

5、频耐压(有效值)(kV)标准雷电冲击全波(峰值)(kV)对地、相间、接触器断口间二次回路对地对地、相间、接触器断口3.3182206232401030260注:阻容元件和半导体元件除外4.4 起动特性4.4.1 空载特性当电机空载起动时，软起动器控制电压的幅值在75%110%额定电压范围内，软起动器应能平稳起动电机，当电机转速达到90%额定转速时，能可靠脱离软起动状态，旁路接触器合闸将电源全压直接送往负载电机。软起动器起动时间在0120s之内可调，电机加速时间不得小于6秒。4.4.2 负载特性当电机带负载起动时，软起动器控制电压为额定电压时，软起动器应能平稳起动电机，当电机转速达到90%额定转

6、速时，能可靠脱离软起动状态，旁路接触器合闸将电源全压直接送往负载电机。软起动器起动时间在0120s之内可调，电机加速时间不得小于6秒，电机堵转时间不得大于2秒。4.4.3 软起动器具有软停机功能，在发出停止命令后，电机应能平稳的减速停机，减速时间在560s内可调。4.5保护性能4.5.1 过流保护过流保护动作值按电流互感器二次额定电流(5A)的倍数分级整定，整定误差不超过8，其反时限保护特性应符合（表3）规定。表3试验电流/额定电流1.051.21.526过载延迟时间（秒）1206020可返回时间8状态从冷态开始从热态开始从冷态开始4.5.2短路保护短路保护的动作电流按互感器二次电流额定值(5

7、A)的倍数分级整定；整定误差不超过8,短路保护动作时间应小于100ms。4.5.3绝缘监视保护（见表4）表4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间回路电阻Rk(K)1.50.81.50.8监视线与地线闸绝缘电阻Rd(K)3.03.05.55.5动作时间 (S)/0.1/五、结构特点5.1产品结构软起动器总体结构为长方体快开门结构，分为隔爆箱、控制模块、主回路模块三大部分。隔爆箱由壳体、箱门、后盖（两块）、接线腔、底架等主要部分组成。在主腔上部为控制模块；下部为晶闸管模块和接触器部分，装在小车上，方便维护和检修；在主腔左右侧下部配置二次控制线路接线腔，有独立的控制线缆引出装置，用户

8、可以引出控制线进行远方控制和对辅机的控制。5.2安全联锁在箱体内外有可靠的机械、电器联锁装置，确保操作安全。在进行软起动操作时，线路故障则控制器自动锁定直至故障排除复位后才能操作；具有拖机控制的起动器，各个回路之间具有可靠的电气闭锁和保护措施；上一个回路正在启动没有完成时，其他回路操作无效，有效避免了误操作的发生。六、电气原理6.1 三相主回路电源从电源接线箱引入，经隔爆端子引入内腔，经高压真空接触器接晶闸管组件的输入端，旁路高压真空接触器与进线高压真空接触器电源侧并接，旁路接触器输出端与晶闸管组件下端输出侧并接，分别再引三根线接至下端出线经隔爆端子、电缆引出装置输出到负载。控制回路100V电

9、源由高压电压互感器提供。图1 主回路原理图 图2 系统控制方框图6.2 QJRG系列软起动控制器，在高压主回路与控制系统间采用了国际先进的光纤技术，控制器还采用了基于DSP 控制和单片机管理的双CPU系统，如图2所示。DSP为32位数字信号处理器，指令流水线操作，响应速度快, 执行核心控制。单片机对参数菜单，文字显示和数据通信实行管理，协调统一，高效可靠；显示屏，直观良好的人机界面，操作简单。通过RS485或Profibus标准接口，与上位机进行通信，实现遥控、遥测或多级联动等。6.3 QJRG系列软起动控制器的工作原理： 如上图1所示，高压电机的供电回路经高压真空接触器1KM和每相晶闸管组件

10、串联构成，这样就可以达到一定的耐压值。在高压电磁起动器接通送电的情况下（置于软起动前端），当系统收到电机起动信号时，由控制器给出高压真空接触器吸合信号并按照控制曲线给出不同的晶闸管导通角，就可以使电机按一定的斜率逐渐增加电压，平稳起动，直到电机达到额定转速之后，加上全电压，使旁路真空接触器2KM（或真空断路器）接通，然后关闭晶闸管触发信号，电机起动完毕。之后软起动控制器继续监视电机的运行状态，并提供多种故障保护。一对反并联晶闸管构成一个组件，每相由多组晶闸管组件串联，空气自然冷却。晶闸管保护采取均压及阻尼保护措施。控制回路与触发系统间采用先进的光纤技术，晶闸管触发和短路的检测信号由光纤传送,实

11、现了高压隔离，同时也阻断了对控制回路的干扰，保证了串联元件触发脉冲的同步性和一致性。系统设有组件状态监视，当其中任一组件损坏，控制器都能显示报警，并快速封锁脉冲，实现即时保护。6.4 系统具有以下显著功能特点：6.4.1 起动方式灵活a、远控起动b、面板按钮起动c、上位机遥控起动6.4.2 控制方式多样（根据电机负载的不同，软起动控制器可选择不同的控制方式）：a、斜坡电压控制：给予一定的初始输出电压和软起时间，电机在起动过程中，电压随时间线性上升，直至电机达到额定转速。初始电压为全电压的2080%，大小可随负载性质而调整，重负载初始电压高一些。斜坡电压控制方式简单，不同负载可以有不同的斜坡，如

12、图3a。 b、限流控制：给予一定的限流系数，电机在起动过程中，按限流控制方式输出电压，电流大小限制在电机额定电流的100400%,如图3 b。 c、恒压控制：给予一定的输出电压，电机在起动过程中，按恒压控制方式输出电压，电机在该电压下起动。起动时间为0120秒。adcb图3 软起工作方式d、 软停控制软起动控制器软停车的实现，在电机进入运行后，旁路接触器2KM吸合，晶闸管在电源过零点后自行关断（控制及触发电路不再发触发信号）。当接收到“软停”指令后，控制及触发电路将晶闸管再次全开通，然后旁路接触器2KM停止，隔离接触器1KM吸合，控制及触发电路开始将晶闸管的导通角由全导通逐渐减小，使电机三相电

13、压从额定值逐渐降低，直至晶闸管关断，电机的转速也逐渐变小直至停车(软停车的时间根据实际需要可在0 60s调整)。6.4.3 保护功能齐全(软起动控制器设计了以下保护)：a、缺相、欠压保护: 为防止电源缺相或欠压而导致大电流烧坏电机绕组，出现缺相故障时，则封锁脉冲，并切断电源，报警。b、电源过压保护: 如果电网电压高于菜单的电压上限值，软起动立即切断电源，并报警。c、过流、短路保护:在软起或运行过程中，如果电机绕组匝间短路，相绕组间短路，或电缆损坏，将出现大的短路电流，此种情况下将快速封锁脉冲，跳闸，报警。d、晶闸管组件保护:如果任一晶闸管短路或高压脉冲触发器件故障，以及光纤连接脱落，则立即封锁

14、脉冲，并跳闸，报警。e、瞬时过压保护:如果电网电压瞬时过大，dv/dt吸收网络立即吸收。f、起动间隔时间保护:如果软起间隔时间少于菜单值，则等待菜单的时间后，方能起动。g、起动超时保护:如果“斜坡电压起动”或“限流起动”起动时间超过了菜单的“软起时间”，则封锁脉冲，关闭软起动控制器，执行超时保护。此后，应重新设置初始电压和软起时间。h、联锁控制保护:在电气上设置了电气保护，防止误操作而发生事故。七、安装与调试（试验时必须做好安全防护工作！）7.1设备在下井安装前，可进行工频耐压试验。试验前，应将晶闸管组件的高压引线从主回路中拆除，并拆除接线移去控制器。在高压主回路的相间，每相导体对地、真空接触

15、器灭弧室的触头断口间施加规定的工频电压，历时1分钟应无击穿与闪络现象。试验后应将拆掉的各组件、元件复原并固定好各紧固件。7.2安装前检查。门盖打开后，观察机芯是否移位，各部分接线是否正常。检查各电器元件、绝缘件应无损伤，各紧固件应无松动，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。7.3安装设备应安装在水平（倾斜度不超过15）的地基上。在软起动器的底架下，最好设有宽度和深度约为400mm的电缆地沟。输入和输出电缆若为铠装电缆须用电缆胶按规程要求制作电缆头；若为橡套电缆时须用螺母或压盘将密封圈

16、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装置接线柱上。安装接线完毕之后，根据所带设备情况，进行电机参数和起动、停止及保护参数设定。 关闭箱门和紧固各个盖板检查各处的隔爆间隙，必须符合隔爆规程的要求。八、操作使用说明及故障分析（严禁带电开盖！严禁强行打开箱门！）8.1 软起操作过程（操作软起动控制器请仔细阅读说明书的相关部分后再操作）。 前端的高压电磁起动器合闸送高压电，检查显示屏是否正常显示。 在待机状态下，通过按钮与显示屏，查看起动参数，如需修改，则按菜单。 一切准备就绪，按下“起动”按钮，软起指示灯亮，进入软起动状态。显示屏显示“软起动

17、状态”及过程中的相关信息。 在软起动过程中，当电机运转达到额定转速时，软起动控制器控制接通旁路真空接触器（或真空断路器），然后关闭晶闸管，软起动过程结束，转入“运行状态”。 在软起或运行过程中，如果需电机停机，按下“停止”按钮，电机将会停车，并断开旁路真空接触器（或真空断路器）， 回到“待机状态”。如果软起动控制器故障停机，请参看故障显示种类，排除故障。QJGR系列软起动控制器采用4个按钮修改参数，在不同的状态下使用，功能不同，请结合软件菜单使用。在运行状态下，显示屏设计了屏幕保护，约5分钟后，显示关闭，此时只要面板的任意钮，显示将立即恢复。8.2.四种工作状态 软起动控制器的工作大致有四种状

18、态：待机状态、软起动状态、运行状态和软停状态，下面是四种状态下显示屏显示的内容（称为一级菜单）。8.2.1 待机状态：（自检正常后送10（6、3.3）KV电源）ReadyAB Volt 10000V(6000V、3300V)BC Volt 10000V(6000V、3300V)CA Volt 10000V(6000V、3300V)待机状态 AB 线电 10000V(6000V、3300V)BC线电压 10000V(6000V、3300V)CA线电压 10000V(6000V、3300V)8.2.2 软起状态（按软起按钮，显示如下界面）StaringAB Volt 10000V(6000V、33

19、00V)A Curr 100AC Curr 100A正在起动 AB 线电压 10000V(6000V、3300V)A相电流 100AC 相电流 100A8.2.3 运行状态（旁路后、起动完成）RunningAB Volt 10000V(6000V、3300V)A Curr 30AC Curr 30A正在运行 AB 线电压 10000V(6000V、3300V)A相电流 30AC 相电流 30A8.2.4 软停状态SoftstopAB Volt 10000V(6000V、3300V)A Curr 30AC Curr 30A正在软停 AB 线电压 10000V(6000V、3300V)A相电流 3

20、0AC 相电流 30A8.3.参数菜单的修改 软起动控制器的工作是按照事先菜单的参数运行的，在“待机状态”和“运行状态”下，按“菜单”钮，进入参数设置界面。显示屏显示的内容（称为二级菜单）如下：ParaSetCeler DebugUser ParaSysterm Para参数设置快速调试用户参数系统参数8.3.1 起动参数设置按“确定”按钮，进入参数菜单功能，显示屏显示的内容如下，此时可分别对下列参数进行菜单。按“菜单”按钮，返回上一级菜单。ControlMode WorkingModeST ParaCalibreation控制模式工作模式起动参数采样校准如菜单“起动参数”，按“下移”按钮，使

21、“起动参数”进入闪烁状态，此时可以对其进行修改。按“上移”、“下移”按钮修改其数值，再按“确定”按钮，此时设置成功，按“菜单”返回。TimeParaVoltParaCurrParaInterval时间参数电压参数电流参数间隔时间StartingTimeSoftStopTime JumpingTime起动时间软停时间突跳时间如上相同的方法，对控制模式工作模式起动参数等进行菜单修改和查看。8.4 下图为软起动控制器所有一、二、三级菜单的明细：项 目调节范围缺省值ParaSet参数设置ControlModePanectrl 、Termctrl、RemoctrlPanectrl控制模式面板控制、端子控

22、制、远程控制面板控制WorkingModeCur-Slop、Vol- Slop、Limed-CurCur-Slkop工作模式电流斜坡、电压斜坡、限流斜坡电流斜坡STPara起动参数Time Para时间参数StartingTime(起动时间)0120s30JumpingTime(突跳时间)03s0SoftStopTime(软停时间)030s30Volt Para电压参数STVolt (起动电压)30%90%40%ConstartVolt (过压值)70%130%120%UnderVolt (欠压值)30%80%70%Curr Para电流参数RatedCurrent(额定电流)202500根据

23、负载定CT(？/5)电流互感器变比值101000Limed-Cur (限流值)0.75.02.0倍CurrentProtect (电流保护值)Run OC Coeff(过流系数)（1.22）1.5倍Break Coeff(速断系数)（2.06.0）5.0倍Calibreation采样校准(高级菜单)Volt Calibreate电压校准OK-ContinueDefanltCur Calibreate电流校准OK-ContinueDefanltCeler Debug 快速调试STVolt (起动电压)30%90%40%StartingTime(起动时间)0120s35SoftStopTime(软

24、停时间)030s5JumpingTime(突跳时间)03s0User Para用户参数LocalAddr(本机地址)00Baud(波特率)9600DebugSelect(调试选择)NormRun（正常模式）NormRun （正常模式）DebugRun（调试模式）ParaSelect参数选择RST To Defaul（调入缺省值）FaultQuery（故障查询）下图为软起动控制器的故障菜单明细：故障显示故障名称故障说明故障原因Phase Fault缺相软起动器电源缺相电源、接线SCR Short晶闸管短路晶闸管击穿短路或负载缺相过压、过流、负载缺相Over Current过流起动电流超过5倍电机

25、额定电流负载过大、机械故障Time Is Up起动超时起动超时，未切换到运行状态机械故障、起动时间设置过小8.5.设备维护和保养定期（6个月左右）检查和保养各隔爆面，防止锈蚀斑，须用0号砂布把锈斑打磨干净后，进行防锈处理。定期（6个月左右）进行工频耐压绝缘试验。8.6.注意事项8.6.1在保养和维修时，严禁带电开盖！严禁损伤隔爆面！引入装置必须压紧！8.6.2维修时不得改变本安电路和与本安电路有关的元器件的电器参数、规格、型号！8.6.3不准用电缆接地芯线作本安控制回路！8.6.4该产品必须和高压起动器配套使用！8.7.故障分析与排除软起动器的控制器和晶闸管组件属精密部件，特殊工艺装配请勿随便拆动，如有故障可根据故障代码查阅操作手册进行解决或直接与厂家联系。九、包装、运输与贮存软起动器在运输中，带有防雨塑料罩及带有防滑底座的包装箱。运输过程中不得倒置、倒放，应有防倾倒措施；不得遭受强烈的颠簸、震