矿用隔爆兼本质安全型真空馈电说明书2

1、KJZ-/1140(660)矿用隔爆兼本质安全型真空 馈电开关一、概述1.用途与功能KJZ-/1140(660)矿用隔爆兼本质安全 型真空馈电开关（以下简称馈电开关） ，主要用于煤矿井下和其他周围介质中含有甲烷煤尘混合物的爆炸气体环境中，在交流 50HZ，电压380V、660V、1140V，电流 200A、400A、500A、630A、800A、1000A 中性点不接地的三相电网中，作为配电系统的总开关或分开关使用。二、型号说明 K J Z - / 1140(660)额定电压 V额定电流 A真空隔爆兼本质安全 型馈电开关 三、产品主要技术参数1 .主要技术参数 额定工作电压：380V、660V

2、、1140V。 额定工作电流：200A、400A、500A、630A、800A、1000A。 额定工作制：长期工作制。 操作方式：电动合闸、机械保持、电动分闸和手动分闸。2. 馈电开关保护功能的特性参数 额定电流(Ie)：本保护器有极宽的额定电流范围，整定范围从10A1000A。额定电流小于30A时，调节步长为1A，否则调节步长为5A。短路保护：整定值为（210）Ie，动作时间：0.1S（有两种形式可选择：鉴幅或相敏，可选择其中一种）a） 鉴幅式：某相电流幅值超过短路电流（额定电流(Ie)短路倍数）时动作。b） 相敏式：当任意两相电流幅值超过短路电流且功率因数0.82时动作。 过载保护（闭锁9

3、0S后自动复位）：过载动作时间采用反时限实时计算，具有热记忆特性，动作时间表如下,过载保护在1.2倍额定电流时启动，反时限特性公式如下：t=tp*Kx/(k2-1)。式中：k=负荷电流/额定电流，tp 为过载常数。Kx为过载系数。过载保护利用热积累实现断续过载情况下的过载保护，当负荷电流小于额定电流时，热积累能量开始散热。电流计算精度为3%。动作时间见表 2过载倍数动作时间状 态复位方式 2 1.052 h 不动作1.20021h从热态开始手动1.5090180s从热态开始手动2.004590s从热态开始手动4.001445s从热态开始手动6.00814s从冷态开始手动 欠压保护：动作范围为

4、35%70%额定电压值，动作时间 1240S 秒可调。 过压保护：动作范围为110120%额定电压值，动作时间5S。 三相不平衡度：调节范围 30%100%。设为 100%时关闭该功能，动作时间为1240s 可调。 开关设置：可通过外部拨码开关选择“总开关”或“分开关” 。外部拨码开关处于“打开”状态，则为“分开关” ；反之则为“总开关” 。 漏电闭锁（漏电闭锁回路电压DC36V，电流4mA：馈电开关合闸前对负载则线路对地绝缘情况进行检测,当绝缘电阻低于7 k+20%(380V)，22k+20%(660V)，40 k+20% (1140V)时，保护器动作。当主电路绝缘阻值上升到闭锁值1.5倍时

5、，自动解除漏电闭锁。 漏电保护（总开关）：检测原理为附加直流法，附加直流电源电压DC36V，电流4mA；动作时间为0500mS可调；动作电阻值：380V电网3.5k，660V电网11k，1140V电网20k。1140V等级，1K 漏电动作时间50ms。 选择性漏电保护（分开关）：对负载则出现的漏电故障，采用功率方向法，有选择性漏电保护跳闸；动作电阻值：380V电网37k，660V电网513k，1140V电网520k。1140V等级，1K 漏电动作时间30ms。动作值及动作时间见表 3。动作时间 S电网电压 (V)单相漏电电阻 动作整定值单相漏电闭锁 电阻整定值瞬时延时3803-7K7k+20%

6、6605-13K22k+20%11405-20K40k+20%0.1505 S 可调 具有软硬件自检功能和记忆功能：可记录最多 50 次的详细故障（包括故障类型、故障线电压、故障电流、故障时间、故障电阻等） ，及最多 9999 小时的累计合闸时间等信息。 通讯功能：本保护器通过RS485或CAN通信接口，可实现与监控系统上位机的通讯；可完成包括远方分闸、远方合闸、修改参数、查询开关状态、查询模拟量、查询软件版本号、复位等操作。四、安装、调试1.显示部分本保护器显示包括一个有背光功能的48 汉字字符型液晶显示屏，一个红色故障灯，一个绿色电源灯，两个黄色通讯灯（1 个内部通讯灯，一个与上位机的通讯

7、指示灯）及一个合闸指示灯。在正常工作时显示屏将同时显示三相工作电流值及电网电压值，在整定时通过按键操作显示各种菜单、各种整定参数值、故障参数值以及试验结果。在正常工作时故障指示灯熄灭、电源指 3 示灯点亮，若开关处于合闸状态，则合闸指示灯亮，在保护器发现故障告警时（如短路、不平衡、过载等）红色故障灯闪动，保护器跳闸后红色故障灯点亮。2. 使用前必须检查馈电开关的变压器电压等级与电源等级是否相同，如果不同，可调整控制变压器的抽头，变压器接线端子上标有1140V-660V-380V.3.本系列馈电开关是机械自保持，断路器合闸线圈只起合闸瞬间用，因此合闸按钮只需电动即可，无需长时间按住，以免损坏断路

8、器合闸线圈。4.馈电开关在使用中，一台变压器线路只能有一台开关作总开关，其它作分开关用。5.试验功能（保护功能试验可选择跳闸试验或不跳闸试验）：电流试验：a) 包括短路、过载保护等电流回路的试验。b) 合闸之后不能做“电流试验” ，因为开关合闸之后会可能有实际电流存在，无法区分。 漏电试验：a) 漏电试验通过接入外围试验电阻(R)来实现。b) 选择性漏电保护试验由外围试验电阻实现零序电流、零序电压回路及方向的测试。通常“选择性漏电保护”不做“不跳闸试验” ，因为容易导致上级总开关“漏电保护”动作。 试验信号的投入和退出：保护器在3S内判断试验信号是否符合要求，如果未检测到该信号或该信号不达到试

9、验标准，则会提示该信号对应的试验“不正常” 。试验后，屏幕会停留在试验界面，3S后保护器将再次启动实时保护功能。6. 系统说明三相同步变压器：a) 不需要功率测量和相敏保护功能时可以不接；b) 需要功率测量和相敏保护功能时(三相电压和三相电流必须按UAIA、UBIB、UCIC 对应接入保护器相应位置不可弄错，否则电度、相敏保护将无法正确计量；).电流互感器： 电缆穿过三个电流互感器的方向要一致(均从灌封面入)，而且L1、L2 接线顺序要一致L1 分别接IA/IB/IC，而L2 全接In。五.工作原理和常见故障及维修（一）.工作原理馈电开关上电后（请参阅原理图） ，我们打开开关手把 ZK。电源侧

10、从 X1 到 ZK 上端、FU1、变压器一次侧、ZK 下端、到电源侧 X3 形成回路；主变压器得电变压器二次侧输出正常电压。开关上电，变压器二次输出额定电压。二次输出 180v 进入开关电源模块，开关电源模块工作正常将输出：+12v，AGND、+36v，GND、+5v，GND、-5v，GND 四组直流电压。输送到保护器对应的 17，18、19，21、20，21、22，21 号端口给保护器提供正常工作时所需的电压。保护器得到所需电压以后，保护器开始工作，点亮屏幕；进行保护器的自检工作，自检结束。接下来将进行开关负载线路的漏电闭锁检测，从保护器的 24 号端口输送一直流电+36v。 （各个厂家的参

11、数多有不同，有时候不同厂家产品相互配接会存在很大问题，就是应为这个原因造成。目前主流使用有：+36v，+24v 等正电源系列和-24v 等负电源系列。 ）通过检测接在负载线路上的三相电抗器 DK（在实际线路中，电抗器三个端子与 ZR 阻容吸收三个端子是连接在一块的，在实际应用中应加以注意） 、零序电压互感器一次侧（在这里可以将其看做滤波电感线圈） 、电容C1、C2，电阻 R7（构成 LB 滤波）送往保护器 23 号端口形成回路。如果负载线有接地情况，大地上直流+36v 就通过接地负载线进入三相电抗器被保护器检测到。并根据检测信号判断接地阻值的大小，超过规定值保护器端口继电器 32 号、33 号

12、端口就动作，并在屏幕中进行显示。（具体显示信息请参阅说明书部分）如果没有超过规定值端口继电器将不动作，保护器屏幕将显示当前阻值 4 保护器检测无故障后，使保护器 32 号、33 号保护器端口继电器保持闭合。变压器二次 36v通过接触器式中间继电器 J 线包、分闸按钮、远控本安板 JZ2 分闸动作继电器动作触点、保护器出口继电器（32、32）构成回路，使 J 吸合。并使 J-1、J-2 常开点闭合；J-3 常闭点打开。为合闸做好准备。开关想要正常的合闸，断路器也要做好准备工作。采用电磁吸合、机械保持的断路器。机械式断路器整体分为：真空管动作机构（触点的合、分联动机构） 、电磁吸合动作部件、机械保

13、持机构三部分。其中真空管动作机构和传统断路器十分接近，真空管是主电源分、合的主要部件，而其联动部件是为真空管传递吸合、分断力的部件。电磁吸合动作部件是为断路器吸合提供动力，断路器合闸需要的力量很大，断路器吸合时主线包通过的电流就很大；所以说主线包不能长时间得电，它只有在合闸的瞬间有电。在使用过程中人为的短接开关内部继电器，就会造成主线包长时间得电而烧毁。机械保持机构有：失压脱扣机构、分励脱扣机构、合闸保持机构三部分。失压机构的作用是，第一为断路器机械保持做好准备，只有它正常工作才能使断路器机械锁扣正常工作；如果工作不正常，就会造成断路器合不上闸，现象是主线包得电带动断路器动作，主线包瞬间得电后

14、就失电，断路器就跟随断开保持不主。如果一直按合闸按钮就出现连续合上、分断打枪情况。第二个作用是当系统电压过低时，欠压脱扣器动作是断路器分断。分励脱扣机构的作用是当开关合上闸自后，需要分闸时给其供电，带动机械保持机构动作使断路器分断。另外分励机构还配有手动分励部分，以用于紧急情况下分断使用。合闸保持机构是断路器机械保持的主要部件，工作时当失压部件正常工作时，使机械保持机构细微动作。当主线包短时得电动作时使机械钩动作。当主线包断电时，机械钩随之动作刚好被保持机构锁住，维持断路器吸合。当继电器 J 吸合后，使 J-1、J-2 常开点闭合，J-3 常闭点打开。J-2 闭合使断路器 Q 电磁铁得到变压器

15、二次交流50v 经整流后的直流电，Q 电磁铁得电后使断路器机械保持机构微动做好机械保持的准备。需要合闸时按下合闸按钮，变压器二次 36v 通过合闸按钮（远控是并联在合闸按钮两端，与按合闸按钮效果是一样） 、J-1、SJ-1、ZJ 继电器线包、保护器出口继电器构成回路。ZJ 继电器吸合，并使 ZJ-1、ZJ-2、ZJ-3、ZJ-4 常开点动作闭合。断路器主线包得变压器二次 134v 交流电经整流的直流电使断路器动作闭合，并使断路器辅助开关 QF-1、QF-2、ZN、ZN4 动作（QF 和 ZN 都是断路器的辅助开关） 。其中 ZN 的闭合使延时继电器线圈得电，延时时间到后 SJ-1 动作打开使主

16、线包断电。断路器靠机械维持吸合。合闸完成。其中 QF-1 是保护器合闸的检测反馈信号，QF-2 是漏电闭锁检测部分在分开关时所用。开关要分闸时按下分闸按钮（或者使用远控分闸，两者是串联在一起的）使继电器 J 断电跳开，J-1、J-2、J-3 同时动作。就使断路器分励电磁铁通过 J-3、ZN4 得到变压器二次 50v 交流电经整流后的直流电，带动断路器机械保持机构动作，保持钩脱扣断路器分断，完成分闸工作。 （二）（二）.常见故障及维修常见故障及维修1开关上电后保护器屏幕不亮，继电器开关上电后保护器屏幕不亮，继电器 J 不动作不动作；可以判断为保护器没有工作（保护器出口继电器 32、33 号端口，

17、在上电无故障时吸合） 。第一种情况情况没有电源第一种情况情况没有电源，可以从开关手把开关、高压保险、主变压器开始查起。 （比如检查时可以将保护器端子拔掉，测量 32、33 号端子线有没有交流 36v，判断主变压器有没有工作等）观察变压器有没有烧毁、保险有没有烧毁、手把开关有没有打到位等。第二种情况主变压器输出线路有松动的地方第二种情况主变压器输出线路有松动的地方（因主变压器二次输出电压等级很多，连接线路也比较多，可能会出现一组或二组松动的情况造成开关不能正常工作。而主变压器一次及高压侧连接线很少线松的情况很少出现。第三种情况开关电源模块损坏或到保护器连线不通第三种情况开关电源模块损坏或到保护器

18、连线不通，造成保护器工作电压不够或没有。开关电源模块输入为交流 180V，输出为直流+12v，AGND、+36v，GND、+5v，GND、-5v，GND。如果有问题可以用万用表测量。第四种情况保护器输入直流电压正常，保护器不亮第四种情况保护器输入直流电压正常，保护器不亮。可以判断保护器损坏，就需要更换保护 5 器。2开关上电后保护器亮，继电器开关上电后保护器亮，继电器 J 不动作不动作：第一种情况保护器有问题，这种故障很好判断第一种情况保护器有问题，这种故障很好判断；首先将保护器插头拔掉，把 32、33 号端子连线短接，如果继电器 J 工作正常可判断保护器损坏需要更换保护器。第二种情况线路有问

19、题第二种情况线路有问题，这种情况是很多见的，因为开关在长途的运输和长期的运行过程中会造成部分连接线路的松动，这时可以按照图纸进行检查。多出现在主变压器输出、各个继电器等部位。特殊情况可能是 J 继电器损坏。3开关上电后，继电器开关上电后，继电器 J 工作但合闸时继电器工作但合闸时继电器 ZJ 不动作不动作。这种情况请按照图纸检查主变压器交流 36v、合闸按钮、J-1、SJ-1、ZJ 线包、保护器出口继电器回路。看线路是否正常，这多数也是连线松动造成。特殊情况可能是 ZJ 继电器损坏或者时间继电器 SJ 损坏。4开关上电，继电器开关上电，继电器 J 动作，按合闸按钮动作，按合闸按钮 ZJ 继电器

20、动作，但是断路器不动或者动作无力。继电器动作，但是断路器不动或者动作无力。第一种情况与断路器连接 20 芯插头松动。第二种情况变压器二次输出断路器工作电压交流 134V（400A 为 134V、630A 为 220V）没有，可以用万用表测量继电器 ZJ 上端线号为 1-9、1-10 两根线有没有所需要的交流电。如果没有可以查线路和变压器二次相关电压的端子。第三种情况继电器 ZJ 触点接触不好，可以将 ZJ 触点线拆除，按合闸按钮测量 ZJ 触点。第四种情况整流桥损坏，用万用表测量判断（测量时要避免外围线的影响） 。第五种情况断路器或者是外围连线故障。判断时将断路器 20 芯连接头拔掉。测量 1

21、 号、11号（插头为航空插头，两边有大头（宽头） 、小头（窄头）之分，小头侧两端第一个端子片为1、11 号） ，应有经整流后的直流电。至于断路器故障判断时一般就是看断路器连接线有没有断线或直接更换断路器测试。5断路器动作，但不保持。断路器动作，但不保持。第一种情况延时继电器 SJ 时间调整不对或损坏。 （出现连续打枪现象）第二种情况断路器机械保持工作电压没有。可以测量变压器二次输出交流 50V 和将断路器20 芯连接头拔掉测量 6 号、15 号应有经整流后的直流电。就可以判断是整流桥问题还是继电器J 触点问题。第三种情况如果 6 号、15 号有直流电，那就可判断为断路器问题。至于断路器故障判断

22、时一般就是看断路器连接线有没有断线或直接更换断路器测试。第四种情况开关腔体按钮杆太长顶住断路器手动分闸杆。调整长度既可。6合闸正常，但按分闸按钮不跳闸合闸正常，但按分闸按钮不跳闸。第一种情况为线路故障，请按照电路图检查。 （如各个连接线、连接插头等）第二种情况继电器 J 断电后，其常闭点接触不好。可以用万用表测量。 （测量时请拆除原有线路以免高电压损坏测量设备）第三种情况断路器损坏。断路器故障判断时一般就是看断路器连接线有没有断线或直接更换断路器测试。7手动分闸不能用。手动分闸不能用。第一种情况开关腔体按钮杆调整不到位，可以调整按钮杆长度。第二种情况断路器手动分闸机构有问题。建议更换断路器。（

23、三）（三） 、井下保护器常跳故障及其判断、井下保护器常跳故障及其判断1漏电故障漏电故障时矿井下电网系统中常见的故障。开关在实际运行中因开关的使用位置和时间不同可分为：（1）开关合闸前的漏电闭锁检测故障 6 开关在送电前，先对负载进行检测。判断负载线路的漏电电阻是否达到规定的动作值。如果小于规定值则开关要进行故障闭锁不允许开关合闸运行。其工作原理为附加直流，从保护器的24 号端口输送一直流电+36v。通过检测接在负载线路上的三相电抗器 DK（在实际线路中，电抗器三个端子与 ZR 阻容吸收三个端子是连接在一块的，在实际应用中应加以注意） 、零序电压互感器一次侧（在这里可以将其看做滤波电感线圈） 、电容 C1、C2，电阻 R7（构成 LB 滤波）送往保护器 23 号端口形成回路。如果负载线有接地情况，大地上直流+36v 就通过接地负载线进入三相电抗器被保护器检测到。并根据检测信号判断接地阻值的大小，超过规定值