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防爆开关系列

PBGY系列矿用隔爆型高压永磁机构真空配电装置

  PBGY系列矿用隔爆型高压永磁机构真空配电装置主要用于具有爆炸性危险气体(甲烷混合物)的煤矿井下,对额定电压10KV、6KV,额定频率50Hz,额定电流至630A的三相交流中性点不直接接地的供电系统进行控制、保护和测量。装置具有绝缘监视、高压漏电、短路、过载、欠压、过压以及过压吸收等保护功能;具有瓦电闭锁、远程断电及模拟故障实验等功能,特别适合中央或采区变电所作配电开关使用,也可作为直接控制高压电动机之用。

  •   1、环境温度-20℃~ +40℃

      2、海拔高度不超过2000m(0.08~0.11MPa)

      3、周围相对湿度不大于95%(+25℃时)

      4、具有甲烷及煤尘混合气体的煤矿井下

      5、无强烈颠簸和冲击振动的环境中

      6、能防止滴水和无浸水的环境中

      7、水平安装(倾斜度不超过15度)

  •  

    1、整机额定参数

    1.1额定工作电压:10KV、6KV

    1.2额定电流:6KV:50A、100A、200A、315A、400A、500A、630A

                  10KV:50A、100A、200A、315A、400A、500A、630A

    1.3额定频率:50Hz

    1.4额定短路开断电流12.5KA(有效值)

    1.5额定短路关合电流31.5KA(峰值)

    1.6额定动稳定电流(额定峰值耐受电流)31.5KA(峰值)

    1.7额定热稳定电流(额定短时耐受电流)12.5KA(有效值)

    1.8额定热稳定(短时耐受)时间不小于2s

    1.9额定短路开断电流开断次数30次,操作顺序见表1

     

    表1

    序号

    短路开断电流

    百分比%

    操作顺序

    试验

    次数

    1

    10

    分-180s-合分-180s-合分

    1

    2

    30

    分-180s-合分-180s-合分

    1

    3

    60

    分-180s-合分-180s-合分

    1

    4

    100

    分-180s-合分-180s-合分

    2

    5

    100

    13

    6

    100

    合分

    11

     

     

    1.10额定绝缘水平见表2    表2

    额定电压

    短时(1min)工频耐压值(有效值)KV

    备注

    相对地、相间、断路器口间

    隔离开关断口间

    二次回路对地

    二次回路耐压应断开,各仪表及显示装置等

    6

    30

    34

    2

    10

    42

    48

    2

    额定全波雷电冲击耐压(峰值)KV

    对地、相间、断路器断口

    隔离开关断口

    60

    70

    75

    85

               
     

     

    1.11电压等级、电气间隙及爬电距离见表3

    表3

    额定电压V

    最小电气间隙mm

    最小爬电距离mm

    100

    2.5

    4

    6000

    60

    100

    10000

    100

    160

     

    2、断路器主要技术参数如表4所示

    表4

    项目

    名称

    参数

    单位

    ZN-12/630-12.5

    触头开距

    9±1

    mm

    触头超程

    3+1

    mm

    触头合闸弹跳

    ≤3

    ms

    三相不同期性

    ≤1

    ms

    平均合闸速度

    0.6-1.3

    m/s

    平均分闸速度

    0.8-1.5

    m/s

    主回路电阻

    ≤120

    触头压力

    ≥930

    N

    机械寿命

    10000

     

    3、配用JSZW3—6、10型电压互感器为三相五柱式基本技术参数如表5所示

    表5

    型号

    额定电压(V)

    准确级及相应的额定负荷(VA)

    极限输出(VA)

    一次

    绕组

    二次

    绕组

    剩余绕组

    0.5

    1

    3

    6P/3P

    JSZW3—6

    6000

    100/

    100/3

    120

    150

    300

    120

    600

    JSZW3—10

    10000

    150

    240

    300

    120

    600

    4、配用LMZ—6、10型双极电流互感器,二次分为信号源和电流源绕组。

    电流源绕组符合表6要求

    表6

    额定一次电流(A)

    额定二次电流(A)

    额定负载(VA)

    准确级次

    准确限值系数

    50

    5

    3.75

    3

    6

    100、200、315

    400、500、630

    5

    3.75

    3

    10

     

    电流源绕组的最大输出功率不小于25VA,即当一次通过4倍以上额定电流,二次接25Ω(COSΦ=1)负荷时,二次电流不小于1A。

    5、高开综合保护具有漏电、短路、过载、欠压、过压、绝缘监视等保护功能,其具体指标如下:

    5.1继电保护额定电源电压

    继电保护额定电源电压为交流100V(50Hz),所耗功率不大于30VA,并在75%~120%额定电压范围内可靠工作。

    5.2过流保护

    过载电流与延时时间的反时限特性符合下表一:

    表一:过载反时限表

         延时时间

    过载电流

    整定位置

    1

    2

    3

    4

    1.05×Ie

    1.20×Ie

    40"-60"

    60"-2’

    2’-3’

    3’-6’

    1.50×Ie

    20"-40"

    30"-60"

    1’-1’30"

    1’30"-2’30"

    2.00×Ie

    11"-20"

    14"-20"

    20"-40"

    40"-60"

    6.00×Ie

    >8"

    >8"

    >8"

    >8"

     

     

    其中Ie代表配电装置上整定的额定工作电流,对出现断续过载时,对过载能量进行释放和积累运算时,执行反时限保护

    5.3短路保护

    短路保护的动作电流按额定电流值的1.5-10倍内任意整定,整定值误差不超过±10%,短路保护动作时间均应小于0.1s。

    5.4电缆绝缘监视保护

    对配电装置负载侧使用屏蔽电缆的屏蔽芯线、屏蔽底线实行绝缘监视保护,监视超限报警并动作,绝缘监视可打开或者关闭,绝缘监视保护动作特性见表2。

    表2 绝缘监视保护动作特性表

    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

    >1.5K

    0.8~1.5K

    <0.8K

    监视线与地线间绝缘电阻

    <3.0K

    3.0~5.5K

    >5.5K

     

     

    5.5接地(漏电)保护

    对下属电网中出现的单相接地故障,漏电方式为:电流型、电压型、功率型和方向型。

      a.电流型,即保护器只依据零序电流动作,当电网中零序电流达到设定值时,保护动作。

      b.电压型,即保护器只依据零序电压动作,当电网中零序电压达到设定值时,保护动作。

      c.功率型,即保护器必须在零序电压和零序电流同时达到设定值,保护动作,只达到其中一项不会动作。

      d.方向型,即保护器动作必须在零序电压和零序电流达到设定值,并且相位相同时(0-180度),保护动作。

    5.6电压保护

      a.低电压保护

    当电网电压降低到额定值的75%以下时可靠保护。

    低电压保护动作时间≤5秒。

     b.过电压保护

    当电网电压升高到额定值的115%以上时可靠保护。

    过电压保护动作时间≤5秒。

    低电压与过电压保护的动作值亦可按用户指定预置。

    5.7电网实时电压显示:线电压(伏)

    量程:6KV、10KV(可选择其中任何一种显示方式,即若用于6KV高压配电装置上请选中6KV显示模式)。精度±8%。

    5.8相平衡:

    任一相电源断路,或低于或高于其他两相负载电流60%时,经5~30秒延时,保护动作。相平衡功能设有打开和关闭菜单,用户自由选择开或关。

    5.9瓦斯闭锁:

    配合瓦斯断电仪使用,瓦斯断电仪动作输出后,开关断电,并显示瓦斯超限。

    5.10汉字显示当前电网电压及负载电流值,保护动作原因。

    5.11跳闸原因长期记忆(可反复查阅),有前100次故障跳闸原因和时间记录,断电可记忆故障。

    5.12能记录累计分合闸次数。

    5.13电子表功能,能精确定位下班时间。

    5.14系统密码功能,防止无关人员操作。

    5.15本安参数(非通讯机型的不要求)

    485通讯输出电路为本质安全型,485A,485B和COM 三根通讯信号线使用时无需电源就可独立工作自成回路。

  •   1、 外形结构(附图一)

      (1)、配电装置由底架和长方形隔爆外壳组成,隔爆外壳由主腔、箱门、后盖(两块)、后置接线腔等组成。隔爆外壳为长方体结构,中间由一隔板将其分为前后两腔,各为独立的隔爆部分。

      (2)、中间隔板上装有六个插销静触头座和两个七芯接线柱。隔离板左上角装有照明灯。后腔为接线腔,分上下两室(中间绝缘隔板不起防爆作用)。上室为电源进线。下室为负荷出线,在下室的高压电缆引出口装有一只零序电流互感器,左右两侧板上各设有一个压紧螺母电缆引入装置(用户可引出控制线,实现远方控制)。

      (3)主腔内装手车式高压真空断路器及附属操作机构。手车式高压真空断路器由真空断路器、小车、三相五柱式电压互感器、母线穿心式电流互感器、微电脑综合保护装置、压敏电阻、隔离插销动触头等组成。电器元件均装在小车上,当机芯出现故障时,可将小车拉出箱外,以便检修或更换备用机芯。微电脑综合保护装置,具有过载、短路、漏电、电缆绝缘监视等保护功能;具有电流、电压显示功能;具有故障类别文字表示功能。

      (4)壳体为活节螺栓压板式快开门结构,并有可靠的机械闭锁装置:(a)断路器合闸主轴右轴头和轨道护罩部设有带负荷隔离的机电闭锁机构(见附图二)。当隔离插销处于插合状态,真空断路器合闸时,闭锁机构动作,隔离插销不能拉出。(b)配电装置还设有开门与隔离插销分合连动的闭锁机构(见附图三)。当需要打开箱门时,真空断路器先断电解除其闭锁(见附图二),隔离插销拉开,此时隔离机构上轴套允许闭锁杆插入,闭锁杆旋出箱门螺孔,同时插入隔离机构轴套,隔离插销不能接通。当需要隔离插销接通时,闭锁杆旋入前门螺孔中,隔离机构轴套不受限制,隔离插销能够插入,箱门不能打开。即:隔离插销分闸到位后,闭锁杆旋出前门螺孔,箱门方可打开;箱门打开后,隔离插销不能合闸;隔离插销合闸到位后,真空断路器才能合闸;隔离插销不能带负荷分、合闸。安装在主腔右侧的推进机构是为了推动断路器小车前进和后退实现隔离插销的合闸和分闸.。主腔底板上各有一块护罩和轨道,及延长轨道,是供断路器小车行走的。主腔的右侧还设有断路器手动合闸轴和手动脱扣手柄。主腔后侧左右侧板上各有一个观察窗,可以看到隔离插销分合状况。

      2、 门上装置

      箱门上设有便于观察的电能显示、汉字显示及分合闸显示。还设有照明、起动、停止、漏电、移位、确认、复位七个按钮。

      3、 主回路接线方案

      本配电装置按其在系统中的作用,主回路接线方案共分四种:

      A型:一次接线方案见图1,有两个电源进线端,配电装置可单台使用,也可联合使用。

      B型:一次接线方案见图2,有一个电源进线端,另一端连接长筒。即电源侧为单回路馈入,负荷侧为单回路馈出。配电装置可单台使用,也可联合使用。

      C型:一次接线方案见图3,有一个电源进线侧,另一端封端盖,即单回路馈入,单回路馈出。配电装置可单台使用或作为总开关使用,也可联台使用。

      D型:一次接线方案见图4,配电装置无进线端,三相电源从相邻开关的电缆线直接接到本开关的接线端子上,当峒室有多台配电装置联台使用时,该配电装置只作为分路开关,不能单台使用,只限于联台使用。

      以上A、B、C方案的电缆头可以是铠装的,也可是橡套电缆头,用户订货时应说明,如无说明,均配铠装电缆头。

      五、电气原理

      主回路工作原理:

      6KV(10KV)的三相电源从配电装置的电源接线盒引入,经上隔离插销、真空断路器和下隔离插销后,由后腔下室的弯形电缆口输出到负载。

      电气原理(见电气原理图)

      隔离插销插入到位后,6KV(10KV)电源经高压熔断器FU-G,由三相五柱电压互感器PT变出三相交流100V电压经二次熔断器供给电脑保护及开关电源。

      电动合闸回路:按下QA合闸按钮,断路器合闸,合闸灯亮。

      电动分闸回路:按下TA分闸按钮,断路器同步分断,分闸灯亮。

      保护动作分闸电路:

      过载、短路、漏电、监视、过压、欠压等任意保护动作时,综合保护装置输出分闸信号,断路器分闸,分闸灯亮。

      手动分闸:

      操作者可通过手动脱扣装置完成断路器分闸。

      过载、短路、漏电、监视、过压、欠压电路的故障均为微机自动处理。因此,当故障发生后,相应的汉字显示能长期记忆,前100次故障跳闸原因和时间记录可反复查阅。

  •   隔爆性能好、技术先进、保护性能稳定可靠、结构紧凑、易于维护和检修。本配电装置选用技术先进的智能化多功能综合保护器,保护可靠灵敏,测量精度高,配合中文菜单式人机交互界面,显示信息丰富,操作直观简便。

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