PBGY系列礦用隔爆型高壓永磁機構真空配電裝置主要用于具有爆炸性危險氣體(甲烷混合物)的煤礦井下,對額定電壓10KV、6KV,額定頻率50Hz,額定電流至630A的三相交流中性點不直接接地的供電系統(tǒng)進行控制、保護和測量。裝置具有絕緣監(jiān)視、高壓漏電、短路、過載、欠壓、過壓以及過壓吸收等保護功能;具有瓦電閉鎖、遠程斷電及模擬故障實驗等功能,特別適合中央或采區(qū)變電所作配電開關使用,也可作為直接控制高壓電動機之用。
1、環(huán)境溫度-20℃~ +40℃
2、海拔高度不超過2000m(0.08~0.11MPa)
3、周圍相對濕度不大于95%(+25℃時)
4、具有甲烷及煤塵混合氣體的煤礦井下
5、無強烈顛簸和沖擊振動的環(huán)境中
6、能防止滴水和無浸水的環(huán)境中
7、水平安裝(傾斜度不超過15度)
1、整機額定參數
1.1額定工作電壓:10KV、6KV
1.2額定電流:6KV:50A、100A、200A、315A、400A、500A、630A
10KV:50A、100A、200A、315A、400A、500A、630A
1.3額定頻率:50Hz
1.4額定短路開斷電流12.5KA(有效值)
1.5額定短路關合電流31.5KA(峰值)
1.6額定動穩(wěn)定電流(額定峰值耐受電流)31.5KA(峰值)
1.7額定熱穩(wěn)定電流(額定短時耐受電流)12.5KA(有效值)
1.8額定熱穩(wěn)定(短時耐受)時間不小于2s
1.9額定短路開斷電流開斷次數30次,操作順序見表1
表1
序號 | 短路開斷電流 百分比% | 操作順序 | 試驗 次數 |
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 | 分 | 13 |
6 | 100 | 合分 | 11 |
1.10額定絕緣水平見表2 表2
額定電壓 | 短時(1min)工頻耐壓值(有效值)KV | 備注 | |||
相對地、相間、斷路器口間 | 隔離開關斷口間 | 二次回路對地 | 二次回路耐壓應斷開,各儀表及顯示裝置等 | ||
6 | 30 | 34 | 2 | ||
10 | 42 | 48 | 2 | ||
額定全波雷電沖擊耐壓(峰值)KV | |||||
對地、相間、斷路器斷口 | 隔離開關斷口 | ||||
60 | 70 | ||||
75 | 85 | ||||
1.11電壓等級、電氣間隙及爬電距離見表3
表3
額定電壓V | 最小電氣間隙mm | 最小爬電距離mm |
100 | 2.5 | 4 |
6000 | 60 | 100 |
10000 | 100 | 160 |
2、斷路器主要技術參數如表4所示
表4
項目 名稱 | 參數 | 單位 |
ZN-12/630-12.5 | ||
觸頭開距 | 9±1 | mm |
觸頭超程 | 3+1 | mm |
觸頭合閘彈跳 | ≤3 | ms |
三相不同期性 | ≤1 | ms |
平均合閘速度 | 0.6-1.3 | m/s |
平均分閘速度 | 0.8-1.5 | m/s |
主回路電阻 | ≤120 | uΩ |
觸頭壓力 | ≥930 | N |
機械壽命 | 10000 | 次 |
3、配用JSZW3—6、10型電壓互感器為三相五柱式基本技術參數如表5所示
表5
型號 | 額定電壓(V) | 準確級及相應的額定負荷(VA) | 極限輸出(VA) | |||||
一次 繞組 | 二次 繞組 | 剩余繞組 | 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型雙極電流互感器,二次分為信號源和電流源繞組。
電流源繞組符合表6要求
表6
額定一次電流(A) | 額定二次電流(A) | 額定負載(VA) | 準確級次 | 準確限值系數 |
50 | 5 | 3.75 | 3 | 6 |
100、200、315 400、500、630 | 5 | 3.75 | 3 | 10 |
電流源繞組的最大輸出功率不小于25VA,即當一次通過4倍以上額定電流,二次接25Ω(COSΦ=1)負荷時,二次電流不小于1A。
5、高開綜合保護具有漏電、短路、過載、欠壓、過壓、絕緣監(jiān)視等保護功能,其具體指標如下:
5.1繼電保護額定電源電壓
繼電保護額定電源電壓為交流100V(50Hz),所耗功率不大于30VA,并在75%~120%額定電壓范圍內可靠工作。
5.2過流保護
過載電流與延時時間的反時限特性符合下表一:
表一:過載反時限表
延時時間 過載電流 | 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代表配電裝置上整定的額定工作電流,對出現斷續(xù)過載時,對過載能量進行釋放和積累運算時,執(zhí)行反時限保護
5.3短路保護
短路保護的動作電流按額定電流值的1.5-10倍內任意整定,整定值誤差不超過±10%,短路保護動作時間均應小于0.1s。
5.4電纜絕緣監(jiān)視保護
對配電裝置負載側使用屏蔽電纜的屏蔽芯線、屏蔽底線實行絕緣監(jiān)視保護,監(jiān)視超限報警并動作,絕緣監(jiān)視可打開或者關閉,絕緣監(jiān)視保護動作特性見表2。
表2 絕緣監(jiān)視保護動作特性表
保護工作狀態(tài) | 可靠動作 | 允許動作 | 不允許動作 |
監(jiān)視線與地線間回路電阻 | >1.5K | 0.8~1.5K | <0.8K |
監(jiān)視線與地線間絕緣電阻 | <3.0K | 3.0~5.5K | >5.5K |
5.5接地(漏電)保護
對下屬電網中出現的單相接地故障,漏電方式為:電流型、電壓型、功率型和方向型。
a.電流型,即保護器只依據零序電流動作,當電網中零序電流達到設定值時,保護動作。
b.電壓型,即保護器只依據零序電壓動作,當電網中零序電壓達到設定值時,保護動作。
c.功率型,即保護器必須在零序電壓和零序電流同時達到設定值,保護動作,只達到其中一項不會動作。
d.方向型,即保護器動作必須在零序電壓和零序電流達到設定值,并且相位相同時(0-180度),保護動作。
5.6電壓保護
a.低電壓保護
當電網電壓降低到額定值的75%以下時可靠保護。
低電壓保護動作時間≤5秒。
b.過電壓保護
當電網電壓升高到額定值的115%以上時可靠保護。
過電壓保護動作時間≤5秒。
低電壓與過電壓保護的動作值亦可按用戶指定預置。
5.7電網實時電壓顯示:線電壓(伏)
量程:6KV、10KV(可選擇其中任何一種顯示方式,即若用于6KV高壓配電裝置上請選中6KV顯示模式)。精度±8%。
5.8相平衡:
任一相電源斷路,或低于或高于其他兩相負載電流60%時,經5~30秒延時,保護動作。相平衡功能設有打開和關閉菜單,用戶自由選擇開或關。
5.9瓦斯閉鎖:
配合瓦斯斷電儀使用,瓦斯斷電儀動作輸出后,開關斷電,并顯示瓦斯超限。
5.10漢字顯示當前電網電壓及負載電流值,保護動作原因。
5.11跳閘原因長期記憶(可反復查閱),有前100次故障跳閘原因和時間記錄,斷電可記憶故障。
5.12能記錄累計分合閘次數。
5.13電子表功能,能精確定位下班時間。
5.14系統(tǒng)密碼功能,防止無關人員操作。
5.15本安參數(非通訊機型的不要求)
485通訊輸出電路為本質安全型,485A,485B和COM 三根通訊信號線使用時無需電源就可獨立工作自成回路。
1、 外形結構(附圖一)
(1)、配電裝置由底架和長方形隔爆外殼組成,隔爆外殼由主腔、箱門、后蓋(兩塊)、后置接線腔等組成。隔爆外殼為長方體結構,中間由一隔板將其分為前后兩腔,各為獨立的隔爆部分。
(2)、中間隔板上裝有六個插銷靜觸頭座和兩個七芯接線柱。隔離板左上角裝有照明燈。后腔為接線腔,分上下兩室(中間絕緣隔板不起防爆作用)。上室為電源進線。下室為負荷出線,在下室的高壓電纜引出口裝有一只零序電流互感器,左右兩側板上各設有一個壓緊螺母電纜引入裝置(用戶可引出控制線,實現遠方控制)。
(3)主腔內裝手車式高壓真空斷路器及附屬操作機構。手車式高壓真空斷路器由真空斷路器、小車、三相五柱式電壓互感器、母線穿心式電流互感器、微電腦綜合保護裝置、壓敏電阻、隔離插銷動觸頭等組成。電器元件均裝在小車上,當機芯出現故障時,可將小車拉出箱外,以便檢修或更換備用機芯。微電腦綜合保護裝置,具有過載、短路、漏電、電纜絕緣監(jiān)視等保護功能;具有電流、電壓顯示功能;具有故障類別文字表示功能。
(4)殼體為活節(jié)螺栓壓板式快開門結構,并有可靠的機械閉鎖裝置:(a)斷路器合閘主軸右軸頭和軌道護罩部設有帶負荷隔離的機電閉鎖機構(見附圖二)。當隔離插銷處于插合狀態(tài),真空斷路器合閘時,閉鎖機構動作,隔離插銷不能拉出。(b)配電裝置還設有開門與隔離插銷分合連動的閉鎖機構(見附圖三)。當需要打開箱門時,真空斷路器先斷電解除其閉鎖(見附圖二),隔離插銷拉開,此時隔離機構上軸套允許閉鎖桿插入,閉鎖桿旋出箱門螺孔,同時插入隔離機構軸套,隔離插銷不能接通。當需要隔離插銷接通時,閉鎖桿旋入前門螺孔中,隔離機構軸套不受限制,隔離插銷能夠插入,箱門不能打開。即:隔離插銷分閘到位后,閉鎖桿旋出前門螺孔,箱門方可打開;箱門打開后,隔離插銷不能合閘;隔離插銷合閘到位后,真空斷路器才能合閘;隔離插銷不能帶負荷分、合閘。安裝在主腔右側的推進機構是為了推動斷路器小車前進和后退實現隔離插銷的合閘和分閘.。主腔底板上各有一塊護罩和軌道,及延長軌道,是供斷路器小車行走的。主腔的右側還設有斷路器手動合閘軸和手動脫扣手柄。主腔后側左右側板上各有一個觀察窗,可以看到隔離插銷分合狀況。
2、 門上裝置
箱門上設有便于觀察的電能顯示、漢字顯示及分合閘顯示。還設有照明、起動、停止、漏電、移位、確認、復位七個按鈕。
3、 主回路接線方案
本配電裝置按其在系統(tǒng)中的作用,主回路接線方案共分四種:
A型:一次接線方案見圖1,有兩個電源進線端,配電裝置可單臺使用,也可聯合使用。
B型:一次接線方案見圖2,有一個電源進線端,另一端連接長筒。即電源側為單回路饋入,負荷側為單回路饋出。配電裝置可單臺使用,也可聯合使用。
C型:一次接線方案見圖3,有一個電源進線側,另一端封端蓋,即單回路饋入,單回路饋出。配電裝置可單臺使用或作為總開關使用,也可聯臺使用。
D型:一次接線方案見圖4,配電裝置無進線端,三相電源從相鄰開關的電纜線直接接到本開關的接線端子上,當峒室有多臺配電裝置聯臺使用時,該配電裝置只作為分路開關,不能單臺使用,只限于聯臺使用。
以上A、B、C方案的電纜頭可以是鎧裝的,也可是橡套電纜頭,用戶訂貨時應說明,如無說明,均配鎧裝電纜頭。
五、電氣原理
主回路工作原理:
6KV(10KV)的三相電源從配電裝置的電源接線盒引入,經上隔離插銷、真空斷路器和下隔離插銷后,由后腔下室的彎形電纜口輸出到負載。
電氣原理(見電氣原理圖)
隔離插銷插入到位后,6KV(10KV)電源經高壓熔斷器FU-G,由三相五柱電壓互感器PT變出三相交流100V電壓經二次熔斷器供給電腦保護及開關電源。
電動合閘回路:按下QA合閘按鈕,斷路器合閘,合閘燈亮。
電動分閘回路:按下TA分閘按鈕,斷路器同步分斷,分閘燈亮。
保護動作分閘電路:
過載、短路、漏電、監(jiān)視、過壓、欠壓等任意保護動作時,綜合保護裝置輸出分閘信號,斷路器分閘,分閘燈亮。
手動分閘:
操作者可通過手動脫扣裝置完成斷路器分閘。
過載、短路、漏電、監(jiān)視、過壓、欠壓電路的故障均為微機自動處理。因此,當故障發(fā)生后,相應的漢字顯示能長期記憶,前100次故障跳閘原因和時間記錄可反復查閱。
隔爆性能好、技術先進、保護性能穩(wěn)定可靠、結構緊湊、易于維護和檢修。本配電裝置選用技術先進的智能化多功能綜合保護器,保護可靠靈敏,測量精度高,配合中文菜單式人機交互界面,顯示信息豐富,操作直觀簡便。
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