PJG2-630说明书.doc

矿用隔爆兼本质安全型高压真空 配电装置 使用说明书 天津市天矿电器设备有限公司 安装使用前请详细阅读使用说明书 PJG2-□/□（a.b.c） 矿用隔爆兼本质安全型高压真空配电装置 1． 概述 1.1 用途本装置适用于具有瓦斯和煤尘爆炸危险的煤矿井下，对6kV或10kV电力线路进行测量控制和保护，作为配电或直接起动电机用。装置具有绝缘监视、漏电、过载、短路、欠电压、过电压、瓦斯电或风电闭锁等保护功能，特别适合于中央或采区变电所作配电开关使用。 1.2 防爆类型和防爆标志 高压真空配电装置为矿用隔爆兼本质安全型，防爆标志“Exd[ib]IMb”。 1.3高压真空配电装置执行GB3836.1-2010爆炸性环境 第1部分设备 通用要求、GB3836.2-2010爆炸性环境 第2部分由隔爆外壳“d”保护的设备、GB3836.4-2010爆炸性环境 第4部分由本质安全型“i”保护的设备、JB8739-1998矿用隔爆型高压配电装置、Q/TK0814-2013矿用隔爆兼本质安全型高压真空配电装置诸项标准。 1.4 型号及含义 P J G 2 □ / □ 额定工作电压，kV 额定工作电流，A 设计序号 高压 隔爆兼本质安全型 配电装置 本装置充分考虑了井下现场的使用和维护条件，与同类产品相比，具有一定的先进性。 按使用方式的不同，配电装置制成（a.b.c）三种型式 a型见图8有两个电源进线端，可以单台或联台使用。 b型见图9有一个电源进线端，另一端为封端盒，可以单台或联台使用。 c型见图10两端均无电源进线端，仅用于联台使用。 2. 使用环境条件 2.1 海拔不超过1000m； 2.2 周围环境温度不高于40℃，不低于-5℃； 2.3 周围空气相对湿度不大于9525℃时； 2.4 没有破坏金属和腐蚀绝缘的气体环境； 2.5 能防止滴水的地方； 2.6 在无显著摇动与冲击振动的地方。 3. 主要技术参数 3.1 整机技术指标 a． 额定电压分6kV，10kV两种规格； b. 额定电流50A、100A、150A、200A、300A、400A、500A、630A； c. 额定频率50Hz； d. 额定短路开断电流12.5kA； e. 额定短路关合电流31.5kA（峰值）； f. 额定动稳定电流31.5kA（峰值）； g. 额定热稳定电流12.5kA； h. 额定热稳定时间2s； j. 额定绝缘水平见表1. 表1 额定电压 1min工频耐压（有效值） 标准雷电冲击全波（峰值） 对地、相间 断路器断口 隔离开关 断口 二次回路 对地 对地、相间 断路器断口 配电装置装配完整时隔离开关断口 6kV 23kV 28kV 2kV 60kV 60kV 10kV 42kV 48kV 2kV 75kV 75kV j. 额定电流开断次数10000次； k. 机械寿命不少于100000次，隔离插销机械寿命不少于2000次； l. 外形尺寸见图7。 3.2 真空断路器选用ZNK-10（6）-12.5型真空断路器。真空断路器符合下述规定 a. 分闸时间≤0.1s； b. 平均分闸速度0.8～1.2m/s； c. 平均合闸速度0.6～1.0m/s； d. 触头开距81mm（6kV）,101mm（10kV）； e. 触头超行程31mm； f. 触头压力≥930N（含自闭力）； g. 三相不同时接触的时间≤2ms； h. 合闸时触头弹跳时间≤3ms； i. 动静触头允许磨损度3mm。 3.3 配用的JSZW3-6型、JSZW3-10型电压互感器为三相五柱式，其技术参数如表2所示。 表2 额定电压V 每相额定容量及相应准确级次 最大容量 一次 基本二次 辅助二次 30VA 50VA 100VA 600VA 6000/√3 100 /√3 100 /3 0.5级 1级 3级 10000/√3 100/√3 100/3 05级 1级 3级 3.4 配用的LMZ-6型、LMZ-10型电流互感器为母线式双绕组电流互感器，二次分为测量绕组和保护绕组。 3.5 配用的GBH-Ⅲ型PLC综合保护器具有漏电、过载、短路、绝缘监视、欠电压、过电压、瓦斯电或风电闭锁等保护功能，中文彩色液晶显示器实时显示正常工作电压及电流值，实时显示故障类型及参数。其具体指标如下 3.5.1 漏电保护采用电流型或零序功率方向型两种方式。对所属电网中出现的单相接地故障，选用零序电流法进行漏电保护方式；对下属电网中出现的单相接地故障，选用零序功率方向法进行漏电保护方式。 3.5.2 过载保护功能根据负载情况可以设置定时限、馈电反时限、磁力反时限三种过载保护方式。定时限保护可以设定过载倍数及时间，电流大于设定值，且当过载时限到达设定值时，保护器动作，分闸。反时限可以选择“磁力反”或“馈电反”保护方式。“馈电反”设计了四种反时限特性曲线1-4，选择其中一种，延时时间逐步增长，可以满足不同场合应用的要求。延时时间见表3及表4。 表3 “馈电反”特性曲线 延时时间 1 2 3 4 过载电 1.05Ie ∞ ∞ ∞ ∞ 1.20Ie 38 67.5 181 600 1.50Ie 17 27 64 240 2.00Ie 10 13.5 26.6 120 3.00Ie 6.30 6.75 10 60 4.00Ie 4.98 4.50 5.33 40 5.00Ie 4.28 3.38 3.33 30 6.00Ie 3.84 2.70 2.29 24 10.00Ie 2.97 1.50 0.81 13.3 表4 “磁力反”特性曲线 过载倍数 1.05 1.2 1.5 2 6 延时动作时间s ∞ 120 60 8 状态 从冷态开始 从热态开始 从冷态开始 3.5.3 短路保护采用鉴幅式保护或相敏保护两种方式，用户可根据需要选择适当的工作方式。短路保护的动作电流按一次侧额定电流值及短路倍数设定。短路保护动作时间可以瞬动，也可延时动作，延时时间可在00.4s内选择设定。 3.5.4 绝缘监视保护是对高压双屏蔽电缆的地线及监视线状态进行监视。其动作特性应符合表5的规定。 表5 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 kΩ ＞1.5 0.8～1.5 ＜0.8 监视线与地线间绝缘电阻 kΩ ＜3.0 3.0～5.5 ＞5.5 动作时间s --- ＜0.1 --- 3.5.5 欠电压保护欠压系数65-95连续可调，当电网进线电压低于设定值，并超过设定时间，保护器动作。 3.5.6 过电压保护过压系数105-120连续可调，当电网进线电压超过设定值时，并超过设定时间，保护器动作。 3.5.7 瓦斯电闭锁或风电闭锁当瓦斯超限断电仪动作或风机开关断开时，配电装置分闸。 3.5.8 三相电流不平衡保护不平衡系数30-100连续可调，当系统电流不平衡超过设定值时，并超过设定时间，保护器动作。 3.6 欠压脱扣器动作特性符合表6要求。 表6 操作电压与额定电源电压比值 小于35 大于65 大于85 脱扣器铁芯工作状态 可靠释放 不得释放 可靠吸合 3.6 配电装置具有过电压保护功能，配备了MYGK-6型、MYGK-10型高压氧化锌压敏电阻3只，用于配电时过电压不超过额定相电压（峰值）的3.5倍，用于控制高压电动机过电压不超过额定相电压（峰值）的2.5倍。 3.7 当配电装置进行1min工频耐压试验时，务必将三相电压互感器、压敏电阻与主电路脱开，高压综合保护装置应拔下。 3.8 本安参数U0DC6V；I0DC10mA；C00.2uF；L02mH。 4. 结构概述 4.1 产品结构 配电装置总体结构如图1、图2所示，可分为隔爆箱和小车两部分。隔爆箱由壳体、箱门、后盖（两块）、接线腔等主要部分组成。壳体为长方形结构，中间有一隔板，将箱体分为前后两腔。在前腔装有机芯小车。真空断路器、三相电压互感器、母线式穿心电流互感器、压敏电阻、微电脑综合保护装置、隔离插销动触头等，装在机芯小车上。在箱体中隔板上装有6个插销静触头座和一个穿墙式九芯接线柱。后腔的高压电缆引出口内侧装有一个零序电流互感器，底板上还装有小出线嘴，用户可以引出控制线，实现远方控制（需要远方控制，订货时请说明），在箱体内有可靠的机械电气闭锁。 配电装置为新型快开门结构。配电装置在运行过程中切不可强制打开箱门。只有在断路器分闸，隔离开关处于分闸位置（图5），才能解除箱体与门盖的闭锁，门盖方能打开。箱门上有显示器，能实时显示工作状态，门上装有“合闸”、“分闸”、“漏电”、“选项”、“确认”、“复位”按钮。 4.2 安全联锁 4.2.1 隔离开关在接通位置时（图5C），箱门不能打开，隔离开关在本位置时，闭锁钩板钩入门框挡板内（图4），所以门打不开。隔离开关在断开位置时（图5A），闭锁钩板脱离门框挡板后，门盖方可打开。 4.2.2 断路器在合闸状态时（见隔离开关合、分闸指示），隔离开关不能进行退车操作。 4.2.3 门盖打开后，隔离开关不得进行进车操作，以策安全。 5. 电气工作原理 电气工作原理见图11。 10kV或6kV三相电源从配电装置的接线箱引入，经上隔离插销、真空断路器和下隔离插销，再往后腔，下室的电缆口输出到负载。上、下隔离插销，由操作者手动操作进行分、合闸。真空断路器既能电动合闸和电动分闸，又能手动合闸和手动分闸，手动紧急分闸。 5.1 电动合闸电路 电压互感器二次三相交流100V电压经VD1-6三相整流输出直流135V。电压经过断路器常闭接点QF-3和合闸按钮SB1，加到直流电机M上，断路器储能并完成合闸动作（时间约3秒）QF-3自动切断合闸电源。 5.2 电动分闸电路 按分闸按钮SB2，电磁铁YA2失压脱扣，YA1分励脱扣，完成断路器分闸动作。 5.3 保护动作分闸电路 过载、短路、漏电、监视、欠电压、过电压、瓦斯电或风电闭锁任一保护动作时，继电保护装置输出24V直流电压经接点QF-2加至脱扣器YA1，使断路器分闸。 5.4 故障记忆功能 当被控电路发生过载、短路、漏电、绝缘监视、欠电压、过电压等故障时，瓦斯电或风电闭锁信号出现时，保护装置动作，实时故障显示并能长期记忆。随时调出查询。 6. 包装与运输 6.1 本装置在运输中，带有防雨塑料罩或木质标准包装箱。并且在运输时，隔离开关合闸到位，箱体上隔离开关操作手柄须置“进车”的位置。 6.2 当配电装置带有包装箱时，起吊时请将钢丝绳挂在防滑座底两头的斜口处。当配电装置不带包装箱时，起吊时请将钢丝绳挂在箱体上部的吊钩处。 6.3 配电装置须储存在无雨水侵袭、干燥、通风的库房内。 7. 检查与验收 7.1 配电装置到货以后，开箱检查随机文件是否齐全。随机文件有 a. 装箱单； b. 产品合格证1份； c. 产品使用说明书1份； d. 综合保护装置产品使用说明书1份。 7.2 开箱以后，根据装箱单内容，请检查随机附件和备件，其中包括三只熔断器芯体是否齐全并做好记录。 7.3 请检查产品出厂合格证编号，是否与产品铭牌一致，检查各防爆结合面的间隙是否符合GB3836.2-2010中表1的规定。 8. 检验与调试 用户必须认真阅读和读懂本使用说明书和综合保护装置使用说明书。 8.1 配电装置在投运前，须进行外观检查，并打开箱门和盖板，检查内部装配质量应无异常现象，机械各紧固件应无松脱现象，传动应灵活，导电回路连接应可靠。 8.2 按随机操作规程，打开箱门，放下车架，拉出隔离开关，查看三只真空管应完好无损，其它各部件的安装应牢固，接线及各接插件联接应良好无误。 8.3 配电装置在下井安装前，应进行以下试验 8.3.1 工频耐压试验 a. 试验前，应将三相电压互感器、压敏电阻的高压引线从高压主回路中拆除，高压综合保护装置从插座上拔出。 b. 高压主回路的相间，每相导体对地、真空断路器灭弧室的触头断口间施加表1规定的试配电压，历时1min应无击穿闪络现象。试验后应将电压互感器与压敏电阻的连接恢复原先位置并用螺栓紧固好，保护器插头插好，固定好各紧固件。 8.3.2 真空断路器操作和高压综合保护装置试验 拆除三相熔断器FU1-3的熔芯，在熔断器的下接口处，引入电压为100V的三相低压电源。此时显示器得电，显示系统状态，真空断路器的欠压脱扣器应当吸合。 8.3.3 检测高压漏电保护请按图6模拟实际漏电，以检查零序电流互感器绕组的方向是否正确。 8.4 保护整定详见GBH-Ⅲ型PLC综合保护器使用说明书。 此项整定非常重要，须由专职人员操作。正确的整定，将使装置处于最佳工作状态。漏电保护的整定应根据使用电缆的性质，根据供电网络的绝缘水平，选择零序电流，零序电压值，并按各装置服务的级别选择不同的延时时间（动作时间）。根据线路负荷和不同服务对象，选择过载、短路整定值和延时时间整定值。根据电源供电情况选择欠电压保护，过电压保护的整定值和延时时间整定值，根据需要，用户可选择投入瓦斯电闭锁或风电闭锁保护。 9. 使用与维护 9.1 关门 a. 将隔离开关手柄置于A位置（图5）； b. 将断路器主体向箱内推进，把锁钩按下（图4），直至断路器底架被壳底板上的限位板挡住； c. 将滑道掀起，向箱内折合，至顶部插销进入箱体并被锁定。将26芯航空插头顺时针拧上。保护器的显示器插头插好； d. 关闭箱门，压紧10条螺栓。 9.2 送电 装置各部分检查无误，即可进行送电，具体操作如下 将小车（断路器主体）向箱内推进，直至隔离开关手柄上止动销到达C位置时（图5），说明隔离开关到位已接通，真空断路器可以合闸通电运行。 9.3 断电 a. 按分闸按钮（或搬手动分闸手柄），断路器分闸，分闸指示灯亮； b. 将隔离开关手柄顺时针退到B位置（图5），使隔离开关动静插肖分开。 9.4 开门 a. 将隔离开关手柄顺时针由B位置退到A位置（图5）； b. 将十条紧固螺栓松开； c. 打开门盖，将26芯航空插头和三芯通讯插头拧下； d. 放下滑道； e. 将断路器底架的止退块向右按下，退出断路器。 9.5 本装置设有外部接地螺栓，安装时请与井下总接地线相连，可靠接地。 9.6 本装置应定期进行保养和清理工作。各传动部位应加以润滑，以保灵活。高压各部件应保持无积尘。 9.7 综合保护器与断路器的维修，须经过培训的专职人员进行，切勿随意拆卸修理。 9.8 各操作按钮每月试验一次，以检查装置自身功能是否完好。 9.9 本装置可供联台使用，左、右两侧均可与相邻机台联接。也可作为进线和双回路供电。出线分橡套和铠装两种（见图7）。铠装电缆必须按规程要求制作质量合格的电缆头。 9.10 可根据用户需要增设远距离合、分闸功能，如需使用，请订货时说明。 9.11 本装置各部件的互换性很好，可现场方便地进行零部件至小车（主体）整体更换。 9.12 警告注意事项 搬运过程中，应避免强烈震动，严禁翻滚。在维护维修中，严禁带电开盖严禁碰伤、划伤隔爆面 不得随意变更一次线路方案 在维修或使用中不得任意改变本安回路和与本安电路有关系的元器件的规格、型号及参数 9.13 故障分析与排除 本配电装置的外购件，选用国内信誉高的定点厂家生产，并经我厂严格筛选，装置本身制造工艺考究，经过严格的出厂检验。若经使用以后，发生故障，提供表8供用户查找，排除故障时参考。 10. 订货须知 10.1 本装置按额定电压分为6kV、10kV两种规格，按额定电流分为50、100、150、200、300、400、500、630A八种规格。 10.2 本装置馈出线方式二种，分橡套和铠装，可互换。 10.3 本装置按一次线路方案分为三种型式 a型见图8，有2个电源进线端； b型见图9，有1个电源进线端，另一端封盖； c型见图10，仅用于联台。 10.4 请用户在订货时说明额定电压、额定电流、一次线路方案、电缆头种类和数量、是否带通讯接口。 表8 故障现象 原因分析 排除方法 备注 配电装置工作正常、电压指示正常、电源指示灯或断路器合闸指示灯不亮 指示灯线路不通，发光二极管损坏 检修线路或更换发光二极管 隔离插销合闸卡滞 插座与触头中轴线偏离太大，或触桥排列不整齐 校正两者中轴线，更换触桥或触桥弹簧 隔离插销严重发热 触头、触桥烧损或触桥弹簧退化 更换触头、触桥或触桥弹簧 低压熔芯烧断 线路有短路或工作电流过大现象 检查短路点，处理后更换熔芯 真空断路器电动合闸拒合，手动合闸正常 配电装置的控制线路，电动机故障或棘爪断裂 检修控制线路或电动机，更换棘爪 真空断路器手动、电动合闸均拒合 断路器的锁扣机构失灵，或欠压脱扣机构故障 参看断路器（说明书）进行处理 真空断路器手动、电动分闸拒分 断路器脱扣机构故障 参看断路器（说明书）进行处理 真空断路器手动合闸正常、电动分闸拒分 分闸线路故障 检修分闸线路 过载、短路、漏电、监视等保护不正常 高压综合保护装置故障 检修保护器相应电路部分，更换相应集成电路元件或更换整台保护器 图1 正视图 1. 托架 2. 负荷电缆引入装置 3. 箱们 4. 箱门铰链 5. 按钮 6. 电源电缆引入装置 7. 断路器合闸手柄轴 8. 工作状态显示窗 图2 侧视图 1. 断路器进车机构 2. 隔离开关操作手柄轴 3. 进车定位套 4.手动分闸操纵杆 5. 断路器与隔离开关操作轴间闭锁装置 6. 断路器 7. 断路器操纵机构 8. 保护装置 9. 滑道 10. 仪表 11. 电压互感器 12. 绝缘外壳 13. 真空管 14. 高压连线 15. 电流互感器 16. 绝缘子 17. 出线座 18. 压敏电阻 19. 九芯接线端子 20. 零序电流互感器 21. 远控接线嘴 图3 隔离操作与断路器之间连锁机构 图4 隔离操作与门之间的连锁机构 图5 隔离开关手柄进车、退车操作示意图 图6 高压真空配电箱装置漏电试验接线图 图7 外形图 图8 a型 图9 b型 图10 c型 图11 电气原理图 12