矿用隔爆型高压真空配电装置的改进.pdf

矿用隔爆型高压真 空配电装置的改进 Re f o r m o f F l a me p r o o f Hi g hVo l t a g e Va c c u m Di s t r i b u t i o n f o r Mi n e Ap p l i c a t i o n s 上海电器厂 温传根 内容提要 术文叙进 r 新研{ 1； j 成功矿用隔爆型高压真宅配电装置的技术参数 使用范围 结构特点及其改进方案。 关键词 矿用隔爆真空配电装置中压改进 ．／ s t me t 1 P a J c l e d s e fib e s t e e bui e a l 卸】 k 、 d I c c h a me l e fi s t i e a n d s c h e me s f t h e u p d a t e d fl a m g n o f h ig hv o l ．e诘 d l m f o r mi n e a p p l i c a t i o n s -wh ic h i s s u c c e s d u l l y d e v d0 l 自 岫r d s Mj n e a p p l ic a t i Ⅱ 丑 廿 忡 0 f C a e c u m dis t ri b u t i o n ,i e d J u m v o l t a g e R 0 肼 隔爆型高压真空配电装 置 以下 简称高爆开 的煤矿井下 ， 对额定电压 6 k V额定电流至 4 0 0 A的 关 是煤矿井下供电系统的关键设备。我国早期生 三相交流中性点不直接接地的供电系统进行控制、 产的P B 2 6 、 P B 3 6 G A系列的多油高爆开关已不 保护并具有电压、 电流、 电度测量功能。高爆开关 能适应煤矿安全需要。从二十世纪 7 O年代中期相 一般用在中央变电所、 采区变电所及采区配电点作 继研制、 开发了S F 6 型、 少油型 真空型高爆开关， 为受电、 馈电、 联络、 控制高压电动机及变压器等 但通过煤矿试 用， 真空型高爆开关取得 了主导地 基本原理图见图 1 。 位。近几年真空型高爆开关的发展势头很猛。 一 、概 述 高爆开关主要 用于有甲烷混合气体爆炸危险 左受 电 壤电 硬嬉 _电 墩电 圉 I 基奉原理图示 当线路出现过电流、 短路或欠压时， 高爆开关 能根据需要 自动切断电源 ， 还能对输出线路进行选 择性接地保护， 并对监视型橡套电缆进行绝缘监视 保护。图2 是立式、 螺栓门、 半手车高爆开关的外 形和剖面图。 上海电器技术2 fl O l № 4 1 9 维普资讯 型 2 立式 、 螺桂 门、 单手车商爆开关的外形和剖 面图 1 ． B G P 一 6 高爆开关的优点 护工作量。由于使用的真空管寿命比较长， 日常一 B C ． P 一 6 真空高爆开关系列的型号 高爆开关 般不需要维修保养， 没有了油断路器需定期换油的 主要是为了取代井下还在使用的老式 P B 2 、 P B 3 高 工作。3 ． 高压继电保护功能齐全。I,G P一 6高爆 爆开关而研制生产的新型高爆开关因此有着以下 开关一般都有过电流、 短路、 监视、 漏电保护 ， 并有 一 些优点 1 ． 安全可靠性好。B G P 一 6 高爆采用真 显示功能， 因此使检修非常方便提高了设备运行的 空开关作为主回路控制开关， 避免了油开关渗漏油 可靠性。4 开断容量大。同样因为采用了真空开 而产生的不安全因素， 增加了漏电、 监视保护功能 关， 其开断容量大大增加一般可达到 I O O N V A 。 对输出电缆漏电和损坏进行漏电监视保护避免由 部分矿用隔爆型高压真空配电装置的主要特 于电缆损坏引起而造成的事故。2 ． 减少 了设备维 征见表 1 。 表 1 部分矿用隔爆型高压配电装置主要特征 序号 S 6 7 8 9 】 O I 】 产 品型号 B G P 46 B G P 2 6 B G P 8 6 8 G P 2 6 8 C , P 5 6 B C P l 1 6 B G P 7 6 类 型 立式 立式 立式 立式 立式 卧式 立式 结 主 腔 数 I 1 I 1 I I 掬 前 门 鼓 2 2 2 2 2 l 2 特 开门方式 螺栓 螵桂 螺挂 螺栓 螵栓 快开 螺栓 本 体 半手车 半手车 半手章 半手车 半手车 手车 固定 征 接线腔数 4 4 4 4 4 4 4 断路器操作方式 电 电磁 手动机构 弹簧储能 弹簧储能 弹簧储能 弹簧储能 弹簧储能 欠 压 √ √ √ √ √ 保 过 漉 √ √ √ √ 短 路 √ 、 l √ √ √ 漏 电 √ √ 、 l √ √ 护 监 视 √ √ √ √ l 、l 过 电 压 Z a O R C -， 』 O Z n 0 外形 长 1 0 9 0 I 1 8 0 1 4 3 0 1 2 5 0 1 3 7 5 1 3 曲 1 2 6 0 尺寸 深 l 2 7 0 1 1 0 0 l 1 朽 1 I 3 0 1 2 ∞ 1 1 7 0 1 2 0 o r a m 高 I 4 0 0 1 2 8 0 1 4 | 5 1 2 8 0 1 8 8 0 1 0 1 5 1 3 3 0 重 量 k g l 0 0 口 1 0 1 0 1 3 0 0 8 0 0 9 5 0 1 2 5 O 2 0 上海电器技术2 0 0 1 N O ． 4 维普资讯 2 ． B 一6 高爆开关的缺陷 B G P一 6高爆开关虽然有许多优点 ， 但也存在 着一些缺点 1 ． 防爆外壳及安装尺寸大小不一， 由 于井下道路不平、 环境恶劣， 这给井下运输、 安装带 来很大不便。2 ． 总体质量参差不齐。由于各厂技 术水平． 加工设备等因素， 造成有些开关可靠性较 差。3 ． 检修困难。现有的真空高爆开关开门方式 主要是螺栓结构 ， 打开隔爆门需要化费很多时间， 另外断路器手车主回路也是采用固定连接且由于 防爆体腔的限制因此其腔体小， 其拆装非常困难， 也给检修带来极大不便。 二、 B G P一 6系列高爆开关缺陷 简析 上述高爆开关的缺点主要有二方面原因 一是 设计时间比较仓促， 缺乏实际经验， 这可通过在实 际使用中不断改进和完善； 二是由于 B C P一 6 系列 高爆开关是新研制的， 目 前还没有一个统一的产品 标准。过去 P B 2 、 P B 3虽然落后， 但全国制造厂家 按照同一套图纸生产， 使用和维修十分方便， 相比 之下， 真空型高爆开关 的局面 比较混乱 ， 各厂家根 据防爆规程和其 他一些标准各 自制订 自己的企业 标准来设计生产高爆开关， 完全不顾煤矿行业机电 产品的三化四统要求 。 三化四统即 标准化 、 系列 化 通 用化 ； 统一技术要求、 统一外形尺寸 、 统一安 装尺寸、 统一易损件 ， 造成众多厂家制造的高爆开 关外形相似 ， 尺寸相近但又各不相同， 使得用户在 安装 ， 使用中非常不便。因此改进现有真空型高爆 开关， 从中研制新一代高爆开关， 使其朝着三化四 统方向发展巳成为高爆开关的必然趋势 。 三、 改进措施 基于以上情况， 新一代高爆开关要符合市场需 要， 应从三化四统出发， 吸取国内外同类产品的优 点， 改进已有产品的不足之处， 并能在今后一段时 间里保持领先地位。因此对其要求是 1 ． 具有较 高的可靠性， 力求少维护， 快检修。2技术指标高 于国内同类产品， 具有先进性 3 适应性强， 便于 煤矿使用。4 ． 工艺结构合理等。根据以上要求对 已有高爆开关的改进应从以下几方面考虑 1 ． 改进防爆外壳结构 改进防爆外壳结构主要从 1 ． 取消继电保护 和隔离闸刀的专用腔室将其与断路器手车合并。 2 ． 可将原来螺栓结构的开门方式改为平移式快开 门结构。3 ． 将断路器手车的固定连接方式改为高 压隔离插销式结构。这样既减轻了防爆外壳的重 量也便于井下安装、 使用和检修。 2 ． 提高可靠性 提高可靠性方面主要考虑 1 ． 改进断路器手 车传动机构中一些不合理部分， 去除性能较差选用 性能较好的元器件。经过多年的摸索和改进， 目前 已有技术性能和工作可靠性都比较高的高爆开关 专用真空断路器手车， 如 Z N K一 6 ／ 4 0 01 2 。 5 D等。 2 ． 综合保护装置同样经过多年的摸索和改进， 从 过去各种分离的保护单元组合而成的保护装置， 到 一 体化的综合保护， 再到专用集成模块综合保护， 其技术性 能和可靠性 已有 了突飞猛进 的发展 ， 如 B L D J 一4等。因此选用此类技术性能和可靠 性都 较好的真空断路器手车及综合保护装置， 将能较大 地提高高爆开关的技术性能和可靠性。 吲 3 改进后的真空高爆开关示意 上海电器技术2 o o l N O ． 4 2 1 维普资讯 四、 结论 根据上述改进方案和其加工工艺的可行性设 计制造的新一代真空高爆开关如图3 所示。 此高爆开关将原来的 2个隔爆 门改为 1 个 ， 取 消了门上螺栓， 改为平移式快开门结构。断路器也 采用 可移动 的隔离插销 方式， 在保 证其符台 G B 3 8 3 6防爆规程 和其他一些有关标准 的前提下， 减轻了防爆外壳的重量 ， 极 大地方便了用户的使用 和维修 ， 并且其各项主要技术性能指标都有很大提 高。其与 国内外其他 同类型高爆开关 的技术性能 比较见表 2 。 表 2 新设计产品与国内、 外同类产品性能 比较 新设计 B G P 5 6 B G P 2 6 B G P 8 6 8 S N I 3 6 M I V A C I 4 g Y K 一 6 性能参数 方案 中国 巾国 中国 德 国 荛 国 法 国 原苏联 额定电压k v 6 6 6 6 3 ． 3 6 6 5 6 摄高工作电压 7 ． 2 6 9 6 9 7 ． 2 3 ． 6 ． 7 2 7 ． 2 额定电滤A 4 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 额定频率№ 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 额定短路开断 1 3 o l ∞ l ∞ 2 D o 7 5 1 5 0 2 D D 5 o 容 量M V A 方箱型 方箱型 方箱型 方箱型 方箱型 方箱型 总体结构型式 方箱型 上方下圆 卧式单门 立式双门 立式双门 卧式单门 e 型外壳 组合式 断 型 式 真 空 真 空 步油 真空 真空 路 后动／ 电动 手动／ 电动 手动弹簧 手动弹簧 手动弹簧 器 操动机构 手动弹簧储能 弹簧储能 弹簧储能 储 能 储 能 储 能 欠 压 √ √ √ 0 维 过 载 0 √ √ √ 电 短 路 √ 、 i √ √ √ 保 漏 电 √ √ √ √ 护 监 视 0 √ 外形 宽 l 2 2 0 l 7 5 【 I I O l 2 7 2 8 0 o l 9 ∞ 足寸 深 l l I 2 9 0 I 埘 l 3 舯 7 6 3 8 6 D n 如 高 【 I 5 o I 3 ∞ l 硎 ] 9 4 0 l 4 0 0 l l 5 8 9 重 量k B 约 6 7 0 8 0 0 l 0 1 0 6 7 0 沈阳高压 湘 潭 西 门 子 G D C S V E | E 制造 厂 开 关 厂 煤 机厂 公 司 公 司 公 司 由以上性能对比分析可以看到， 新一代高爆开 关的主要性能指标完全达到了国内先进水平 ， 有些 方面甚至超过国外同类产品。新～代高爆开关已 经研制成功 ， 并开始投入到矿井下运行使用中。取 2 2 上海电器技木2 0 0 1 N O ． 4 得了较好的效果。相信新一代高爆开关以及其先 进性和实用性将会在高爆开关产品中占主导地位， 虽终取代现有型号的高爆开关 。 维普资讯