矿用隔爆型移动变电站课件.ppt

矿用隔爆型移动变电站保护系统,万君,一、概述,目前在我们矿区综采工作面使用的国产矿用隔爆型移动变电站主要是KBSGZY型系列，主要包括KBSGZY-2000KVA、KBSGZY-3150KVA，及目前国内最大型的KBSGZY-4000KVA，主要由长沙顺特变压器厂、江苏盐城中联变压器厂及盐城市变压器厂生产；由矿用隔爆型高压真空配电装置、矿用隔爆型低压保护箱和矿用隔爆型干式变压器等组成。,二、矿用隔爆型干式变压器,1、型号KBSGZY口－口/口其中KB表示矿用隔爆型；S表示三相；G表示干式；Z表示组合式；Y表示移动式；口若为T表示圆筒式外壳、长方形外壳无此代号；口/口表示额定容量（KVA）/变压器高压侧额定电压（KV）。2、主要技术参数此处以KBSGZY-2000KVA/10KV/3.3KV为例额定容量2000KVA高压额定电压105KV低压额定电压3450V连接组别号Yy0、空载损耗4500W负载损耗9700W,,短路阻抗5.0空载电流0.7耐温等级H冷却方式空气自然冷却变电站总重9300kg3、使用环境条件1海拔不超过1000米；2环境温度最高气温≤40℃，最高日平均气温≤30℃，最高年平均气温20℃，最低气温-20℃；3空气相对湿度不超过9525℃时；4在有甲烷混合气体和煤尘，且有爆炸危险的矿井中；5无强烈颠簸、震动和与垂直面倾斜度不超过15的环境6无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸汽；7无滴水的地方；8电源电压的波形近似于正弦波。,三、矿用隔爆型高压真空配电装置,1、用途主要用于具有爆炸性气体及粉尘的煤矿井下，在交流50Hz额定电压10kV额定电流630（400、200、100、50）A的线路中，作为供电系统的总开关或分支开关，也可作为大容量电动机不频繁起动之用。2、特点1）分体隔离开关及直压式触头设计，动热稳定性能好。2）全功能数字化保护。3）具备RS485计算机通讯接口。4）功率方向型与电流值筛选型漏电保护可选。5）开关外部进行保护参数调整及查询。,4、外形尺寸及重量,1）外形尺寸为11751061928mmB117510611363mmA2）配合法兰尺寸为600600mm3）重量约为618kg,5、主要技术参数与规格表1基本参数,表2真空断路器性能,,表3综合保护器功能及参数,6、工作原理（简述）,1）电气原理（综合保护工作原理方框图）,①当10kV电源接入接线腔后，通过隔离开关的分合可控制高压电压互感器（PT）及断路器上触头的得电与失电，操作隔离开关必须首先拉出限位顶杆，以防止误操作造成断路器未分断时的带电拉开；同时断路器处于合闸位置时，自身也具有与隔离开关的机械闭锁；②电压互感器PT二次输出AC100V作为综合保护及断路器分合驱动的工作电源，电源失压时，断路器交流电磁铁处于释放状态，从而闭锁断路器不能合闸；③当配电装置投入运行后，配用的GZBY型高压电网综合保护器对配电装置的线路电压、电流、分合状态及变压器内部温度进行动态监控及显示，对系统的过载、短路、断相、漏电、绝缘监视、过压、欠压、超温等故障以及低压侧反馈来的故障，通过驱动断路器上的脱扣器动作实现保护；④通过配电型硅橡胶氧化锌压敏电阻实现对真空断路器的操作过电压保护，同时消除了普通压敏电阻的爆炸隐患。,,脱扣电磁铁,,失压电磁铁,,,,,电源板,合闸电机,分闸簧,合闸簧,,辅助开关,,,,,2）机械原理,,①合闸操作储能手柄→经飞轮链条传动→通过手合机构启动电合按钮→电合接触器闭合→通过电合机构储能弹簧逐渐拉伸储能→过中后能量释放→推动机构主轴转动→其拐臂推动绝缘子→闭合真空开关管→合闸。随着主轴转动合闸，分闸弹簧被拉伸和触头弹簧被压缩而储能，使连接件机构过中后稳定下来，保持合闸位置。②分闸按手动分断按钮，用外力直接驱动按电分按钮或保护动作直流阀得电，冲杆提升制板电磁铁失电，冲杆撞击制板脱扣制板转动→连接件机构失去平衡→在分闸弹簧和触头弹簧的作用下，机构主轴转动→其拐臂带动绝缘子→拉开真空开关管→分闸。分闸后，三个绝缘子的螺钉紧靠在分闸缓冲器上，保持分闸位置。,,,,,,,,③联锁a机构主轴转动合闸的同时，还带动联锁拉线，联锁制板转动支撑合闸臂,使隔离刀闸轴无法动作，即只有当真空开关管处于分闸位置时，隔离刀闸才能动作，这样保证了隔离刀闸在无载时才能拉分；b连接件的联锁机构保证断路器在合闸状态时，机构不能再进行合闸操作。7、操作说明（请参阅下图---开关操作示意图）1）合闸程序①隔离开关合闸关上开关大门以解除大门联锁，拉出限位顶杆，操作隔离开关手柄至“合”位置，通过观察窗察看隔离开关触头位置，确认可靠合闸后，再松开限位顶杆，使之进入合闸限位孔中，确认到底部，使内部闭锁开关解除闭锁；,,②送高压10kV电源，观察大门信息显示窗中分闸灯亮，确认kV表电压值，保证在允许范围，自检综保功能，整定相应参数，复位待机；③移变开关请观察低压侧（XBD1系列）显示是否正确，同时进行保护自检，参数整定，确认复位待机；④合闸a逆时针操作储能手柄，反复2～3次即可完成合闸；b按电合按钮，合闸电机启动，电合接触器保持至完成合闸；合闸后信息显示窗中合闸灯亮，储能手柄将进入脱离状态，辅助开关合闸电机回路接点打开，防止重复启动及储能。⑤再次合闸仔细观察信息窗故障原因，移变开关请观察低压侧故障原因，故障排除复位后，重复④。故障未排除不可重复合闸。,开关操作示意图,,高压开关后视图,,,,,电流互感器,控制变压器,,2）合闸程序①任何高低压保护范围内故障均可使断路器自动分断，保护器将记忆故障原因，直至故障排除；②人为快速分断可按电分、自检按钮，通过综合保护器实现继电分断；按手动分断按钮可实现机械快速分断；③移变开关可通过低压侧自检按钮实现高压分断,具体在低压保护箱XBD1系列的介绍中详细说明；④隔离开关分闸首先观察信息显示窗中是否合闸灯亮，确认断路器已经分断后，拉出限位顶杆，操作隔离开关手柄至“分”位置，通过观察窗察看隔离开关触头位置，确认可靠分闸后，再松开限位顶杆，使之进入分闸限位孔中，大门联锁自动解开（可以打开大门）；,3）操作与整定,,,,高压综合保护器,,A、按钮基本操作①电分按钮不通过单片机和信号处理回路实现开关快速继电分断；即使保护器出现故障时亦可使开关急停；②试验按钮为按住不放，再按自检按钮，正常后复位松开试验按钮，实现不停电保护功能自检，主要用于正常采煤等作业过程中进行保护自身检验，避免带故障运行。另与整定键组合进入整定菜单；③复位按钮（确认键）除复位记忆故障信号外，还用于整定值的记忆确认；系统自检1.短路OK2.过载OK④自检按钮完成所有保护功能的循环检测，自检过程中，显示所有功能为OK，开关分断；按复位按钮恢复正常；与试验按钮组合，实现开关不分断自检,,⑤功能按钮a用于主菜单及子菜单的进入b进入整定子菜单后进行整定内容的转换c用于多屏子菜单的翻屏,,⑥整定按钮（选择键）a进入菜单后进行项目选择b与试验按钮组合打开密码进入整定子菜单c进入整定子菜单后，进行参数整定。,,试验,＋,整定,B、显示及按钮具体操作①整定查询（查询开关额定值及整定值）,②参数整定复位后存于看门狗电路保持记忆,,③故障记录根据用户要求设定记录次数，出厂为8次,功能,功能,功能,复位,,整定,,④时间调整年度调整范围0022⑤通讯地址综保TX_RS485口需系统通讯协议⑥额定电流及额定电压整定见下图）由于开关额定电压必须与电压互感器（PT）额定匹配，故本机额定电压电流值的设定必须通过跳线进行调整，防止造成互感器额定与开关额定的混乱。,,,功能,功能,功能,复位,,,,功能,整定,整定,,运行状态正常2045系统电压6.00kV工作电流126A移变温度065℃,,,,,功能,功能,本机编号FFH复位键返回,整定,,,,,⑦其它显示说明a失压跳闸为控制断路器失压线圈而设计，电压≤35％速断；b故障灯为蓝色，闪烁时为故障报警，也可用于启动值测试；c背光感应器用于液晶屏幕保护，只对人体波长起作用；d分合闸指示灯直接受开关辅助接点控制，分闸绿，合闸红。,,,四、XBD1系列矿用隔爆型低压侧保护箱,1、用途与功能XBD1系列矿用隔爆型移动变电站用低压侧保护箱以下简称“保护箱”适用于具有沼气和煤尘爆炸危险的煤矿井下，安装在移动变电站的低压侧，与PBG1系列矿用隔爆型高压真空配电装置配套,共同组成低压故障分断高压的理想型移动变电站系统。对3300、1140、660、380V/50Hz额定电流1000A以下供电系统，可实现漏电、漏电闭锁、短路、过载、过压、欠压等保护。2、主要特点1）该保护箱分为双侧四回路出线，接口兼容普通喇叭嘴和电缆连接器，满足多重负荷的连接；2）所有故障均通过信号线驱动高压侧断路器分断，从而降低了分断电流，克服了低压馈电开关的频繁分断故障，同时克服了变压器低压绕组至低馈开关回路漏电不能分断故障点的死区问题；3）具有先进的、完善的微电脑综合保护系统（保护功能见后），提高了整体供电的可靠性，且不必打开箱体大门即可进行保护参数的整定；4）兼容所有大容量（4000kVA以下）移动变电站配套。,,3、外形尺寸及重量1）外形尺寸为1065710585mm2）移变连接法兰尺寸GB8286-2000标准3）重量约为228kg,,,低压侧配电箱,漏电试验按钮（控制LDA,,4、主要技术参数与规格表1基本参数,,表2综合保护器功能及参数,5、工作原理（简述）综合保护工作原理方框图,电压显示,电流显示,故障显示,电阻值显示,整定内容显示,整定参数显示,微处理器,看门狗及设置存储器,分闸电路,功能查询键,整定调整键,系统自检键,系统复位键,去抖电路,A/D转换,电流互感器3,电压互感器,精密整流电路,多路开关,自检控制电路,直流检测电路,零序电流电路,译码显示电路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6、操作规程,1）综合保护器的操作与整定综合保护器面板布置图,,,,A.按钮基本操作（具体操作与高压综合保护器类似）①电分按钮不通过单片机和信号处理回路实现开关快速继电分断；即使保护器出现故障时亦可使开关急停；②试验按钮为按住不放，再按自检按钮，正常后复位松开试验按钮，实现不停电保护功能自检，主要用于正常采煤等作业过程中进行保护自身检验，避免带故障运行。另与整定键组合进入整定菜单；③复位按钮（确认键）除复位记忆故障信号外，还用于整定值的记忆确认；④自检按钮完成所有保护功能的循环检测，自检过程中，显示所有功能为OK，开关分断；按复位按钮恢复正常；与试验按钮组合，实现开关不分断自检⑤功能按钮⑥整定按钮,,B、显示及按钮具体操作具体操作与高压综合保护器类似，只是在跳线的调整时要注意C、其它操作说明保护箱右侧布置图,低压腔体,,低压保护箱,,,3300V/10V电压互感器,漏电采样单元,,,,,保护电源开关,漏电测试开关,采样板,,,①5m辅助接地由于本保护箱为大容量移变配套，因此漏电补偿电路采用≤1000m的定补偿方案，辅助接地线缆请接右出线腔内相应端子，末端在≥5m处可靠埋地，不可接设备外壳；②漏电试验按钮主要通过电网模拟阻性接地实现漏电保护的完整自检，从而克服大门自检按钮只作用于保护器入口部分的局限性；③保护电源开关可认为是总电源开关，主要控制来自高压侧电压互感器AC100V电源，关断时保护器继电器闭锁，高压开关不能合闸，与④配合进行开门检修；④大门闭锁螺杆主要控制③的操作，即开门时不能送电合闸，大门闭合后必须旋紧该螺杆，才能闭合电源开关。,漏电保护原理,任何低压线路，对地都存在着漏电电流。产生漏电电流的主要原因，在于带电体与大地之间的绝缘电阻和分布电容。在低压电网TT接地方式中，相线对大地的漏电，用零序电流互感器检测是目前普遍使用的方法。零序电流互感器具有检测灵敏度高，传输特性好等特点。目前其铁芯一般采用最先进的、矫顽力很小的软磁材料坡莫合金，如1J85等型号。零序电流互感器是决定漏电保护器性能的重要的检测部件。零序电流互感器是一种原边通以各项电流，由副边绕组输出能量的电流互感器。对于任何一种电路，无论负载是否对称，只要对地无漏电，零序电流互感器原边电流的矢量和始终为零，既单相二线电路IAI00三相三线电路IAIBIC0三相四线电路IAIBICI00因此，各相电流在铁芯中所产生的磁通相互抵消，副边没有能量输出。然而，当负载对地有漏电流时（这部分电流没有通过负载和零序电流互感器中的相线或零线成回路，而是通过大地回到了中性点），零序电流互感器原边电流的矢量和将不再为零，而等于漏电流IΔ，此时原边对漏掉的这部分电流IΔ在铁芯中产生磁通，副边绕组将有能量输出。这就是零序电流互感器的检测原理。,XBD1-800/3300矿用隔爆型移动变电站用低压侧保护箱电气原理图,,,片段谢谢大家再见,