矿用隔爆型智能真空馈电开关推广使用
2012-03-31李奇
李奇
(黑龙江省龙煤集团双鸭山分公司,双鸭山 155100)
1 引言
我们双鸭山分公司部分矿井原来用的DW-350或DW-200型馈电开关产品,已使用多年,电磁式馈电开关容量小、无智能化保护、故障率高且不宜查找和排除,严重制约了煤矿的安全生产。针对以上现象,现特向公司推广使用KBZ-500/1140(660)V矿用隔爆型智能真空馈电开关,经井下现场使用至今,完全克服了使用电磁式馈电开关的缺点,效果显著,有效的促进了公司的安全生产。
2 KBZ-500/1140(660)V矿用隔爆型智能真空馈电开关的使用要求
KBZ-500/1140(660)V矿用隔爆型智能真空馈电开关适用于煤矿井下和其它周围介质中含有爆炸性气体(甲烷混合物)的环境中,在交流50Hz,660V,1140V,电流至500A的中性点不接地的三相电网中,作为配电总开关或分支开关。具有欠压、过载、短路、漏电闭锁、漏电保护、选择性漏电保护等功能,可外接远方分励按钮,可组成系统使用,亦可单独使用,并有风电瓦斯闭锁功能,使用单片机智能化保护,使用于移动变电站或固定式变电所的低压侧,还具有超温报警及高低压联锁功能。
因此,完全适用于本地矿区井下的现场安全生产。
3 主要技术特征
(1)额定工作电压:660V,1140V;
(2)额定工作电流:500A;
(3)额定工作制:长期工作制;
(4)最大分断能力:660V,12.5kA;1140V,9kA;
(5)操作方式:电动合、分闸。
4 结构概述
接线腔在主腔上方,集中了全部主回路与控制回路的进出线端子。接线腔两侧各有两只主回路进出线喇叭口,各有一只控制电路出线喇叭口。
主腔由主腔壳体与前门包容组成,开关关闭时,前门与壳体由上下扣块与左右扣钉扣住;开关打开时,前门支承在壳体左侧的铰链上。
前门与外壳之间有可靠的机械连锁,当前门与外壳闭合后,退出外壳右侧外壳的闭锁杆至前门的限位块上,使前门因不能提升而打不开,同时因闭锁杆退出后,其前端脱离了电源开关手把的闭锁孔,使电源开关手把可以拨动而接通馈电开关控制电路的电源,馈电开关方能合闸;当需打开馈电开关时,首先需将电源开关的手把打至中间位置(断开位置),断开控制电源,断路器因控制电路失电而自动分闸,然后拧进闭锁杆使其里端进入电源开关手把的闭锁孔内,将电源开关闭锁于断的位置,其外端才能脱离前门上的限位块,此时方能打开前门,从而实现了馈电开关前门闭合并并闭锁后才能进行合闸操作。
5 结构工作原理
合闸:接到合闸指令,操作手动合闸轴正反运动(转动角度不大于180°)或由储能电动机在额定控制电源电压下操作,使棘爪上下运动,推动棘轮转动,带动弹簧储能,过中,合闸弹簧能量释放,使凸轮推动滚子,带动连板,通过支板,拐臂使主轴转动。一方面拉伸分闸弹簧储能,另一方面,通过固定在主轴上绝缘臂动作,达到开关管合闸,同时扣板转动,由分闸半轴扣住实现机械保持。另外,通过机械的变换,使手动储能作用失效停止。和辅助接点转换一组接点,切断储能电动机电源,此时整个合闸动作完成。
分闸:接到分闸指令,分励线圈施加额定控制电压或欠压线圈断电,或用手动分闸,此时分闸半轴转动使扣板脱扣,在分闸弹簧的作用下,主轴转动,通过绝缘臂使真空开关管切断电路,同时通过机械的变换,恢复手动储能的作用和辅助接点转换,分闸完成。
6 电气系统工作原理
(1)电源:接通电源开关SA1,控制变压器TC1有电,付边输出0-110V-127V-220V,分别供合闸电机M、电源模块A2、超温报警蜂鸣器、合闸继电器KA1,输出53V经整流后供欠压线圈Q分励线圈F,输出2.5V供过载试验用,输出10V供电压测量用。
(2)过载、短路、漏电、漏电闭锁保护:故障发生后A1中间继电器动作,其常开接点打开、常闭接点闭合,分别使欠压线包失电,分励线圈得电跳闸,同时,安装于前门的液晶显示器给出相应的故障显示。由于时间继电器ST失电,其延时打开常开接点ST-1打开,闭锁合闸继电器KA1,使得在故障未排除或虽排除未复位的情况下,开关不能再次合闸送电。
(3)电动合分闸:
①电动合闸:在风电瓦斯和高低压连锁及保护都正常的情况下,按下合闸按钮SB1,KA1得电,其常开接点KA1-1、KA1-2闭合,合闸电机M得电,开关合闸送电。
②电动分闸:按下分闸按钮SB2,分励线圈F1得电,欠压线圈Q失电,断路器跳闸。
7 保护功能
(1)漏电闭锁功能:在馈电开关合闸前,能对供电线路对地绝缘情况进行检测,当绝缘电阻低于22K(针对660V),40K(1140V)时,能实现漏电闭锁功能,使馈电开关不能合闸。当主电路绝缘值上升到闭锁值的1.5倍时,自动解除漏电闭锁状态;
(2)漏电保护功能:保护器打在总开关的位置时,如果主线路发生漏电现象或者是分支路漏电时间过长,总开关会在设定时间(一般应取250ms)内跳闸;
(3)选择性漏电保护功能:保护器打在分开关的位置时,如果本支路发生漏电现象,则本支路开关会跳闸,而其他支路开关和总开关均不会跳闸;
(4)额定电流工作值:保护器有极宽的额定工作电流值,由按键操作通过软件整定,可由40A到800A,步长为5~20A;
(5)过载保护:动作时间采用反时限实时计算,具有热记忆特性;
(6)短路保护:整定为6~10倍Ie,动作时间为瞬动;
(7)欠压保护:60~85%额定电压值,动作时间为1~5s;
(8)断相与不平衡保护:不平衡系数50~100%,动作时间为1~10s。
8 结束语
井下安全、可靠的供电,是确保煤矿设备正常运转,对于提高生产效率,保证井下安全具有非常重要的意义。以上仅是本人在长期的实践工作对于煤矿供电设备更新和使用的初步认识,有关的新技术、新装备有待于进一步大力的推广使用。
注释:KBZ-500/1140(660)□型号含义
K——馈电开关;B——防爆型;Z——真空;500——额定电流;1140(660)——额定电压;□——代号(Y-移动,W-智能,J-检漏,Z-总开关,F-分支开关)。