KBZ9馈电电光电子保护.docx

KBZ9馈电电光电子保护.docx

《KBZ9馈电电光电子保护.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《KBZ9馈电电光电子保护.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

KBZ9馈电电光电子保护

KBZ9-200、400/1140（660）矿用隔爆真空馈电开关

4.1概述

1.生产厂家:

浙江电光防爆电气有限公司.

2.用途:

煤矿井下三相交流f=50Hz,UN=1140V、660V、380V,IN=400A及以下供电系统中,做总开关,分路开关;控制大容量电机不频繁启动.

3.功能:

◆过载保护—反时限特性,插件上电位器整定;

◆短路保护短路,保护动作时间:

＜100ms,电位器整定;大于10倍整定电流为无压释放;

◆漏电保护：

总开关:

控制策略---附加直流电源的原理,只能漏电跳闸;还做分路开关漏电保护的后备保护;

总开关漏电试验:

漏电保护插件钮子开关2K34拨至“ZK”（总开关位置）;延时开关2K1位于“S”（延时）位;电压等级开关2K2-2位于对应电压等级,用外壳按钮试验;

分路开关:

选择性漏电保护控制策略—零序功率方向原理“或”附加直流电源检测原理,实现漏电跳闸;漏电闭锁保护,附加直流电源检测原理;

分路开关漏电试验:

上级开关漏电保护必须带延时,否则越级跳闸;2K34位于“FK”（分路）位,延时开关2K1位于“0”（瞬动）位,电压等级开关2K2-2位于对应电压等级,用按钮试验;

4.主要技术特征

UN=1140V,660V或660V,380V

IN=200A,400A

极限分断电流:

9kA,7.5kA/1140V

经1kΩ电阻漏电动作时间:

分路开关≤30ms,

总开关≤100ms（无延时）,200~400ms（有延时）;

5.操纵机构:

手动合/分闸,故障状态时电磁跳闸;

6.合闸操纵:

提起合闸手柄→电源开关DBA闭合→主控变压器得电→漏电保护插件,过载保护插件投入工作→电源提示灯亮→未漏电跳闸线圈TQ不吸合→手动合闸;

4.2保护装置工作原理

电气原理如图4.1所示.

（a）系统图

1.主要器件

◆电源变压器BK:

1140V,660V或660V,380V,二次侧

0-28V,0-15V-115V,0-70V,17V-0-17V.

0-70V:

漏电保护装置附加直流检测电源;

17V-017V:

漏电保护插件运算放大器电源;

0-15V-115V:

过流保护装置脱扣线圈TQ（F）及中间继电器电源;

0-28V:

过流保护插件运算放大器电源;

◆电流变互感器DH→主回路

变为直流电压信号

→过流保护插件（注意接地端不能接错）;

◆三相电抗器SK→输出零序电压信号;直流检测通路;

◆零序电流互感器LH（铁芯为高导磁材料）→采集零序电流信号.两出线端,一接在,另一送漏电保护插件,不能接反;

（b）漏电插件原理图

（c）过流保护插件原理图

（d）显示插件原理图

图4.1KBZ9-200、400/1140（660）电气原理

2.总开关漏电保护工作原理

（1）漏电插件电源

◆电源变压器BK二次70V（2A9,2B8）（2第2个插件）→2Q1整流→2C1滤波→2WD1稳压→2R3限流→2W1分压→作总开关附加直流检测电源,只有漏电跳闸;可做分路开关的后备漏电保护电源;

◆电源变压器BK二次17V-0-17V（2B1,2B2）→2Q2整流→2C3,2C4滤波→2WD2,2WD3（7812,7912）稳压→输出±12V→运算放大器电源,分路开关的漏电闭锁检测电源;

（2）做总开关漏电跳闸（可延时）

◆运行中发生漏电→直流检测电流IDC的通路:

2WD1→2R3→2W1→2D15→2R5→kΩ→地→动力回路对地绝缘电阻

→三相动力回路→SK→2K4（ZK）→LK→ELQ→2D13→2R4→2Q1（-）→IDC电流增大→电位器2W1上压降升高IC2:

U12>U13,U14=“1”→经2R37对2C18充电延时（延时开关2K1位于S位时）→2K3（ZK）→2J1①②:

①2D12→过流插件A2→D13截止→IC2:

U5>U6输出U7=“1”→D3通→C5充电延时→R31→R35→G通→J1吸合→F吸合→开关跳闸;

②2D14→显示插件3脚“1”→运放U10>U9,U8=“1”→显示漏电跳闸;

3.分开关漏电保护工作原理

（1）分路开关漏电闭锁（附加直流电源测试原理）

◆直流检测通路:

（2WD2）DC12V（+）→2R13→2R14→2D1→端子宫A1→断路器辅助常开接点DZ→端子2B6→开关2K4（FK）分路→三相电抗器SK→动力回路→三相对地绝缘电阻

→地→DC12V（-）

◆若

小于规定值→IC1运放构成电压比较器,U13（-）＜U12（+）,U14=+12V高电平“1”→2R32→2D8→2K3（FK）→常开接点2J1（运放IC2得电,继电器2J吸合）→①②:

①二极管2D12→脚2B7→过流插件A2脚（以下为过流插件）→D13截止→过流插件IC2的5脚（+）>6脚（-）,输出7脚“1”（+24V）→D3→对C5充电→R31→R35→场效应管G导通→继电器J1吸合→常开接点J1闭合→TQ（F）吸合（ZD合闸时脱扣）→断路器ZD（DL）不能合闸→漏电闭锁;

②二极管2D14导通→脚2A8→显示插件XS的3脚→运放U10（+）>U9（-）,输出U8=“1”→漏电指示灯亮;

（2）分开关漏电跳闸（零序功率方向“或”附加直流电源动作）

◆分开关运行中漏电,零序功率方向原理:

▼分开关运行中发生漏电,零序电流:

零序电流互感器LH取得零序电流→正半波IC1:

U3>U2,U1=“1”→2D2截止；负半波IC1:

U3＜U2,U1=“0”（低电平）→2D2导通（2D2,2D3组成或门）→输出方波;

▼分开关运行中发生漏电,零序电压:

SK中性点产生零序电压U0→经2K4（FK），2R6，2C11，2R9移相→IC2→U0正半波IC2:

U10>U9,U8=“1”→2D3截止;U0负半波IC2:

U10＜U9,U8=“0”（低电平）→2D3导通→输出方波;

▼零序电压U0方波和零序电流I0方波正/负半周重合一部分→2D2,2D3组成“或门”同时截,同时导通→即为零序功率方向→2D2,2D3同时截止时IC1输出U1=“1”,IC2输出U8=“1”→同时对2C13充电延时→IC1:

U5（+）>U6（-）,U7=“1”→2C14微分→IC1:

U8输出宽脉冲→2D7截止（再用附加直流电源检测原理判断2D9的截止,2D7与2D9组成或门电路）;

◆分开关运行中漏电,零序功率方向启动的同时“或”附加直流电源动作,附加直流电源原理:

▼直流检测电流IDC的通路:

2WD1→2R3→2W1→2D15→2R5→kΩ→地→动力回路对地绝缘电阻

→三相动力回路→SK→2K4（ZK）→LK→ELQ→2D13→2R4→2Q1（-）

▼若动力回路对地绝缘电阻

小于规定值→IDC较大→2D13,2R4电压较高→IC2:

U5>U6,U7=“1”→2D9截止,同时,零序方向保护的2D7截止→+12V经2R30→2D10→FK→2J1→①②:

①2D12→过流插件A2→D13截止→IC2:

U5>U6输出U7=“1”→D3通→C5充电延时→R31→R35→G通→J1吸合→F吸合→开关跳闸;

②2D14→显示插件3脚“1”→运放U10>U9,U8=“1”→漏电灯亮;

4.总开关可做分路开关漏跳闸保护的后备保护

◆直流检测电流IDC的通路:

2WD1→2R3→2W1→2D15→2R5→kΩ→地→动力回路对地绝缘电阻

→三相动力回路→SK→2K4（ZK）→LK→ELQ→2D13→2R4→2Q1（-）

◆若动力回路对地绝缘电阻小于规定值→IC2:

U12>U13,U14=“1”→过流保护的G管动作→TQ（F）得电,DL（ZD）断路器跳闸;同时显示漏电;

5.过载保护工作原理（过流插件）

（1）过流保护插件电源

◆AC0-15V-115V→端子1B7-1B8-1A8→整流桥1Q1→供电给J1,J2,TQ（F）,ZJ←DC115V吸合,DC15V维持,由J2控制.

▼R34,ZD作用:

☉DL操纵过程→BK得电→C7充电快速建立电压;

☉保护装置动作→J1吸合→TQ（F）吸合,J2延时吸合→1Q1转为AC15V整流维持→UC7经ZD,R34反向放电;

◆AC0-28V→端子1A1-1A5→1Q2整流→C8滤波→W7824稳压→C9滤波→输出DC24V→做为运算放大器工作电源;

（2）过载保护动作原理

◆过载保护传感电路:

电流变送器DH进行A-V变换→过流插件A7,B4脚→整定电位器W1,R5,R3串联分压→A点电位取出过载信号电压;

◆过载保护启动电路:

过载I>1.25IN→IC3:

U10（+）>U9（-）,输出U8=“1”（+DC24V）→D5截止→过载延时电路启动;

◆过载延时电路:

过载I>1.25IN→A点电位经→R7→R12→R13→对C5充电→反时限特性→IC1:

U3（+）>U2（-）,输出U1=“1”→D1导通,启动出口电路;D2导通,过载显示;

◆保护装置出口电路:

过载→D1导通→经R31,R35,G管导通→J1吸合→TQ（F）吸合,开关跳闸;

◆过载保护变参数RC电路:

R12,R13,稳压管ZS,ZS

6.短路保护工作原理

◆短路保护传感电路:

电流变送器DH进行A-V变换→过流插件A7,B4脚→R1,R2串联分压→UR2取出短路保护信号电压;

◆短路保护整定电路:

R17,W2,R19串联分压→IC4反向输入端U13;

◆短路保护启动电路:

短路I>I短路整定→C5充电,毫秒级延时,抗干扰;ZS限幅IC4:

U12（+）>U13（-）,输出U14=“1”（+DC24V）→D2导通→启动出口电路G;同时D12导通,启动显示电路;

◆特大短路保护电路:

特大短路是指:

出口短路,无压,大于10倍短路整定值→电压降至U＜60%UN及以下→运算放大器不能处理;

☉过载保护整定电路UR3分压值→D4→G导通→J1吸合→J1闭合→为C7放电提供通路;

☉大容量电容C7,平时储能→特大短路经TQ（F）放电→开关跳闸.