海通六组合开关说明.docx
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海通六组合开关说明
HT6L1-400Z/1140六组合开关
用户手册
山西潞安海通有限公司
二○○二年八月十日
1.概述
1.1用途及适用范围
HT6L1-400Z/1140矿用隔爆兼本质安全型组合式智能真空磁力起动器(以下简称组合开关)适用于含有爆炸性危险气体(甲烷)和煤尘的矿井中,在交流50Hz,额定电压1140V或660V的线路中,对三相鼠笼式异步电动机或三相双绕组鼠笼式异步电动机的起动、停止进行控制和保护,并可在停止时进行换向。
1.2型号及意义
组合开关的型号及其代号含义如下:
HT6L1—400Z/1140(660)
1.3类型
组合开关按控制方式可分为以下五种类型:
1.3.1单回路独立控制运行;
1.3.2多回路(2-6路)程序控制运行;
1.3.3同时可实现两路单机双速双回路和两路单机独立控制运行;
1.3.4同时可实现双机双速双回路和两路单机独立控制运行。
1.3.5同时可实现单机双速双回路一路和四路单机独立控制运行。
1.4主要功能与特点
1.4.1组合开关先导回路为本质安全型电路,并能防止操作控制线路短路或接地时,引起自起动事故的发生。
1.4.2组合开关保护与控制系统采用德国西门子S7-200工业控制用计算机(PLC),对系统进行监测监控,并完成漏电闭锁、过载、短路、断相、欠压和过压等保护功能。
具有智能化程度高、性能稳定、动作可靠等优点。
1.4.3采用西门子触摸式全中文液晶显示屏,可对开关的工作状态、参数和故障类型显示和记忆,友好的用户界面,具有良好的人机对话功能,可大大提高判断故障和排除故障的效率。
1.4.4组合开关的保护装置采用数字式整定,具有精度高、直观以及操作简单方便等优点。
1.4.5所有模拟信号全部处理为数字信号,具有抗干扰能力强、接线简捷、信息量大、控制可靠准确等特点。
1.4.6具有完备的自检、自诊断和故障模拟试验功能,可方便地检查保护和控制系统正常与否。
1.4.6可根据用户不同的要求,编制不同的程序,实现不同的控制功能。
2.主要技术参数
2.1基本技术参数
2.1.1额定电压:
1140V或660V。
2.1.2额定频率:
50HZ。
2.1.3额定工作电流:
六组合总电流为1200A;
其中:
单台隔离换向开关为450A;单台接触器为400A。
2.1.4允许电源电压波动范围:
85%~110%
2.1.5本安电路最高开路电压10V,
2.1.6最大短路电流10mA。
2.1.7引入电缆最大外径:
功率进线80mm;功率出线70mm;控制线23mm。
2.2综合保护装置技术参数
保护系统的主要性能参数见表1和表2。
额定电流整定范围:
30A~400A,其中低挡为30~199A、高档为200A~400A;
短路电流整定范围:
7IN、8IN、9IN三个值;
投入高速运转电流整定范围:
0.7~0.97IN;
程序控制延时范围:
3s~9s;——适用于单回路独立运行
表1
序号
保护项目
动作条件
动作时间
起始状态
复位方式
工作电流/整定电流
1
2
3
4
过载保护
1.05
∞
从冷态开始
手动
1.20
t≤10min
从冷态开始
1.50
t≤2.5min
从冷态开始
6
t≤12s
从冷态开始
5
短路保护
7、8、9
≤0.2s
从冷态开始
6
7
断相保护
任意两相
第三相
1.0
0.9
不动作
从冷态开始
1.15
0
≤6s
从热态开始
表2
序号
保护项目
动作参数
动作条件
动作时间
1
欠压保护
系统工作电压Uw
Uw<75%Un
10min
2
过压保护
系统工作电压Uw
Uw>110%Un
10min
3
漏电闭锁
负荷线路对地绝缘电阻值R
R≤22kΩ+1k(660V)
R≤40kΩ+1k(1140V)
3.电气基本工作原理
3.1保护及控制系统的组成
组合开关的保护及控制系统主要由PLC、MB和PB组成。
3.1.1PLC(可编程控制器)—用于程序的储存,读取整定值,按指令对开关进行控制,并按设定值与采样值进行比较,按指令完成各种保护功能。
3.1.2MB板—用于整定值的设定,以及漏电闭锁检测信号、断相保护信号以及电压保护信号的传输。
3.1.3PB板—用于过电流信号、断相信号、漏电闭锁信号的采样以及先导控制电路。
3.2原理图中符号及其意义
3.2.1主回路:
*为第Ⅰ回路的主接触器
K111和K121提供控制电源;
该开关为单电源进线分别构成三个大回路六个支路,用于双速双回路时,第Ⅰ、Ⅱ大回路可控制双绕组电动机,第Ⅲ大回路可控制两台总功率不大于400kw的单绕组电动机。
1﹞Q101(Q201、Q301)—为第Ⅰ(Ⅱ、Ⅲ)回路的隔离换向开关(1140V/450A);
2﹞F101(F201、F301)—为第Ⅰ(Ⅱ、Ⅲ)回路的主熔断器(1140V/450A);
3﹞T101(T201、T301)—为第Ⅰ(Ⅱ、Ⅲ)回路主接触器吸合线圈的电源变压器为1140(660)V/220V,此变压器的一次电源分别由Q101(Q201、Q301)隔离换向开关进行控制;
4﹞F106(F206、F306)—为T101(T201、T301)变压器原边的熔断器(1140V/2A);
5﹞F109(F209、F309)—为T101(T201、T301)变压器副边的熔断器(1140V/2A);
6﹞T111、T121(T211、T221、T311、T321)—电流变换器,将电流信号转换为电压信号;
7﹞A111、A121(A211、A221、A311、A321)—阻容吸收保护装置,防止产生的过电压将电机和开关保护电路受到损坏;
8﹞K111、K121—分别为第Ⅰ回路两个支路的主接触器,其中K111控制电机高速绕组,K121控制电机低速绕组;
9﹞K211、K221—分别为第Ⅱ回路两个支路的主接触器,其中K211控制电机高速绕组,K221控制电机低速绕组;
10﹞K311、K321—分别为第Ⅲ回路两个支路的主接触器,其中K311和K321可分别控制两台独立运行的电动机,但两台电动机的总功率不大于400kw。
3.2.2控制回路:
1﹞T102—控制变压器,其功能用途如下:
2﹞Q001—控制电源开关,用来对T201变压器进行控制,若开关内部出现故障时,必须通过此开关进行断电复位,例:
×回路低(高)速无法启动;
3﹞T103(图略)—220V/36V×6-9V×6控制变压器,其中六个36V绕组分别输入到PB1-BP6为漏电闭锁回路提供检测电源,六个9V绕组分别为PB1-PB6先导电路提供操作电源;
4﹞SC—220V电源滤波器,具有抗干扰作用,为PLC提供高质量的电源;
5﹞S106(S206、S306)—急停开关,安装在隔离开关操作机构上,具有锁功能,当操作隔离开关时,将自动接通或断开被控制回路;
6﹞K112、K122(K212、K222、K312、K322)—主控制中间继电器(线圈电压为42VAC),用于对应控制主接触器的接通与断开;
7﹞PB插件中P13-P14为先导电路的工作电源18VAC;P11-P12为先导电路的操作电源18VAC;P7-P8为先导电路的执行启动操作回路;P23为先导回路向PLC发启动命令;
8﹞F104—电气闭锁保护,可根据现场需要一台设备在电气上闭锁另一台设备,而且,当线路发生断路或短路时,不会导致闭锁失效。
例:
采煤机闭锁刮板运输机;
9﹞S1—单、双机选择开关,置于“单机”则可进行单台电动机双速控制,如果置于“双机”则可进行两台电动机双速控制;
10﹞S2—高、低速选择开关,置于“高速”时由低速自动切换到高速,断开时,则在低速状态下长时工作;
11﹞S3—双速电动机转向试验开关,“0”位为正常运行位置,若将开关置于“1”位时,主接触器K111闭合,“2”位K121闭合,“3”位K211闭合,“4”位K211闭合;
12﹞PB插件中P5-P6为过流试验回路;P30为电流粗调开关向PLC发状态信号,K接通为高档,断开为低档;P24(J2)是在双速双回路运行方式下,根据PLC程序运行指令,PLC输出+24V使继电器J2吸合,则P25-P27(J2-1)控制本回路先导电路的执行启动操作回路;
13﹞在双速双回路运行方式下PLC:
I1.4、I1.5、I1.6、I1.7接受主接触器终端状态返回信号;
14﹞PB中先导电路原理图:
注:
PB1-PB6功能完全相同,可任意互换。
3.2.3保护回路:
1﹞MB插件中M53-M54为其提供工作电源以及电压保护信号的采集;
2﹞PB插件中P15-P16为漏电闭锁电路提供漏电检测电源36VAC;P9-910为附加直流漏电闭锁检测回路;P33-为漏电闭锁检测信号输出端;
3﹞K113、K123(K213、K223、K313、K323)—漏电闭锁中间继电器(线圈电压42V),在启动运行前,此继电器处于吸合状态。
当PLC接到启动命令后,PLC先断开此继电器,后接通主回路。
当PLC接到停止命令后,PLC先断开主回路,延时5s此继电器吸合,进入漏电检测状态;
4﹞S007—故障模拟试验开关(六回路同时进行),用于漏电闭锁、过流试验。
故障模拟试验完毕,不用进行复位,将开关返回到“0”位,即运行位置,故障将自动解除。
试验只能在起动前进行,起动后此项功能失效;
5﹞K001—漏电闭锁试验中间继电器(线圈电压42V);
6﹞K001—过流试验中间继电器(线圈电压42V);
7﹞EM223:
I4.2、I4.3向PLC发出系统正在进行故障模拟试验状态,用于故障试验显示。
I4.2-为漏电闭锁试验;I4.3-为过流试验;
8﹞S001—复位按钮,用于过载、短路、断相故障的复位;当复位时,不影响其它正在运行回路的正常工作。
10﹞EM223—扩展模块,用于读取电流整定值,以及选通漏电闭锁、断相保护、电压保护信号;
11﹞EM223:
Q3.0、Q3.1、Q3.2、Q3.3、Q3.4以及I3.0、I3.1、I3.2、I3.3为六路五位整定值的选通信号;Q2.0、Q2.1、Q2.2、Q2.3为六路漏电闭锁和断相值的选通信号;
12﹞EM231—模拟模块,将模拟量转换为数字量,既过流保护、断相保护、漏电闭锁以及电压保护信号;
13﹞EM231<1>:
A+为六路漏电断和相信号的公共输入端;B+为电压保护和电压显示信号的公共输入端;
14﹞PB插件中P17-P18、P19-P20、P20-P21为I/V信号的输入端;P31-为过载、短路信号输出端;P34-为断相信号输出端;