矿井隔爆型真空馈电开关的原理及应用论文_ 任其社

矿井隔爆型真空馈电开关的原理及应用论文_ 任其社

摘要:隔爆真空馈电开关是矿井低压供电系统中必不可少的电气设备,在矿井供电安全中起着举足轻重的作用,随着煤矿科技含量的提升,馈电开关也经过不断更新换代,保护精度更高,反应速度更快!馈电开关的保护器采用了先进的微处理器,使馈电开关具有高精度的数据处理功能,对供电系统线路具有送电前绝缘检测功能,如果绝缘低于规定值时开关保护器将进行漏电闭锁保护;供电过程中如果出现短路、过载等故障负荷开关拒动时,此时馈电开关将起到后备保护作用;进行切断故障线路,杜绝事故进一步扩大、危及职工人身和生命财产安全!

关键词:矿井供电安全;馈电开关;漏电闭锁

前言:矿井的安全生产离不开安全供电,由于现在的馈电开关采用液晶汉显智能保护器,不仅操作简便、还具有记忆功能,能查询发生故障的时间、种类及发生故障的原因。发生漏电故障时的零序电压值、零序电流值及供电系统电压;对供电系统具有过载、短路、欠压、断相、失压、三相不平衡、漏电闭锁、瓦斯断电、对称性漏电保护及选择性漏电保护功能;还具有软硬件自检功能,对存在问题给出相应的出错信息,也可外接远方分励按钮,可进行远距离操作,使用方便。

一、矿用馈电开关的基本原理及构造

馈电开关经过不断改进,保护功能更加齐全、保护性能更加灵敏可靠;适用于煤矿井下有甲烷、煤尘等爆炸混合气体的环境中、在交流50HZ,电压380V、660V或1140V,电流200A至630A中性点不接地的三相电网中,可作为总开关和分支开关,也可作为大容量电动机不频繁起动用,馈电开关由防爆外壳、金属构架、接线喇叭嘴组成,电气回路由主回路、控制回路和保护回路三部分组成;主回路由交流真空断路器、主接线柱和腔内主电源线组成,是进行动力电源通断控制的线路、控制回路由控制变压器、中间继电器、失压脱扣线圈、分励线圈、控制按钮、试验按钮等组成,起到控制负荷电源通断功能;保护回路由电流、电压互感器、电抗器、磁放大器、保护器整定按钮和智能保护器组成、对下级线路供电出现异常故障时能够快速跳闸分断电路。

二、馈电开关常见故障原因分析及处理

2.1送电后馈电开关保护器无显示:可能存在故障为保护器无电源输入或保护器内部损坏;处理方法:1、检查保护器电源是否正常2、更换保护器

2.2断路器无法合闸,可能存在故障为:保护器触点故障、断路器合闸线圈烧毁、合闸线圈的电压过高或过低、合闸按钮损坏。处理方法:更换保护器、更换断路器、检查电源电压提高供电质量、更换按钮。

2.3漏电保护试验不动作:可能存在故障:漏电回路不通、保护器故障、试验按钮接触不良,处理方法:检查漏电回路是否通路、检查零序互感器、电抗器等信号原件是否完好,更换保护器、5米辅助接地阻值是否符合规定。

2.4做分馈电开关使用时,出现漏电故障时却总馈电开关跳闸,不能实现选择性漏电保护;可能存在原因为开关的总分钮子开关选择错误、分布电容过大或过小、总开关的漏电时间偏小、分开关的漏电阀值调整偏大、保护器损坏;处理方法:正确调整开关总分钮子开关、分布电容补偿至0.22~1uf、总开关漏电时间调至>800ms、分开关漏电阀值调小、更换保护器

2.5馈电开关运行时经常跳闸:如为漏电故障跳闸则检查电缆绝缘和所带设备绝缘情况、如为短路故障则检查保护器设置及电缆情况、如出现三相不平衡则检查电流互感器及电路实测电流情况、保护器烧坏则更换保护器。

2.6当分布电容不足时,选漏保护不动作,可在总开关的输出端并接三相电容进行补偿,中性点接地。

三、馈电开关在低压供电系统中的作用

3.1作为总开关使用时先把馈电开关内钮子开关拨到“总”位置,合上控制电源开关,控制变压器有电,保护器开始自检,此时馈电开关漏电监测方式为附加直流式,如果线路绝缘正常;660V不低于22KΩ、1140V时不低于40KΩ时,开关保护器正常工作,按下合闸按钮,合闸继电器吸合带动继电器辅助点闭合,合闸线圈得电,断路器合闸。如果线路电缆及设备绝缘偏低、660V低于22KΩ、1140V时低于40KΩ时保护器保护接点断开,开关不能进行合闸。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采取拉开全部分馈电开关然后逐一送电的方法进行查找,查看是哪路引起绝缘下降,然后进行摇测处理,如是电缆绝缘老化则应予及时更换。在运行过程中如遇下级电气设备出现短路、过载、漏电故障时开关保护器动作,开关跳闸切断故障线路。

3.2作为分开关使用时把开关内钮子开关拨到“分”位置,漏电方式为选择性漏电保护,采用功率方向法原理。根据零序电流和零序电压的电位及零序电流的相位关系来判断是否有漏电故障,漏电时取得零序电压信号经移相送入保护器的U0脚,零序电流信号由零序电流互感器取得直接送入保护器的I0脚;两路信号经保护器进行处理,当满足所设定的预值时,再比较零序电流信号与零序电压信号的相位关系,当两者均符合以上条件,则保护器内继电器动作BH1断开、同时失压线圈失去电压动作,断路器分闸,实现选漏保护功能。

3.3做总馈电开关使用时;由于漏电保护原理与作为分馈电开关漏电使用时保护原理不同,只有在保护时间与分馈电开关在保护时间上应延时长短来进行整定,确保供电出现故障时不会出现越级跳闸。

3.4馈电开关作为分开关使用时,漏电保护为选择性漏电保护,在参数设置时零序电压U0和零序电流I0设置时应根据漏电试验所得数值设定,所设置的漏电保护值应比漏电试验值偏大,才能确保漏电试验正常的同时设备运行中出现漏电故障时又能及时起到保护作用。

3.5当馈电开关与变压器配合使用时,一台变压器只能有一台馈电开关作为总开关使用,其它作为分开关用,分馈电开关漏电时间应设置为速断。

三、馈电开关的保养及维护

4.1电气维修人员应有较强的责任心和业务能力,每天对所辖设备进行巡查发现设备运行时的电压、电流、电缆等有异常情况时,及时查找原因进行检查处理,严禁设备带病运行。

4.2电气设备维修人员进行检修作用时必须持证上岗,严禁无证人员操作检修电气设备,同时维修人员应定期接受专业的技能培训,提高专业技能和处理事故的能力。

4.3按规定定期对馈电开关进行预防性检修;对电缆及设备进行绝缘摇测、对主线路、控制线路进行紧固,对设备防爆面进行防锈处理。检修结束后应进行各种保护试验确保开关保护灵敏可靠。

4.4设备检修人员应根据机电管理部门所下的整定通知单定期对开关进行整定参数的核对、有新增或拆除设备时及时进行对整定值进行更改,并根据煤矿安全规程规定定期进行线路和设备的绝缘检查,发现电缆或设备绝缘值低于漏电闭锁值时应提前查明原因,发现电缆或设备绝缘老化应预及时更换。

4.5对于不明原因的漏电跳闸故障应重点逐一查找下级所带负荷的绞车、水泵使用情况、由于这些机电设备使用较频繁定期检修又很难保障而造成绝缘下降和集中性漏电故障比较多。

4.6开关检修时严禁带电开盖作业,必须断电后开盖;处理防爆面时严禁碰撞。

四、结束语

综上所述,要确保煤矿安全供电,除了加强对馈电开关等电气设备定期检修外,还要加强电气检修人员的业务操作水平和较强的责任心,严格按照机电管理规定对所辖设备进行日常安全巡视,严格按照规定每日对馈电开关进行一次漏电试验,当出现拒动或误动时必须及时进行处理。对运行过程中出现的异常情况及时查明原因、定期进行预防性检修工作。

参考文献:

[1]《煤矿安全规程》2016版 煤炭工业出版社

[2]《KBZ2系列矿用隔爆型真空馈电开关》华荣集团有限公司

[3]刘光明《采掘电钳工》煤炭工业出版社2005.8

作者简介:任其社,男,1973年11月8日生,安徽淮南人,2012年7月毕业于安徽理工大学机电一体化专业,主要从事机电技术工作。

论文作者: 任其社

论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期

论文发表时间:2020/4/29

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