KBZ33馈电开关技术手册---改
KBZ说明书

在安装在安装、、使用产品前请仔细阅读产品使用说明书KBZ 系列矿用隔爆型真空馈电开关产品执行标准:GB3836-2000、MT871-2000、Q/HX-02-2008产 品 使 用 说 明 书浙江合信防爆电气有限公司浙江合信防爆电气有限公司一、产品型号K B Z- □ /□ Z智能型额定电压(V)额定电流(A)真 空隔 爆 型馈电开关二.用途和使用条件1.用途:KBZ – 200、400、630/1140(660V)矿用隔爆型真空馈电开关(以下简称馈电开关),适用于煤矿井下和周围介质含有爆炸性气体(甲烷混合物)的环境中,在交流50HZ电压至1140V(660V)的中心点不接地的三相电网中,作为配电总开关或分支开关之用.本开关采用先进的DSP微处理器和大容量新型芯片进行双芯片工作,保护精度高,反应速度快.能完成漏电闭锁、漏电保护、欠压、过压、三相不平衡、过载、短路、瓦斯保护、等多种保护功能.2. 馈电开关执行标准:MT871-2000《矿用隔爆型低压交流真空馈电开关》;Q/HX-02-2008《KBZ-200(400、500、630)/1140(660) 矿用隔爆型智能化真空馈电开关企业标准》3.使用条件:A.海拔不超过2000米B.周围环境温度为-5℃~40℃C.周围环境湿度不大于95%(+25℃)D.无破坏绝缘及腐蚀金属的气体或蒸汽环境中E.无显著摇动或冲击振动的地方F.能防止雨雪与滴水的地方G.与水平面的安装倾斜度不超过15°三.主要技术特征:1.防爆形式为: 矿用隔爆型; 防爆标志:ExdI2.额定工作电压: 1140V3.额定工作电流: 200、400、630A4.额定工作制:长期工作制操作方式:电动合闸,电动分闸,四.外形尺寸馈电开关的外形尺寸:见下图KBZ – 200、400/1140(660V)矿用隔爆型真空馈电开关外形尺寸图KBZ – 500、630、800、1000/1140(660V)矿用隔爆型真空馈电开关外形尺寸图(横开门)KBZ – 500、630、800、1000/1140(660V)矿用隔爆型真空馈电开关外形尺寸图(竖开门)结构概述::五.结构概述A.馈电开关的隔爆外形呈长方形,用4只M12的螺栓与脚架相连,隔爆外壳有上下两个空腔,分别为接线腔和主腔。
浅谈一种带选择性漏电保护馈电开关的技术改造

浅谈一种带选择性漏电保护馈电开关的技术改造发布时间:2021-05-28T14:29:51.273Z 来源:《科学与技术》2021年2月5期作者:侯顺[导读] 本文分析一种带选择性漏电保护馈电开关的技术改造措施。
侯顺淮北矿业集团公司朔石矿业西部井,安徽淮北 235052摘要:本文分析一种带选择性漏电保护馈电开关的技术改造措施。
关键词:井下;漏电选择性保护;装置改造引言:漏电保护是煤矿井下的三大重要保护之一,它对人身安全和设备的稳定运行起到重要作用。
但是,长期以来低压设备的漏电保护都是低压总开关采用附加直流电源保护方式。
其漏电保护全面,能保护整个低压系统,动作也灵敏可靠。
只是供电系统中某一线路或设备出现漏电时,将造成整个系统停电,严重影响正常生产。
而在中性点不接地系统中,单相漏地占多数。
它虽不破坏系统的对称性,但非漏电相对地电压会增加为原来的3倍,如不及时处理,极易发展成两相短路,危害更大。
有选择性的漏电保护装置虽性能优越,但还是存在问题,亟待技术改造。
1.井下漏电保护的基本要求与措施1)井下漏电保护的基本要求。
漏电保护属继电保护范畴,应具有继电保护所有的普遍特征(安全性、可靠性、选择性和可靠性等)。
安全性:即人身触电电流过大时会造成重大危害,漏电保护的作用就是保证触电事故发生到电源被切除的时间乘以流过的电流所得到的值在合理范围内(<30mA/s)。
此外,对单相接地和其它漏电故障发生时,漏电保护要能确保接地点的漏电火花能量<0.28MJ。
可靠性:在发生漏电故障时,漏电装置能做到准确接收信号,不该发生漏电故障作用的时候则不能误动。
灵敏性:发生漏电时,保护装置能在第一时间内做出迅速反映。
选择性:漏电发生时,漏电保护装置只会对供电单元中漏电部分进行切除,非漏电部分不切除。
2)漏电保护的常见类型。
常见类型:附加电源直流检测式漏电保护、零序电流式漏电保护、零序电压式漏电保护、无附加电源直流检测式漏电保护、旁路接地式漏电保护和零序功率方向式漏电保护等。
KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关说明书(华光保护)文档

一、概述1.1 产品特点及用途KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关主要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,额定电压660V或1140V,电流至630A 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,也可作为大容量电动机不频繁起动之用,还可作为矿用隔爆型移动变电站用低压馈电开关。
1.2 使用条件1.海拔高度不超过2000m;2.周围环境温度为-5℃~+40℃;3.周围环境湿度不大于95%(+25℃);4.无破坏绝缘的气体或蒸气的环境中;5.无显著摇动与冲击振动的地方;6.能防止雨雪与滴水的地方;7.与水平面的安装倾斜度不超过15°。
1.3 本开关执行以下标准1.MT871-2000《矿用隔爆型低压交流真空馈电开关》2.Q/DM233-2006《KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关》1.4 防爆类型:矿用隔爆型1.5 防爆标志:ExdI二、型号含义K B Z -□/ 1140 (660)额定电压1140V或660V额定电流A开关隔爆馈电三、技术特征3.1 额定工作电压:660V 、1140V3.2 额定工作电流:630A 、500A、400A、200A3.3 额定工作制:长期工作制3.4 电寿命≥1500次3.5 机械寿命≥15000次3.6 操作方式:电动合分闸,手动分闸3.7 配变压器容量:1250KV A, 1000KV A, 800KV A及以下容量3.8 馈电开关保护功能的特性参数1. 低电压保护:整定值为35-70%Ue, 延时动作时间1s-5s可调,延时时间准确度±5%。
2. 过载保护:整定值分档可调,电流整定值的准确度±8%。
3. 短路保护:整定值为1.6Ie~10Ie, 整定值的准确度为±8%,动作时间小于0.1秒。
4. 漏电与漏电闭锁保护:动作值及动作时间见下表,漏电动作电阻值、漏电闭锁电阻值与整定值的误差不大于+20%。
KBZ馈电开关优点说明

KBZ馈电开关优点说明KBZ智能真空馈电开关特点说明我公司生产的KBZ-200、400系列矿用隔爆型真空馈电开关是综合国内广大用户的要求,及未来煤矿机电设备数字化、机械化、自动化及信息化的要求而系统设计并不断改进的新一代高科技智能化产品,与同类馈电开关相比具有以下优点:1、结构形式本开关采用方壳止口式快开门结构,本体机芯为手推式,主电路大线为压紧式,控制线采用接插件式,此结构既方便维护检修,又不会因主电路接触不良而造成烧坏,与同类KBZ9型圆壳相比具有电气安全间隙大,维护方便,自动化程度高等优点。
2、断路器型式本开关采用ZN7型真空断路器,电动合闸、机械保持,电动分闸、手动分闸,与同类KBZ9型圆壳手动合闸相比具有机械故障少的有点,且手动合闸不能实现远方控制,不能满足未来矿井自动化的需要,不能实现远方合分闸的需要;而与同类电动合闸电保持的接触器式断路器相比较,则分断速度快,弹跳时间短的优点。
3、监控装置馈电开关采用WZB-7智能型微机监控综合保护器(内部大部分元件都是进口元件)a.16位单片机,兰屏背光液晶显示,中文界面,人性化强;与以往的数码管或绿屏显示相比清晰准确、直观、寿命长;b. 下拉式菜单设定,树状结构清晰,参数调整极其方便,参数整定精确,整定部长达到1A;c.具有过载、短路、欠压、过压、不平衡保护、漏电保护、漏电闭锁等保护;d. 具有选择性漏电保护,该保护我们通过多年的摸索和总结,采用了一种新的科学的采样和计算方法,能使选择性的可靠性做到100%,而同类产品的选择性则比较差,误动率较高;e. 具有三相电压监视、三相电流监视、有功功率计量、无功功率计量、功率因素、绝缘电阻、零序电压监视、零序电流监视、时间计时等功能,且所有数据都能与系统的上位机进行信息交换,实现远程遥控、遥测、遥信、遥调等真正的智能监控“四遥”功能,而同类KBZ9型产品则永远不可能实现这么多功能;f. 以上显示参数数值达到0.5级精度;g. 故障查询,故障记忆功能,可累计记录后50次事件记录;h. 参数设定密码锁定功能;i. 具有标准RS485通信接口,Modbus协议;j. 在控制中心或地面监控系统通过密码可通过办公电脑在远端对本保护装置进行保护参数的设定与调整,可通过办公电脑在远端对本配电装置进行合分闸操作,而同类KBZ9型产品最多只能监视部分参数,不能做到真正的智能化产品;k. 本保护装置具备风电瓦斯闭锁功能,用户可以根据现场需要设定常开或常闭需求,而同类KBZ9型产品不具备用户选择的余地;l. 本保护装置采用了多种有效的抗干扰措施,工作稳定性极高,工作寿命长,而同类产品则经常有乱码、死机等故障的出现。
KBZ馈电开关400说明书

2216-02KBZ—400,200/1140、660矿用隔爆型真空馈电开关产品使用说明书甘肃容和矿用设备集团有限公司出版1. 产品型号及意义K B Z ——□/ □额定电流(A)/额定电压(V)真空隔爆型馈电开关2. 产品执行标准MT871-2000《矿用隔爆真空馈电开关》Q/RH 012—2008 《KBZ—630(500,400,200)矿用隔爆型低压交流真空馈电开关》3. 防爆形式: 矿用隔爆型防爆标志:ExdI。
4. 用途及使用条件用途KBZ—400,200/1140、660矿用隔爆型真空馈电开关(以下简称馈电开关),使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,电压660V、1140V,电流至400A(200A)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,也可作大容量电动机不频繁起动之用。
具有总开关漏电保护、分开关选择性漏电保护、漏电闭锁、过载、短路、三相不平衡(包括断相)、欠压等多种保护功能,并可外接远方分励、起动按钮,也可接风电瓦斯闭锁。
使用条件4.2.1 海拔高度不超过2000m;4.2.2 周围环境温度为-25~+40℃;4.2.3 周围环境湿度不大于95%(+25℃);4.2.4 无破坏性绝缘气体或蒸气的环境中;4.2.5无显着振动或冲击振动的地方;4.2.6能防止雨雪与滴水的地方;4.2.7与水平面的安装倾斜度不超过15°;5. 主要技术特征额定工作电压:660V、1140V;额定工作电流:400A,200A;额定工作制:长期工作制;最大分断能力:1140V(COS=);操作方式:电动合、分闸,机械保持。
馈电开关保护功能的特性参数:详见附录保护器使用说明书。
进出线口:主回路进出线喇叭口4只,可穿入32~78的橡套电缆;控制线路喇叭口2只,可穿入12~19橡套电缆。
6 外行尺寸及质量馈电开关外形尺寸:700×480×720。
华荣KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关(智能型)漏电保护工作原理

1. 选择性漏电保护
选择性漏电保护采用零序功率方向原理。即,根据零序电流的大小和零序电压电位的高低及零序电压和零序电流的相位关系来判断是否有漏电故障。
在图2.1中,当动力回路发生漏电时,三相电抗器SK组成人为的中性点,中性点对地产生一零序电压信号,经C1、TC2移相后送入综合保护器的U0脚;零序电流信号由零序电流互感器TA取得,直接送入综合保护器的I0脚。当动力电缆较短,即分布电容较小时,零序电流互感器次级感应的电流信号过小达不到门槛值,必须加三相对地分布电容进行补偿,补偿电容大小范围为0.22μF~1μF之间。零序电压信号和零电流信号经综合保护器进行处理,当满足所设定的预值时,再比较U0与I0的相位关系,当两者均符合零序功率方向条件时,综合保护器内继电器动作,常开接点S断开,常闭接点F闭合→中间继电器KA断电释放→常开接点KA-1、KA-2断开→断路器QF线圈断电释放→QF分闸→实现选择性漏电保护。
当动力电缆未漏电时,直流测试电流很小,保护装置不动作,断路器正常运行。
当动力电缆发生漏电时,即三相动力回路对地绝缘电阻下到一定值时,综合保护装置内部继电器动作,其常开接点S断开,常闭接点F闭合(正常时S闭合,F断开)→中间继电器KA线圈断电释放→常开接点KA-1、KA-2打开→断路器QF线圈断电→断路器QF跳闸。
2. 漏电保护工作原理
断路器QF在合闸运行中,如果电网对地绝缘电阻下降至规定值及下时,保护装置动作,断路器跳闸,称为漏电保护,或漏电跳闸。
当开关SA1拔至“总开关”时, SA1-3闭合,电源模块输出直流DC36V对动力电缆进行绝缘测试,其绝缘电阻测试通路为:
电源模块DC电缆对地绝缘电阻→动力电缆→三相电抗器SK→电阻R1→综合保护器RJ脚→综合保护器内部,公共端COM1→电源模块的COM1。
KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关说明书

KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关一概述KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关(以下简称馈电开关),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、电压1140V、660V,额定电流630A、400A 和200A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。
用单片机智能化保护,全中文显示,操作直观简便。
1 使用条件(1)矿井大气压(80~110)kPa(在地面使用时海拔高度不超过2000m);(2)周围环境温度为-5℃— +40℃;(3)周围空气相对湿度不大于95%(+25℃时);(4)无破坏绝缘的气体和蒸汽的环境中;(5)在无显著摇动于冲击振动的地方;(6)能防止雨雪与滴水的地方;(7)与水平面的安装倾斜度不超过15度;(8)污染等级:3级;(9)安装类别:Ⅲ类。
2 主要技术性能指标:(1)额定电压:1140V 660V;(2)额定电流:630A;(3)工作制:长期工作制;(4)最大分断能力: 1140V 12.5KA、7.5KA;(5)操作方式:电动合、分闸;3 型号的组成及代表意义KBZ□–□□额定电压额定电流设计序号真空隔爆型馈电开关4 防爆形式:矿用隔爆型防爆标志: ExdI5 本产品执行标准:Q/JDJL019-2010MT871—2000 GB3836-20006 外形尺寸、质量(1)KBZ-630 /1140 馈电开关的外形尺寸: 850×610×970(mm);质量: 378Kg.(2)KBZ2-200/1140(660) 和KBZ2-400/1140馈电开关的外形尺寸: 750×548×815(mm);质量:290kg.二结构概述馈电开关的隔爆外壳呈方形,隔爆外壳分为上下两个空腔即接线腔与主腔。
接线腔在主腔上方,它集中了全部主回路的进出线端子。
KBZ型馈电开关常见问题解决办法

KBZ型馈电开关(华荣)常见问题解决办法及注意事项一、馈电开关未合闸前做漏电闭锁试验,试验电阻显示值偏小(小于6KΩ),漏电试验不动作或者不灵敏。
解决方法:将“工厂菜单”中的“各项微调”下的“漏电微调”的漏电微调系数进行调整(正常值在27--32),该值更改后,需要返回首界面重新进行漏电闭锁试验(开关分闸状态),如试验电阻显示值为6KΩ即可,否则重新对漏电微调系数进行调整,确保将试验电阻显示值为6KΩ为止。
二、对于分开关而言,按动“漏电试验”按钮时,在“操作员菜单”的“实时显示”窗口中观察的显示值(零序电压和零序电流)均大于“工厂菜单”中的“零序电压”和“零序电流”的设定值,而选择性漏电不动作。
解决方法:将保护器Un脚和Io脚的两根细线(K4线和22#线)进行调换。
三、对于分开关而言,按动“漏电试验”按钮时,在“操作员菜单”的“实时显示”窗口中观察的显示值(零序电压和零序电流)均无任何变化,选择性漏电不动作。
解决方法:1、检查保护器Un脚、Uo脚和Io脚是否分别与K4线、51#线和22#线进行有效连接(虚接,需要拆掉后进行检查后重新压接)。
2、检查零序电压和零序电流的检测元器件(三相电抗器、磁放大器、零序电流互感器)。
对于三相电抗器而言,三相线分别对中性点(41#线)的电阻值约1.3KΩ左右;对于磁放大器而言,输入端(41#线和39#线)电阻值约200Ω左右,输出端(K4线和49#线)电阻值约3Ω左右;对于零序电流互感器而言,输出(两根细线K4线和22#线)之间的的电阻值约20Ω左右。
四、一台总开关下的每台分开关做选择性漏电试验时,各分开关显示的零序电压值偏小(1.5V以下)。
解决方法:将总开关的组容吸收器的中性点(电阻侧公共点)接地即可。
五、移动变电站下开关上电后,低压侧保护箱显示绝缘值偏低(小于200KΩ)。
解决方法:1、检查下级开关负荷侧绝缘值状况(检查接头状况、主回路是否潮湿、主电缆有无破损、下级开关电源侧有无问题)。
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淮南市华光矿山电子技术研究所KBZ33馈电开关技术特点、原理及作用本开关获得国家两项发明专利,三项实用新型专利,产品解决了大部分现有馈电的问题,详情下面分解:1、多相位短路保护技术:(已获得发明专利)其基本原理是用电压与电流、电流与电流检测相位角来判断短路状态,使供电系统长中短不同距离的短路故障全部保护。
特点有三:(1)保护距离长。
额定电流整点在1.2倍,使得井下再小的短路电流也大于此整定值,显然无论是近、中距离、还是远距离短路故障都能得到全程的双重保护。
(2)保护灵敏度高。
能消除弧光短路。
因为弧光短路电流大大小于金属性短路电流。
解决了普通开关金属性短路整定,对弧光短路不其作用的问题。
(3)本开关无须加并电缆(校验短路保护灵敏度达不到时),无需设置终端装置均可实现远距离保护。
2、本开关选用双零序选漏保护技术(已获得发明专利),目前现场使用的馈电开关选漏保护普遍有误动作和越级跳总开关的问题,本开关采用电源测和负荷侧零序电流方向比较的检测技术来判断漏电故障。
3、自动复电功能(已获得国家实用新型专利),本开关自动复电功能,经过自动检测证实线路无短路和漏电故障,5秒之内自动复电,我们的自动复电有三道安全保障,程序有看门狗,电气闭锁和机械闭锁。
4、本开关设有两个接线室(已获国家实用新型专利),维修开关时可以不用停上级电源。
5本开关设置壳外断路器插接(已获得国家实用新型专利),有三个好处:(1)作本开关负荷接线室电源开关。
(2)减少了空间空腔内带电部分,更安全。
(3)修换断路器快捷由60分钟缩短到5分钟。
【一】多相位短路保护原理及作用「一」短路保护部分一、前言煤矿井下电气事故最严重的是短路,强大的电流会烧毁设备,破坏绝缘,引起火灾,给安全和生产带来极大危害。
目前井下使用的低压馈电开关在短路保护存在一定的不足,当供电线路发生短路故障时,不能可靠保护,常有的短路保护技术(电流检测、电压检测、功率因数与电流乘积的检测、负序电流检测)局限性分析如下:1、电流检测:短路电流和启动电流幅值差别不大,当供电距离较远时,可能会出现短路保护整定值满足不了灵敏度的要求的情况,此检测方式组成的短路保护适用于中、近距离线路,而远距离发生的短路解决不了。
2、电压检测:基于电压检测组成的短路保护,可以解决远距离短路保护的需求,但需要在供电末端装设隔爆终端装置,如果一个系统有几个支路都是长距离,则每个支路都要设置终端装置,增加了设备投资,先短路三相,后送电不起保护作用,有保护死区。
3、功率因数与电流乘积的检测:基于这一方法组成的短路保护,虽然保护距离增长,但仍然会受到长度的限制,不能保护所有长距离供电电网中的短路故障。
市场上出现的相敏短路保护技术,是功率因数与电流倍数的相与,而且电流倍数要求严格,实际不存在,在供电中间某段距离存在保护死区,国家检验单位不认可。
4、负序电流检测:该方法只能用在二相短路保护上,而且电源侧相序改变,原来检测的相序相位角都要变化,不能再正常运行,必须随着改变相序,才能保持负序电流检测的正常使用。
而现场相序改变时有发生。
显然基于该原理组成的短路保护,现场使用多有不变,并且保护不全。
为避免上述现有技术所存在的不足,我们基于一种新思路研制成功新型短路保护技术,它具有可靠、不受距离限制,不须设置终端装置的优点,装有此技术的产品已在几个局得到广泛运用,并获得好评;这个技术的名称是短路多相位检测方法。
二、短路多相位检测方法的优点及基本原理1、优点:短路整定为额定电流的1.2倍(电流检测为额定电流的4~7倍,功率因数与电流的乘积检测为额定电流的3.5 ~4倍),远、近、中供电距离全程保护,并且不要设置终端装置。
它具有以下特点:⑴与电流检测方法比较,保护距离全解决;⑵与电压检测比较,在实现短路保护时,不需要设置终端;⑶与功率因数和电流乘积检测比较,在实现短路保护时,不再受到保护距离的限制;2、基本原理:井下电网为三相电,所带负载为三相异步电机为对称感性负载,电压和电流之间,电流与电流之间相位角在正常状态和短路状态有所不同。
二相短路时:二相电流相位角由120°变大,同相的电压和电流的相位角变小。
用相位角鉴别电路区分短路状态和正常运行状态。
两个鉴别级电路相与,当两个鉴别级电路输出高电位时,判为有短路发生,任何一个输出或二个输出同时为低电位时,即判为无短路发生。
由三相电压互感器和电流互感器分别获得各相电流和电压信号。
由斯密特反相器IC1将电压和电流信号变为方波信号;异或门电路进行两相电流或对应相电流和电压方波信号进行相位角比较,由积分电路,将相位角转换为三角波电压,再由电压比较电路构成短路鉴别电路。
额定电流鉴别电路IC5-3,其反相输入端为基准端,正向输入端为电流信号输入端,其输出端与短路信号钟输出电路或门电路相并联,以此作为与门电路,对短路信号进一步鉴别,凡是在额定电流以上的短路信号不箝位,反之箝位,见附图2三、试验1、模拟试验:用三相电压和三相电流互感器试验短路状态,其信号的波形和相位角:第一次试验(附图3)A、B相短路电压和电流之间相位角A相电压导前电流19°B相电流导前电压27°C相电压导前电流9°电流和电流之间相位角A和B相180°B、C相短与A、B相短路角度对应电流和电流之间相位角说明:将短路两相相序对调,其两个角度值也跟着对调,但只在两个相上,在角度鉴别电路上,两相是或门关系,只要有一个相符合短路状态的角度,就被认定为短路状态。
二相短路之间的相序对调不影响短路状态检测。
结论:(1)二相短路电流之间的相位角为180°,不带负载时,带负载不是电机而是一个10w三相电压互感器初级,所以在示波图中不是完全的180°,而是小于180°二相短路对应角电压与电流之间相位角总有一相相位角符合短路状态;(2)三相短路,每相的电压和电流之间相位角对称为0°~20°相序对调时,相位角不变。
此相位角在短路状态相位角范围之内。
附:实验电路图1说明:两次试验用的电路图一样,但R值和导线截面不同,测出的波形相位,略有差别,但主检测角度相差很小,在检测许可范围之内。
2、地面试验将多相位短路保护装置装到KBZ3—630A低压馈电开关中做短路保护使用,带一台132KW电机、660V电压,额定电流150A,启动电流970A。
短路整定在400A档(应该整定在180-200A档,但630A馈电开关最小整定档为400A,故只能如此)。
(1)电机启动试验:启动5次,每次电机静止后再启动。
频繁启动5次,均未发生开关误跳闸。
(2)短路试验:干变630KVA,电缆25mm2,50米,串接10 mm2电缆220米,经计算远端短路电流为500A。
A、B、C分别短路三次,三相短路三次,都可靠动作。
四、实用设计供电线路发生短路时,电压和电流之间相位角,与负载电机运转与否有一定关系,电机运转时,感性阻抗也会使短路阻抗增加小部分电抗分量。
由此,二相短路时,对应相电压与电流之间的相位角由0~20°展宽到0~32°,两相电流之间的相位角展宽到180°±30°。
(理论依据及计算后面有)实例1:变压器500KVA、次级660V,系统电抗X0=0.0095Ω,95平方电缆500米处短路6KV电缆参数:400米长度,R22=0.2352Ω,X22=0.0312Ω变压器参数:R1=0.0059ΩX1=0.0376Ω变压器总电阻∑R=R22/K2+R1=0.00872Ω变压器总电抗∑X=X0+X22/K2+X1=0.0475Ω电缆500米处短路,95mm2500米,R3=0.1235ΩX3=0.0375Ω短路点附近总电阻为∑R+R3=0.13225Ω总电抗∑X +X3=0.085Ω电压与电流相位角多相位检测相位角为0°~32°,可见小于500米一定距离时短路状态也能被检测到。
实例2:电缆截面70mm2,其他条件同实例1。
二相短路电流与电流之间相位角180°±30°,全程保护,无死角。
500米短路处,R4=0.173ΩX4=0.036Ω短路点附近的总电阻为∑R+R4=0.260Ω总电抗∑X +X4=0.0835Ω电压与电流相位角θ=tg-10.32=17.7°对应相电压与电流相位角检测,小于100米处为起点以远的短路故障,全部检测到符合短路相位角的设定。
从供电0米到500米,用多相位检测电路中的电流检测,能够完成显而易见。
不必举例。
0~500米和小于500米以远这两段无保护死区。
实例3:将实例2中电缆长度变为100米,70mm2,R5=0.0315 X5=0.0078Ω短路点以近的总电阻∑R+R5=0.1187Ω总电抗∑X +X5=0.0553Ω电压与电流相位角结论:电流与电流的相位角从近到远,都能检测到两相短路状态。
同时,电压与电流的相位角,对两相和三相短路,其相位角的大小与变压器大小、电缆长短、粗细有关。
电缆越长,相位角越小,对短路灵敏度越高;电缆越短,相位角越大,可以预测电缆长度为0时,相位角更大。
但本多相位电路内有近距离短路保护,保护距离最低为500米。
相位角短路保护与近距离保护一起动作,含有双重保护。
「二」多相位检测技术的理论及计算一、两相短路电流之间相位角在三相对称电网中,两相短路分空载时两相间短路和有载时二相间短路。
1、空载时两相短路:由于煤矿井下三相电网中心点不接地,发生两相短路时,中心点偏移,又加有一相电流为零,因此,发生短路的两相变为单相电路,单相电路的电流之间相位角显然是180°。
如图1:2、负载时两相短路:其等效电路图如图2所示:短路发生在B、C两相间,其故障电流取决于短路电流和负载电流。
由于负载电流叠加到短路电流上,其短路二相电流相位角不再是180°,而是介于180°±45°之间。
B、C两相短路,其负载电流为:其三相电流的计算公式为:举例:有电机额定功率p=135KW,额定电压U=380V,COSμ=0.8,母线通过线路和变压器,由采区变电所供电,系统阻抗包括变压器在内,其图如下所示,图3图3计算二相短路的全电流相位角。
已知条件:系统阻抗包括变压器在内,折射到380V电压下为:0000000000j 56H A j 15j 83j 120H B H C H A j 56A H A j 119B j 15j 83C j 15j 832201060e (A )0.1e 0.147e 0.5530e (A )1060e (A )0.5=220(-1600e (A )0.1e +0.147e 2*0.1e )0.5=220(-0.1e +0.147e 2*0.1e )III I II I I ---=?+==-===-=+?g g g g g g g g 0j 852290e (A )以上述计算数据是在负载电机启动瞬间状态下:B 相为119°,C 相为85°B 、C 两相短路电流相位角2π-(119+85)=156°,在150°~180°之间。