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摘 要:煤矿井下高压供电系统是现代化煤矿开采必不可少的重要环节之一,对于其供电系统的安全性、可靠性是重中之重。BGP9L型矿用防爆型高压真空开关对于具有爆炸性危险气体(甲烷混合物)的煤矿井下起到了很好的保护和测量,并可以作为直接起动高压电动机的用途。下面我们就对BGP9L型矿用防爆型高压真空开关在煤矿井下供电系统中的应用加以浅析希望能对在这方面领域工作的读者有所帮助。
关键词:漏电保护 防爆开关
中图分类号:TD6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)11(b)-0116-01
随着采煤工艺的发展,采矿设备使用电压需求不断增高,供电系统的负荷随之加大,为了保证矿井供电系统安全运行,目前采用BGP9L型矿用防爆型高压真空开关使供电设备更加稳定、安全,保证了生命财产安全。BGP9L型矿用防爆开关采用真空管、电动起动器、永磁机构高压真空配电装置等对供电系统进行保护。下面我们就对其在井下供电系统中的应用加以说明。
1 BGP9L型矿用防爆开关
BGP9L型矿用防爆开关应用于矿井(煤尘、甲烷、爆炸性混合气体)环境下,具有对供电系统过载、漏电、短路、缺压、过压等控制和保护。并具有故障记忆查询、电度计量等功能,具备可靠的机械闭锁、电气闭锁,远程控制、紧急分闸等功能,保证供电系统安全可靠的运行。
1.1 安装环境
温度-20℃～40℃,海拔高度>1000m,周围空气相对湿度<95%,无振动和冲击振动的地方,防水,安装水平倾斜度<15°。
1.2 技术参数
额定电压6(10)10kV,最高工作电压7.2(12)kV,额定频率50Hz,额定电流630A,额定短路断开电流12.5kA,额定短路闭合电流31.5kA,额定动稳定电流31.5kA,额定热稳定电流12.5kA,额定热稳定时间2s,断路器的电磁合分闸装置控制电压100V,固有分闸时间<0.1s,单相主回路电阻<400。
2 主回路接线方案
方案一:配电装置电源侧有连个接线位置,负荷侧一个接线位置,配电装置可单台使用也可连台使用。
方案二:配电装置电源侧为单回路馈入,负荷侧为单回路馈出,配电装置可单台使用也可连台使用。
方案三:配电装置的电源侧无电缆头,三相电源从相邻开关的硬母线通过联通节连接到本开关的硬母线,负荷侧有一只馈出电缆头。当同室有多台配电装置联合使用时,该配电装置只作为分路开关,不能单台使用。
方案四:配电装置的电源侧无电缆头,三相电源从相邻开关的硬母线通过连通节到本台开关左端或者右端的硬母线,通过上隔离插销,真空断路器和下隔插销的控制,再连接左端或者右端硬母线。不能单台使用,当同时有多台配电装置联合使用时,本装置当作母线联络开关。
可以根据实际情况选择适合的接电方案,有助于确保装置的长期平稳正常的工作。
3 高压综合保护
(1)过载保护;当负载电流超过过载电流的整定标准1.1倍时报警,并开始实施反时限延时,负载电流超过整定值的倍数越大,动作延时越短。
(2)短路保护;短路保护整定电流值分档可调,短路保护动作时间,从出现短路信号至确认无误后发出保护信号<0.1s。
(3)漏电保护;零序电流分别为0.5A、1A、2A、4A、6A、8A六档,零序电压分别为3V、5V、10V、15V、20V、25V六档及电流型档,漏电延时分别为0.1s、0.5s、1.0s、1.5s、2.0s、2.5s、3.0s、3.5s八档;精度±8%
(4)电缆绝缘监视保护;监视线与地线间回路电阻可靠动作>1.5K,允许动作0.8k～1.5k,不允许动作<0.8K;监视器与地线间绝缘电阻可靠动作<3.0K,允许动作3.0k～5.5k,不允许动作>5.5K。监视保护动作时间<0.1s。
(5)低电压保护;当电网电压降低低于65%以下时进行保护。
(6)过电压保护;当电网电压升高超过额定电压的120%以上进行保护。
(7)电网实时电压显示;量程3.3kV、6kV、10kV,精度±8%。
(8)电流显示;电流显示值。
A=(A)
(9)相平衡;AC两相中任意一相断路或与其他负载电流±50%时,经过10s左右延时,开始保护。
(10)风电闭锁;配合瓦斯断电仪器,当瓦斯断电仪断电后配电装置也断电,并显示瓦斯超限警告。
(11)保护装置参数记忆;当过载、短路、漏电等事故的发生,执行操作后可记忆事故原因并提供查询。
(12)通讯功能;可远程控制各参数的整定、过流试验、漏电试验、监视试验等。
4 使用注意事项
(1)在使用防爆型开关前,先对开关进行检查看是否有零部件损坏,核对额定电压、电流是否与实际使用中的供电系统相符,检查开关按钮或者手闸是否使用灵活,与电气连接处是否连接好,防爆隔爆面间隙检查应小于0.3mm。
(2)合闸检查,通电后各供电设备是否正常运行,采用互换件替代法检测易发生故障处,看是否连接正确。各方面检查完成无问题情况时说明保护系统可以正常工作。
(3)在使用过程中禁止带电情况下打开电力系统箱门,并定期对运行中的开关进行状态检查和监控。
(4)在断电停机或者需要打开电力系统箱时严格按照操作程序,先将隔离开关关闭再进行其他操作。
(5)如遇到故常情况及时记录,定期对开关进行除污,涂防锈油脂处理,防止有水渗透到电气箱内,及时清理电箱煤渣。
5 故障分析
(1)配电装置工作正常,电源指示灯或断路器合闸指示灯不亮;原因分析是指示灯线路不通或者发光二极管损坏,可以通过检修线路更换发光二极管解决。
(2)隔离插销合闸呆滞;原因分析插座与触头中轴线偏离太大或者触桥排列不整齐,可以通过校正两者中轴线,更换触桥或者触桥弹簧解决。
(3)隔离插销严重发热;原因分析触头、触桥烧损或者触桥弹簧退化,可以通过更换触头、触桥烧损、触桥弹簧解决。
(4)低压熔芯烧断;线路有短路或者工作电流过大,可以通過检查短路位置处理更换熔芯解决。
(5)真空断路器电动合、分闸拒合;原因分析配电装置的控制线路,断路器电动合闸回路故障,可以通过检查线路的控制电源是否接通,充电电压是否达到标准,辅助开关的位置是否正确,控制器的所有插头是否无错位。
(6)过载、短路、漏电监视等保护工作不正常;原因分析高压综合继电保护装置故障,可以通过检修保护响应电路更换响应集成电路或者更换整台保护器解决。
6 结语
BGP9L型矿用防爆型高压真空开关在煤矿井下供电系统中的应用是一典型的使用范例,为了适应矿井安全检测和远程控制的要求,防爆型开关在煤矿井下的使用从品种的多样性到功能的扩展性都得到了快速的发展,我们应根据《煤矿安全规程》规定的标准合理的使用它,这对我们井下工作的工人生命安全和国家的财产都提供了必要的保证。
关键词:漏电保护 防爆开关
中图分类号:TD6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)11(b)-0116-01
随着采煤工艺的发展,采矿设备使用电压需求不断增高,供电系统的负荷随之加大,为了保证矿井供电系统安全运行,目前采用BGP9L型矿用防爆型高压真空开关使供电设备更加稳定、安全,保证了生命财产安全。BGP9L型矿用防爆开关采用真空管、电动起动器、永磁机构高压真空配电装置等对供电系统进行保护。下面我们就对其在井下供电系统中的应用加以说明。
1 BGP9L型矿用防爆开关
BGP9L型矿用防爆开关应用于矿井(煤尘、甲烷、爆炸性混合气体)环境下,具有对供电系统过载、漏电、短路、缺压、过压等控制和保护。并具有故障记忆查询、电度计量等功能,具备可靠的机械闭锁、电气闭锁,远程控制、紧急分闸等功能,保证供电系统安全可靠的运行。
1.1 安装环境
温度-20℃～40℃,海拔高度>1000m,周围空气相对湿度<95%,无振动和冲击振动的地方,防水,安装水平倾斜度<15°。
1.2 技术参数
额定电压6(10)10kV,最高工作电压7.2(12)kV,额定频率50Hz,额定电流630A,额定短路断开电流12.5kA,额定短路闭合电流31.5kA,额定动稳定电流31.5kA,额定热稳定电流12.5kA,额定热稳定时间2s,断路器的电磁合分闸装置控制电压100V,固有分闸时间<0.1s,单相主回路电阻<400。
2 主回路接线方案
方案一:配电装置电源侧有连个接线位置,负荷侧一个接线位置,配电装置可单台使用也可连台使用。
方案二:配电装置电源侧为单回路馈入,负荷侧为单回路馈出,配电装置可单台使用也可连台使用。
方案三:配电装置的电源侧无电缆头,三相电源从相邻开关的硬母线通过联通节连接到本开关的硬母线,负荷侧有一只馈出电缆头。当同室有多台配电装置联合使用时,该配电装置只作为分路开关,不能单台使用。
方案四:配电装置的电源侧无电缆头,三相电源从相邻开关的硬母线通过连通节到本台开关左端或者右端的硬母线,通过上隔离插销,真空断路器和下隔插销的控制,再连接左端或者右端硬母线。不能单台使用,当同时有多台配电装置联合使用时,本装置当作母线联络开关。
可以根据实际情况选择适合的接电方案,有助于确保装置的长期平稳正常的工作。
3 高压综合保护
(1)过载保护;当负载电流超过过载电流的整定标准1.1倍时报警,并开始实施反时限延时,负载电流超过整定值的倍数越大,动作延时越短。
(2)短路保护;短路保护整定电流值分档可调,短路保护动作时间,从出现短路信号至确认无误后发出保护信号<0.1s。
(3)漏电保护;零序电流分别为0.5A、1A、2A、4A、6A、8A六档,零序电压分别为3V、5V、10V、15V、20V、25V六档及电流型档,漏电延时分别为0.1s、0.5s、1.0s、1.5s、2.0s、2.5s、3.0s、3.5s八档;精度±8%
(4)电缆绝缘监视保护;监视线与地线间回路电阻可靠动作>1.5K,允许动作0.8k～1.5k,不允许动作<0.8K;监视器与地线间绝缘电阻可靠动作<3.0K,允许动作3.0k～5.5k,不允许动作>5.5K。监视保护动作时间<0.1s。
(5)低电压保护;当电网电压降低低于65%以下时进行保护。
(6)过电压保护;当电网电压升高超过额定电压的120%以上进行保护。
(7)电网实时电压显示;量程3.3kV、6kV、10kV,精度±8%。
(8)电流显示;电流显示值。
A=(A)
(9)相平衡;AC两相中任意一相断路或与其他负载电流±50%时,经过10s左右延时,开始保护。
(10)风电闭锁;配合瓦斯断电仪器,当瓦斯断电仪断电后配电装置也断电,并显示瓦斯超限警告。
(11)保护装置参数记忆;当过载、短路、漏电等事故的发生,执行操作后可记忆事故原因并提供查询。
(12)通讯功能;可远程控制各参数的整定、过流试验、漏电试验、监视试验等。
4 使用注意事项
(1)在使用防爆型开关前,先对开关进行检查看是否有零部件损坏,核对额定电压、电流是否与实际使用中的供电系统相符,检查开关按钮或者手闸是否使用灵活,与电气连接处是否连接好,防爆隔爆面间隙检查应小于0.3mm。
(2)合闸检查,通电后各供电设备是否正常运行,采用互换件替代法检测易发生故障处,看是否连接正确。各方面检查完成无问题情况时说明保护系统可以正常工作。
(3)在使用过程中禁止带电情况下打开电力系统箱门,并定期对运行中的开关进行状态检查和监控。
(4)在断电停机或者需要打开电力系统箱时严格按照操作程序,先将隔离开关关闭再进行其他操作。
(5)如遇到故常情况及时记录,定期对开关进行除污,涂防锈油脂处理,防止有水渗透到电气箱内,及时清理电箱煤渣。
5 故障分析
(1)配电装置工作正常,电源指示灯或断路器合闸指示灯不亮;原因分析是指示灯线路不通或者发光二极管损坏,可以通过检修线路更换发光二极管解决。
(2)隔离插销合闸呆滞;原因分析插座与触头中轴线偏离太大或者触桥排列不整齐,可以通过校正两者中轴线,更换触桥或者触桥弹簧解决。
(3)隔离插销严重发热;原因分析触头、触桥烧损或者触桥弹簧退化,可以通过更换触头、触桥烧损、触桥弹簧解决。
(4)低压熔芯烧断;线路有短路或者工作电流过大,可以通過检查短路位置处理更换熔芯解决。
(5)真空断路器电动合、分闸拒合;原因分析配电装置的控制线路,断路器电动合闸回路故障,可以通过检查线路的控制电源是否接通,充电电压是否达到标准,辅助开关的位置是否正确,控制器的所有插头是否无错位。
(6)过载、短路、漏电监视等保护工作不正常;原因分析高压综合继电保护装置故障,可以通过检修保护响应电路更换响应集成电路或者更换整台保护器解决。
6 结语
BGP9L型矿用防爆型高压真空开关在煤矿井下供电系统中的应用是一典型的使用范例,为了适应矿井安全检测和远程控制的要求,防爆型开关在煤矿井下的使用从品种的多样性到功能的扩展性都得到了快速的发展,我们应根据《煤矿安全规程》规定的标准合理的使用它,这对我们井下工作的工人生命安全和国家的财产都提供了必要的保证。