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1、矿井维修电工技师培训班,大家好!,第四部分 高级技师技能要求,第十二章 煤矿井下高低压配电开关使用与检修第一节 矿用隔爆型高压真空配电装置的使用与检修第二节 500A低真空馈电开关的使用与检修,一、主要技术特征可配用变压器容量（KVA）1000（1140V），800（660V）额定工作电压 1140V，660V额定工作电流 500A通电能力（KA），cos=0.3时，9（1140V），13（660V）全部分断时间（S）不小于0.08机械寿命（次）不小于20000电寿命（次）不小于3000长延时电流整定范围 倍瞬时动作电流整定范围 3-10倍检漏单元动作整定值 1140V 三相60k 660V
2、单相11k检漏单元闭锁绝缘电阻值 大于动作值的2倍配用电缆最大外径 动力69mm 控制23mm,二、保护形式1、欠电压保护，馈电开关在闭合位置时当电源电压为（70-35）%Ue时，必须能自动断开电路。馈电开关在断开位置时，当电源电压等于开大于85%Ue时必须能可靠闭合。2、过载保护和短路保护，其保护特性见表12-4。表12-4,3、漏电保护：当网络对地绝缘电阻降低规定值或人身误操作触及网路时馈电开关迅速断电。,图12-9,三、结构概述真空馈电开关的结构如图12-9。七、安装及操作1、馈电开关安装前，应在地面仔细检查，如连接螺钉、螺栓是否松动，在运输过程中电气原件及连接焊片、指示灯炮是否遭到损坏
3、或松动，发现问题应及时消除。并检查是否有出厂证明书，否则不准使用。2、安装前必须检查真空馈电开关的技术数据（容量、电压、电流、仪表量程等）是否与隔爆型移动变压器相符合，并将半导体脱扣器调节整定范围根据实际额定电流值不同进行调整。3、安装前，必须对所有操作方式进行试运行。,4、检查与变压器连接的隔爆面是否完好，将真空馈电开关安装在移动变电站上之后。把真空馈电开关前盖打开，用规定的连接铜排与变压器的端子连接并拧紧紧固螺母，按变压器出线a、b、c相位接入，将4根控制线从变压器控制端子与馈电开关接线端子按序号接牢，关上前盖。,图12-10 安装与操作,五、真空馈电开关的操作程序1、移动变电站的高压送电
4、。2、将真空馈电开关的隔离开关手把转换至合闸位置，真空馈电开关分闸信号灯亮，仪表照明灯亮，检漏单元闭锁信号灯亮，检漏单元投入工作，电压表指示电源电压。3、按一下复位按钮、检漏单元状态信号灯转至检测灯亮、闭锁灯灭。此时真空馈电开关负载线路已由检漏单元检测正常，真空开关允许合闸。4、按动合闸按钮，真空馈电开关合闸，合闸灯亮，分闸灯灭。5、真空馈电开关合闸后应有如下指示，电表有电压指示。带负载时，电流表有电流指示，检漏继电器状态指示灯检测，指示灯亮。检测绝缘电阻的K表有绝缘电阻值指示，合闸灯亮。,6、电容补偿的调节，按住补偿调节按钮并旋动补偿调节按钮，观察毫安表指示调节到最小值为止，此时对网路电容电
5、流补偿效果为佳，松开补偿按钮及调节按钮，补偿调节完毕。100%I无补真空开关断开时间网络电容电流；I补偿真空馈电开关检漏单元毫安表的最小读数；效率。7、若需检验检漏继电器的动作性能，只需按一下试验按钮真空馈电开关迅速断开，真空馈电开关分闸指示灯亮，闭锁指示灯亮。,8、自检装置A：自检检漏单元状态操作方法真空馈电开关处于合闸状态时，先按下复位按钮不放，再按一下试验按钮，这时时漏电指示灯亮，再按一下补偿按钮漏电指示灯灭，松开复位按钮，这表示检漏单元正常。B：自检半导体脱扣器状态操作方法真空馈电开关没有合闸时，将半导体脱扣器上瞬时整定旋钮与延时整定值旋钮旋至最小，按下自检按钮，短路灯亮，半导体脱扣器
6、正常松开自检按钮、再按复位按钮，使电路恢复正常。真空开关合闸后，用上述方法操作，真空开关应跳闸。9、真空馈电开关合闸时按一下真空馈电开关上的停止按钮，真空馈电开关应迅速跳闸，开关状态信号分闸灯亮，合闸灯灭。10、真空馈电开关合闸时，按下高压侧电器联锁按钮，馈电开关应迅速跳闸，合闸灯灭分闸灯亮。,六、原理简述1、真空开关的半导体脱扣器原理简述传感器元件由套在开关出线端的三相电流互石器组成，互感器具有非饱和特性，二次侧电流的变化正比于电网电流的变化，通过并联在互感器付边的负载电阻将付边电流变化转换成电压信号，因此付边输出的电压信号的变化正比于电网电流的变化，这个电压作为电网电流变化传递给脱扣器本体
7、。,（1）信号检测环节：由D10-D12组成三个单相桥式整流器，把由互感器来的交流电压信号转为直流电压信号，三个桥式整流器并联，实际上相当于一个或门。当三相电流不平衡时，如A相电压高于B相、C相电压则二极管输出的电压UAUB、UC，故B、C相二极管反相截止，从而把三相电流中最大值作为检测信号传给由R12、C6、C7组成的形滤波器进行滤波。滤波后的信号为纹波较小的直流信号，这样可保证长短延时的整定误差。由电阻R13、R15及电位器R14组成分压电路，从R14动臂分出电压信号输出给瞬间环节，R14作整定瞬时动作电流之用。,由R17、R10及R18组成的分压回路所得的电压信号输出给短延时环节，电位器
8、R18作整定短延时动作电流之用。由R21或R20构成的分压回路，所分得的电压信号给长延时环节，电位器R20作整定长延时动作电流之用。由R2W7R44W6组成起动回路返回放大环节。当过电流讯号电压使过流保护回路起动，但过电流持续时间未达到动作时间又返回时（长延时为整定电流的90%返回）D22载止，C6、C7放电，W7正向导通，而R4很小，C6、C7的放电电压很高，W6导通，形成放电回路，使C6、C7上的电荷很快泄放，从而保证了脱扣器的返回特性。,（2）电源部分：由整流桥D1-D4滤波电路R1、C1、R5、C2、W2和调整管T1组成，这是一个简单的串联型稳压电路，供给三段式过电流保护，欠压保护，执
9、行电路和失压线圈S等。反时限长延时过流保护回路由充电延时回路电位器R30、电阻R31、电容C8和射极耦合触发器（施密特触发器）T3、T4组成。正常时由于定值电路电位器R20输出的电压UR20较低，不能使稳压管W3击穿，故T3截止，T4导通，C8经D23短接。过载时电压UR20将使稳压管W3击穿，T3导通，T4截止，D23截止，UR20经R30、R31向C8充电，经较长延时（此与R30、R31、C8的大小有关，也与UR20有关C8上的电压UC8上的电压UC8升高，使稳压管W4经短延时过电流电路使D25导通，起动执行电路）。,（3）短延时过流保护回路由充电延时回路R37、R38、C9和射极耦合触发
10、器T5、T6等组成。当电流小于3Ie（Ie为主电路额定电流）时，由R18引出的电压UR18不足以使稳压管W4导通，T5截止、T6导通、C9被短接。过流时（电流在3-10Ie范围内变化），UR18升高，使W4导通，T5导通，T6截止。在电源电压作用下C9经R38、R38充电，经短延时D25导通，起动执行电路。（4）速断保护回路：由T7、T8等组成。当电流小于C时由R14引出的电压UR14不足以使稳压管W5导通，T7截止，T8导通，D27截止。当电路短路时，电流大于8le，UR14上升，W5导通，T7导通，T8截止，D27导通，起动执行电路。,（5）欠电压保护回路：由延时电路R9、R10、C3和T
11、2、W1等组成。当电压U0.7Ue时，稳压管W1不能击穿，T2截止，电源通过R9、R10向C3充电，经一定延时D6导通，起动执行电路。欠电压的延时特性为；动作值在（70-35%）Ue范围内变化时延时时间为1-5秒。此延时的作用是为了保证过流保护的选择性，防止短路故障发生在配电开关出口附近时，由于电压降低而使总开关（或非故障支路的其他配电开关）越级（首先）跳闸。为了保证此时三段保护和欠压延时环节的电源电压稳定，C1、C2的容量应足够大，以便短时降压时，仍有足够的贮能电源（维持0.5秒左右）。,（6）执行回路：由单结晶体UJ，可控硅SCR等组成执行回路，输入端由或门D6、D25、D27组成，当过流
12、斛压保护之一的动作信号由此或门的一个输入端输入时，单结晶体管UJ导通，使可控硅SCR导通，使分励线圈F有电，D10电流源正端D9FZKF4（ZK合闸时已闭合）SCR（已导通）D10D21电流源负端。F线圈只在速断保护动作时起作用。同时失压线圈S被R45、D8短路无电直流电源 使真空馈电开关跳闸。,（7）信号回路：由场效应管T1、T3三极管T2、T4继电器JRC1、JRC3等组成当短路保护动作时信号回路中，T1导通、T2导通，继电器JRC2线圈有电动作，JRC2-2闭合自保，JRC2-1闭合，闭合，短路信号灯亮，发出保护动作信号。当过载保护动作时，信号回路中T3导通，T4导通，继电器JRC3线圈
13、有电动作，JRC3-2闭合自保，JRC3-1闭合，短路信号灯亮，发出保护动作信号。整个信号回路由桥式整流，电容滤波的电源供电。为保证失压时，记忆信号的执行，电容亦应有足够的容量。,真空馈电开关的辅助接点SKF5与JRC1控制的信号灯表示真空馈电开关的接通风（合闸灯亮），或断开（分闸灯亮）状态。当近按动自检按钮时模似信号送入D10-D14，保护动作SCR导通JRC2线图得电JRC2-2闭合，JRC2-1闭合，短路指示灯亮（此时真空馈电开关没有合闸），上自检信号是检测半导体脱扣器的好坏。2、检漏继电器工作原理简述在真空馈电开关的电源侧装有隔离开关熔断器降压变压器B，它将电源电压降为127伏，此电压
14、送入由C1与变压器WB构成的铁磁稳压装置，它保证电源电压在额定值的75-110%范围内变动时，该检漏继电器仍能可靠工作。电源变压器二次侧有三个绕组，分别提供6V、24V、40V交流电源，供指示灯、保护执行电路和保护测量电路用。,（1）漏电保护电路：它由测量电路和、触发器电路，执行电路和试验电路等几部分组成。测量回路为桥式比较电路，CD两端接相流电源，而A、B两端侧接触发器电路。绝缘电阻桥臂RX由下列各部分组成（参照图电阻R13二极管D13扼流圈FK，零序电抗器LK，三相电抗器SK电网绝缘电阻、大地、主接地极ZD、辅助接地极FD、千欧表K、接钮BA2，由于其他部分的电阻都很小所以该桥臂的电阻RX
15、主要由三相电网对地总绝缘电阻R决定，RX=R0）。当绝缘电阻大于漏电闭锁值时，按一下复位按钮FA、J3继电器吸合J3-2触点闭合（执行继电器J2在电源接通时就吸合，J2-3先处于闭合），真空馈电开关的欠压线圈有电J3-2触点闭合，闭锁灯灭，检测灯亮，真空馈电开关允许合闸。,按一下合闸按钮，真空馈电开关迅速合闸，合闸后检漏继电器直流测量信号+J1-2触头D13FKLKSK电网绝缘电阻大地K表R10一。当a、b二端电位发生变化，如：绝缘电阻下降至检漏继电器动作值既UAB3V，T3基极电位低于发射极电位，T3截止，T2导通，T1截止，J2释放，欠压线圈断电，真空馈电开关跳闸，J2-3触点闭合，漏电灯
16、亮，J1吸合，J3释放，闭锁灯亮，J4吸合，J4-1触头断开T1T2构成的双稳态电路转换成施密特电路。,当网路对地绝缘电阻恢复正常后，T3基极电位高于发射极电位T3导通T2截止，T1导通，J2吸合，J2-3触头断开漏电指示灯亮。J1吸合，J4吸合，闭锁指示灯亮。按动复位按钮，J3吸合，闭锁灯灭，检测灯亮，真空馈电开关允许合闸。真空馈电开关合闸后，J1释放、J2吸合J3吸合J4释放。T1、T2构成双稳态电路。电位器R18调整闭锁电阻值；电位器R19调整动作电阻值；（2）补偿回路简介：由于井下电网对地存在着分布电容，电容电流在网路绝缘下降漏电或人身误操作触及网路时叠加在漏电电流或触电电流上造成严重
17、危害。因而本装置设有补偿电容电流的环节。,根据电感与电容相位相反的原理，通过对零序电抗器与电网电容互相制约来达到最佳补偿效果。在真空馈电开关投入运行后，按下补偿按钮Bal，由三相电抗器SK中心点流出的零序电流经LKC9大地mA表BA1R10电网。为了确保继电器成常工作，同时BA2触头断开使触发器退出工作，BA3闭合，接通延时继电器J4。同时观察mA表指针示数调节到最小值时为得到最佳补偿，放开BA按钮（补偿调节旋钮不得随便旋动），J4继电器延时释放，保证检漏继电器恢复到正常工作状态。本继电器为1140/660V通用，在变换电压时需将检漏印刷线路板上元件“R15”“R17”做相应变支。在1140V
18、时R16、R17并联、660V时断R17、R15单独使用。,图12-11 500A馈电开关原理接线,七、真空断路器的结构与工作原理本断路器由三只真空开关管装在整体绝缘架13中，动导电杆一端有超行程弹簧5，可增加触头压力、减轻触头弹跳，降低触头温升。并通过活接头号，绝缘臂2与合闸电磁系统的衔铁14相连，衔铁板上装有分闸弹簧19，保持钩15，使断路器合闸后能机械保持在合闸状态，保持钩的另一端有分闸转轴25扣住分闸转轴，由分励线圈、欠压线圈24和手动脱扣机械控制，使分闸转轴转动脱口，达到合闸目的。本断路器采用了两极脱扣机构，可使断路器以极小的功率（欠压线圈带电）保持合闸状态，两级脱扣使断路器控制功率
19、小，分闸时间短，断路器结构简图如图12-12。,图12-12,八、维护与检修1、应定期清除在馈电开关各处的污垢、锈斑，并在各隔爆面上涂薄薄的一层防锈油脂。真空开关各转动轴须定期加润滑油。2、日常进行周期性的检查，馈电开关的外壳有无损坏，电缆在出线装置中是否牢靠，接地装置是否完整牢固。3、定期检查馈电开关的按钮是否灵活可靠，继电器动作是否正常，如继电器触头污损或接触表面上产生熔化的金属微粒时，可用细锉清除，但不准用金钢砂布打磨。4、真空继路器在运行发生下列情况之一时，将真空断路器退出运行。a、动作次数达到技术条件规定的寿命时：b、分合短路电流后。5、常见故障及排除。,6、装换开关管当开关管漏气，
20、或分合短路电流后，都应将开关管换新，方法如下：a、按图（结构图）将3只（件9）开关管装入开关装置上，要求：如开关管定端紧固后，动端活接头应在绝缘转臂三个槽中间，开关处于合闸状态时，活接头上小轴紧巾转臂时，开关管动端应伸出电极夹端面1.5+0.5毫米，以保证高速后能平齐。锁紧开关与活节头中的M8螺母。b、在合闸磁铁与铁芯间垫一片2.3+0.2毫米的夹具（两只线圈上都应同时垫同一厚度的夹具）。合闸线圈通电，活接头上小轴紧贴转臂，此时装上件（11）电极夹，用件（10）螺钉、垫圈弹簧垫圈将开关紧固）紧固时要求6只螺钉慢慢循环向下旋紧直到紧固）。7、测量与要求a、测量开关管触开距应为4-0.4毫米b、开
21、管管触头超行程为1.5+0.2毫米（包括电磁合闸状态下和机械保持状态下测量的超行程值）。,C、开关管三相不同步应不大于0.1毫米，也就是在事例开关管的超行程之差不大于是0.1毫米。d、如超行程或同步不对，应按维修第三条重新调整，如其符合要求而触头开距不对就应调整电磁铁开距。8、调电磁铁开距调整件（8）拉杆上的上下两只螺母使电磁铁的开距为8.4+0.6毫米（见图12-13）。,图12-13 磁铁开距,9、漏气拉力继电器漏气拉力继电器LLJ与真空动触头连接，其原理如图12-14所示。实线表示传动杆合闸状态，虚线表示分闸状态。分闸时，在分闸弹簧T的作用下拉杆G向下运动过程中，首先使弹簧B压缩，活塞H
22、与绝缘体D接触，此时，拉杆G再向下移动时LLJ则成为整体一起运动，并将真空触头拉开1.5mm，完成切断主电路的任务。触头分开时兼做拉力继电器LLJ接点的E和F（导体）分开0.5mm。真空触头内正常时负压Ff约70N、B簧压缩力约为50N，所以E、F接点分开。当真空触头漏气使Ff小于时，B簧弹起，E、F接点闭合，实现漏气闭锁。,因为接触器在运动状态时，真空动、静触头闭合，动触头与拉杆G间无压力差，不论真空触头是否漏气，此时E、F接点都会闭合，因此串入33ZJ5常开接点（起动器运行时髦ZJ5打开），以防运行时LQJ继电器误动。这种拉力继电器在接触器运行状态是不起漏气保护作用的，另外非运动状态慢漏气时，也不起闭锁作用。因为真空管内真空度人0.0133Pa降到13.3Pa时，真空触头间隙耐压强度将从15kV降为200V左右，已经失去切断能力；但此时真空负压从1.013105-0.0133Pa降到1.013105-13.3Pa，并无明显变化，负压力仍近于70N，所以漏气拉力继电器LLJ此时也不起闭锁作用。,图12-14 漏气拉力继电器LLJ示意图,谢谢大家!,
