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第1章 矿用隔爆智能型组合开关

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第1章 矿用隔爆智能型组合开关

本章主要介绍国产3300V、1140V隔爆型微电脑控制保护的组合开关。目前,国产的隔爆型组合开关其性能、工作的可靠性、寿命等基本上达到了引进英国B&F公司产品的性能,在煤矿综采供电系统中使用逐渐增多,替代引进产品。

1.1 QJZ 2-1600/3300-6矿用隔爆兼本质安全型六组合开关

QJZ 2-1600/3300-6矿用隔爆兼本质安全型六组合开关是唐山华光自动化设备有限公司研制的产品,采用额定电压为3300V,每个真空接触器额定电流为400A,6个输出回路,微电脑控制,液晶显示,控制灵活,保护完善。本开关也适用于1140V系统,即更换主控制变压器,将主控制变压器初级改为1140V即可。

1.1.1 概述

1. 组合开关的用途

本开关为AC330V智能六组合隔爆开关,它适用于煤矿井下及其它周围介质中含有甲烷与煤尘混合物的爆炸性气体环境中,使用在频率50HZ、电压3300V、单台接触器最大工作电流400A的线路中。

2. 基本组成及功能

本开关有2个电源进线工作回路,第一回路有一套微电脑控制保护组件,分为2个负荷出线工作支路。第二回路有二套微电脑控制保护组件,分为4个负荷出线工作支路。每工作支路有单独的控制保护,具有过载、短路、断相、漏电闭锁保护功能。每个支路能单独启动各种机电设备并且能多个支路联合启动双速采煤工作面运输机。启动双速电机时具有根据电流变化由低速运行自动转换到高速运行的功能及液晶汉字显示、时钟、故障记忆、故障查询、485标准接口通讯功能。

3.使用环境

海拔高度不超过2000米,大气压力80~100Kpa;环境温度为-10℃~+40℃;空气相对湿度不大于95%(25℃时);无强烈颠簸振动与垂直面倾斜角不超过15℃;含有爆炸性危险的甲烷,煤尘的空气中,但无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸气;有防雨雪(滴水)设施。

4.基本参数

电源额定频率 50Hz;

额定工作电压 3300V、1140V; 单台接触器额定电流 400A;

真空接触器额定接通能力 4000A,100次; 真空接触器额定分断能力 3200A,25次; 真空接触器极限分断能力 4500A,3次;

单台隔离换相开关定额 500A/3300V;630A/1140V; 重量 1600Kg(六组合);

外形尺寸 2520×800×1080 mm(六组合)。 5. 保护参数

(1)过载保护。为反时限特性,特性曲线符合表1.1。

表1.1 过载保护特性

过载倍数 动作时间 1.05 长时不动作 1.2 <20min 1.5 <3min 6 ≤30s (2)短路保护。超出设定值立即动作,动作时间小于0.1s。 (3)断相保护。任意两相之间电流比超3倍时,小于3s保护装置动作。

(4)漏电闭锁保护。主回路对地绝缘电阻值:3300V动作值为75kΩ,返回值113kΩ(±20%三相);1140V动作值40kΩ,返回值60kΩ(±20%三相)。

(5)超/欠电压保护(根据用户要求作一次性调整)。超电压保护:上升到额定电压原120%以上时可靠保护;低电压保护:下降到额定电压的80%以下时可靠保护。

6. 引入引出装置

(1)输入口:主电路有4个进线嘴,可穿入外径不大于Ф80mm的橡套电缆,控制电路有2个进线嘴,可穿入外径不大于Ф20mm的橡套电缆。

(2)输出口:主电路有6个出线嘴,每线嘴可穿入外径不大于Ф80mm的橡套电缆,控制电路有6个出线嘴,每线嘴可穿入外径不大于Ф20mm的橡套电缆。

7. 型号含义

QJZ2-1600/3300-6型号:Q为启动器,J兼本质安全型,Z组合开关,2设计序号,1600接触器额定电流,3300为组合开关的额定电压,6为六组合。

1.1.2 结构与功能 1. 结构

本组合开关外壳由A3钢板焊接而成。并经人工时效处理,具有强度高、重量轻、耐冲击、耐腐蚀的优点,上部左右两侧有起吊钩,下有牵引环及可供拖动的滑撬,便于井下的安装运输。主箱为快开门结构,便于使用和维修。

本组合开关可分为三个部分,右侧是电源接线箱,有4个Ф80大进线嘴,2个20个小进线嘴。左侧是负荷接线箱,6个Ф80大进线嘴,6个20小进线嘴。中间是主箱,主箱正面为快开门。快开门装有机械及电气闭锁机构,在快开门的内侧装有保护及控制组件。外面有显示窗及铭牌等,主箱内的左右壁安装穿墙线柱,线柱由PMC塑料与导电体压塑而成,有优良的电气性能。信号线控制线经12芯穿墙线由主箱分别接到电源箱和负荷箱的接线端子上。主箱快开门的右侧有两只隔离换相开关的操作手柄,只有当两只隔离换相开关手柄都搬至零位断电后,机械闭锁机构闭锁,主箱快开门才能打开,以保证安全。主箱后面有一防爆门。打开后可安装维修隔离换相开关。

2. 组合开关快开门的操作方法

开门时将隔离换相开关操手柄都搬至零位、将机械闭锁机构的锁头用17mm的六方搬手搬至水平方向、搬动快开门左侧的开门手柄,使快开门向右移动至扣门封条不再扣住门边,然后就可向外拉开快开门了。此时主箱内除隔离换相开关的电源侧带电外,其它部分均不带电。关门时要将快开门的隔爆面对严后,搬动左侧的快开门手柄使门体向左移动至门封条完全扣紧,然后转动闭锁机构锁头解锁,解锁后开关就能正常送电操作。在主箱左侧上方安装有一只电压表,供操作人员随时了解电源电压的变化。

3. 显示

本开关采用液晶汉字、数码管和发光管组成的多功能显示板,具有显示醒目直观的特点。在开关的主腔大门上边,设有三个观察窗,可以了解开关的工作和故障状态。显示窗的最上方是二行16个汉字的液晶显示屏。用来显示开关故障原因。显示屏的下方有一排六个数码管。前三个数码管显示一支路的工作电流,后三个数码管显示二支路的工作电流,电流数为三相的平均值,显示出来的数值每秒刷新一次。数码管的中间有四个指示灯,从上往下数:第一个为故障红灯,当开关出现电压欠压、超压、漏电、过载、短路等故障时,该红灯点亮,同时在液晶屏上用汉字显示故障原因。做漏电试验时该灯点亮,做短路试验时该灯也点亮。第二个为手动工作方式指示绿灯,第三个为自动工作方式指示黄灯。第四个为PE黄灯。在一支路的电流显示数码管下方有二个指示灯,分别是一支路的开车指示灯和üL1灯。在二支路的电流显示数码管下方有二个指示灯,分别是üL2灯和二支路的开车指示灯。üL线开路对地短路或终端元件

2

连接不正常时,üL灯点亮。显示面板如图1.1所示。

图1.1 显示面板图

4. 按钮

在开关门上的观察窗下边有一排操作按钮,从左至右分别是:设置、移位、加一、漏电、短路、复位6个按钮,用于对时间和工作电流的设置及保护功能试验操作。参见图1.2。

图1.2 按钮布置图

5. 大门里侧

在大门里侧装有三组控制保护组件。组件包括微电脑和中间继电器等。在每个活动门上装有4个延时继电器、2个保险、3个钮子开关和1组端子排。

微电脑通过联接插头与外部电路联系。组件中的中间继电器分别为K112、K122、K114、K124(一支路有K112、D112、D114、K114;二支路有K122、D122、D124、K124、)。活动门上的钮子开关分别为K11、K12、K15,其中K11、K12为一支路和二支路üL线功能短接开关。K15为手动/自动工作方式的选择开关。采用微电脑控制自动低转高方式时K15拨在自动侧,手动操作低转高时拨在手动侧。

在微电脑屏蔽壳小门内有5个拨动开关,从上往下数,第一个为üL线“近距/远距”选择开关,电动机距离开关较近时拨到“近距”,较远时拨到“远距”。第二个为一支路选速开关,第三个为二支路选速开关。在自动状态下,哪个支路带低速,该支路的选速开关拨向“低”侧,哪个支路带高速,该支路的选速开关拨向“高”侧。在手动状态下,两个支路选速开关全部拨向“高”侧。计算机将按此设置进行工作。 第四、五个为编码开关用于485通讯时设置本回路站址号码。开关位置参见图1.3。

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图1.3 微电脑上5个拨动开关布置图

1.1.3 使用方法

1 准备工作

首先确定该开关的每个支路,所带负载的额定电流是多少,工作方式是自动还是手动,手动请把K15拨到手动侧,自动时请把K15拨到自动侧。并确定哪个支路带低速,哪个支路带高速,这时要把微电脑上的拨动开关拨向相应的 “高”或“低”侧。另外该支路是否需要使用üL线,如果使用,则将K11(K12)拨向用üL侧;如不用则拨向不用侧。注意:本组合开关,在使用üL线时,要求使用本厂提供的终端元件否则不能正常工作。

本开关提供5种基本控制方式,各支路负载确定之后,用户只需根据工作需要选定相应控制方式,并按后文给出的5种接线方法完成接线和设置即可。

接线工作在做完之后,请再检查一次。如接线正确无误后,关好主箱和接线箱大门,将机械闭锁解锁。转动隔离换相开关手把于所需转向的送电位置,给控制保护组件送电。然后就可以进行额定工作电流的整定和保护试验功能的工作。

2. 额定工作电流的整定

(1)按下―设置‖钮,保持3秒钟以上,再按一下―复位‖钮,即可进入设置状态。此时一支路数码管末位闪动。按动―加1‖钮,即可对闪动位设定数值(0~9),然后按动―移位‖钮,前一位开始闪动,再用“加1”钮设置数值(0~9),依此类推设定完成一支路的额定工作电流值的设定。

(2)一支路设定完成后再按一下 ―移位‖钮,闪动位移至下排数码管末位,开始设置二支路额定电流。设置方法与一支路相同。设置完成后,按下―设置‖钮,保持3秒钟以上,微电脑自动复位后放开“设置”按钮,显示回到初始状态。

注意:①电流设置最大值为399A;②不论手动还是自动状态,各支路电流均需分别设定。在自动状态下,低速与高速额定电流值设定,应与各支路选速拨动开关位置相对应,即一支路选速开关拨在低位,则一支路设定低速电流,二支路选速开关拨在高位,则二支路设定高速电流。

3. 时间设置

按下―设置‖按钮,保持3秒钟以上,松开―设置‖按钮,按住―移位‖键,按一下―复位‖键,进入时间设置。进入时间设置后,左侧第一个数码管显示1~6,表示需要设置的是年、月、日、小时、分、秒。例:当左侧第一位数码管显示1时,表示对年进行设置,右侧后两位数码管上显示的就是年份,此时按“加1”键进行设置。年份设置完成后按一下―移位‖键,左侧第一位数码管显示2时,对月进行设置,在右侧后两位上显示的就是月份,此时按“加1”键进行设置。月设置完成后按一下―移位‖键,当左侧第一位数码管显示3时,表示对日进行设置,在右侧后两位数码管上显示的就是日,此时按“加1”键进行设置。日设置完成后按一下―移位‖键,当左侧第一位数码管显示的是4时,表示对时进行设置,在右侧后两位上显示的就是时,此时按“加1”键进行设置。时设置完成后按一下―移位‖键,当左侧第一位数码管显示5时,表示对分进行设置,在右侧后两位数码管上显示的就是分,此时按“加1”键进行设置。分设置完成后按一下―移位‖键,当左侧第一位数码管显示的是6时,表示对秒进行设置,在右侧后两位上显示的就是秒,此时按“加1”键进行设置。设置完成后只需再按一下设置键即可退出时间设置。

4. 复位方法

当出现短路、过载、漏电、断相及欠压、过压故障时,微电脑保护停车并记忆故障和时间。排除故障后,按下复位钮微电脑即可恢复正常工作。

5. 保护功能试验

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漏电试验应在停车状态下进行,开车后试验无效。按下漏电试验钮,故障红灯亮,汉字显示―一支路漏电,二支路漏电‖,微电脑控制的两个支路接点全部断开。

短路试验,停车、开车时均可进行,按下短路试验钮后进行短路试验时,故障红灯亮,液晶显示―短路保护电路正常‖。试验结束后,按下复位钮,故障指示灯灭,恢复正常显示状态。

6. 时间或故障记忆查询 只要不是设置状态,按“加1”键则显示保存前10次故障的发生时间和原因。再按一下“加1”键则显示前一次的记录。只要不是设置状态,按“移位”键则可以显示当前的时间:月 日 时:分:秒。查询后按下“复位”钮复位。

1.1.4 控制方式

本开关控制操作可采用先导回路(üL线)操作启动,也可通过联接启/停按钮的方式操作启动。在本组合开关上装有3只本质安全电压转换器(简称本安转换器)用它将组合开关的36V操作电压转换成安全电压后引出。该本安转换器的启动线,在线路发生短路和断路时都将不能启动开关。本安转换器外形如图1.4所示。

图1.4 本安转换器外型图

QJZ2-1600/3300-6型组合开关电气原理如图1.5所示。

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(a) 3.3kV智能六组开关合电气原理(1)

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(b)3.3kV智能六组合开关电气原理(2)

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(c)3.3kV智能六组合开关电气原理(3)

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(d)3.3kV智能六组合开关电气原理(4)

图1.5 QJZ2-1600/3300-6矿用隔爆兼本质安全型组合开关电气原理图

QJZ2-1600/3300-6型六组合开关电气元/器件见表1.2。

表1.2 3300智能六组合开关电气元件参数表

序号 1 2 3 4 5 图 号 Q101 Q201 K111 K121 K211 K221 K311 K321 L113 L123 L213 L223 L313 L323 F102 F103 F202 F203 A111 A121 A211 A221 A311 A321 L114 L124 L214 L224 6 L314 L324 L11 L12 L13 7 8 9 C114 C124 C214 C224 C314 C324 S006-1 S006-2 K11 K12 K15 K21 K22 K25 K31 K32 K35 10 11 12 13 T110 T210 T120 T220 T320 CPU1 CPU2 CPU3 F108 F109 F208 F209 F308 F309 F105 F106 F205 F206 F305 F306 D112 D122 D212 15 D222 D312 D322 D114 D124 D214 D224 D314 D324

X107 X109 X207 16 17 18 19

X209 X307 X309 X119 X118 X218 X318 X105 X205 X305 X111 X121 X211 X221 X311 X321 X110 X210 X310 8孔端子排 35芯插头座 小接线端子排 10

500,2.5mm 2名 称 隔离换相开关3300V/500A 真空接触器 3300V/400A 电流互感器 高压小熔断器 3300V/4A 压敏电阻 型 号 GHK-500/3.3 JCZ-400/3.3 8SD8513 数 量 2 6 6组 备 注 12 RS19-□ HMYGK-3/5 4 6组 电抗器 9 试验电容器 微行开关 双刀双掷开关 (钮子开关) 控制变压器500VA 3300V/220V/42V/36V 电源变压器 微电脑 低压小熔断器 42V/36V/4A 低压小熔断器36V/3A (带线保险座) 4.7uF/250V LX12-2 KN3—3 6 2 9 BK-500 BK—75 Φ6×30 2 3 3 6 自制 Φ5×20 6 14 延时继电器 8SG8200 12 DB37插头座 10 3 6 3组 19×3 20 21 22 23 24 25 26 27 X2 R114 R124 R214 R224 R314 R324 K117 K217 K317 K107 K207 K307 K108 K208 K308 K112 K122 K212 K222 K312 K322 K114 K124 K214 K224 K314 K324 R131 D131 R231 D231 WK11 WK21 WK12 WK22 WK13 WK23 WK14 WK15 WK16 输出端子排 漏电闭锁试验电阻 接触器式继电器 40E 36V 接触器式继电器 40E 36V 50HZ 接触器式继电器 80E 36V 50HZ 接触器式继电器 44E 36V 50HZ 接触器式继电器 40E 36V 50HZ 终端元件 660V,16mm 36KΩ/2W 278 6 26×3 漏电试验继电器 短路试验继电器 功能中间继电器 漏电闭锁延时投入继电器 3TH JZC1 (3TH) JZC1 (3TH) JZC1 (3TH) JZC1 (3TH) 3 3 3 6 6 2 28 WK24 WK25 WK26 WK31 WK32 WK33 WK34 WK35 WK36 试验微动开关 KWX 5A125VAC 18 29 30 31 32 33 BA-36V X1 J□□□ 本安转换器 数字电压表 电压互感器 输入侧控制端子排 CPU外接联线插头座 SX6L-ACV 4KV/250 4KV/250 3 1 1 以下的几种控制方式供参考、用户也可自行制定控制方式。 1. 控制方式一

采煤机用先导引üL控制停/送电,即,采煤机通过操作线üL控制组合开关的送电/停电。见原理图1.5。

1)真空接触器K111带机组,üL控制停送电;真空接触器K121备用(或带其它设备)。钮子开关K11拨在用“üL”侧,钮子开关K15拨在“手动”侧,钮子开关K12拨在“不用”侧;一支路上的选速开关拨在“高速”侧;电流按机组额定电流整定K112、K122上的短路线不动。 单相电抗器换为三相电抗器。

2)外接线方法,如图1.6所示。

图1.6 采煤机用üL先导线控制送电/停电的外接线方法

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2. 控制方式二

单台双速电机,用电流检测方式低速启动自动切换到高速运行。启停按钮经本安转换器控制。

1. 同一回路中一支路真空接触器K111带低速,二支路真空接触器K121带高速。低速启动后当启动电流下降至低速额定电流的1.2倍时,由微电脑控制延时12秒后自动转成高速运行,同时停止低速。高速运转时不能直接启动低速,只有高速正常停车微电脑自动复位后,方可重新启动低速,而后自动切换为高速运行。低/高速为联钮控制。

2. 条件:K122的81/82的短路摘掉不用。K15拨在―自动‖侧。一支路选速拨动开关拨在―低‖侧,二支路拨在―高‖侧,一支路按电机低速额定电流设置,二支路按电机高速额定电流设置。

3. 外接线方法,如图1.7所示

图1.7 单台双速电动机低/高动控制外接线方法

4. 启动过程

(1)按下低启按钮,本安01/02接通,2号线启动K112使 K111吸合低速启车。K15由于打在自动位置其接点2/4接通,本安01/03接通,3号线送出高速控制电压。K111的常开接点33/34接通,将高速控制电压送到K122线圈下口。

(2)低速启动电流下降至额定电流的1.2倍,微电脑开始延时4秒后自动启动高速,同时停止低速。

(3)在低速和高速阶段,按下停钮都能停车。

注意:①自动状态下,高速停车后延时6秒微电脑自动复位,回到再次低启准备状态,方能重新启动低速。复位时显示会出现短时黑屏,然后恢复正常。②微电脑控制自动低转高,延时4秒过程中,显示屏低速运转电流数值被冻结,延时结束转高速后,开始显示高速运行电流。

3. 控制方式三

两台双速电机(如运输机机头和机尾双速电机),电流检测型自动低转高联锁启动控制。

(1)真空接触器K111带机头低速,K211带机尾低速,K121带机头高速,K221带机尾高速。机头低速先启,机尾低速启动,当机头低速启动电流下降至额定电流的1.2倍时,微电脑延时12秒后,自动启动机头机尾高速,同时切断机头低速。高速不可直接转低速。用两联钮控制。

(2)条件:K122、K222的81/82短接摘掉不用。K15拨在“自动”侧,K25拨在“手动”侧。两个回路的一支路选速拨动开关都拨在“低”侧,二支路都拨在“高”

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侧,一支路按电机低速额定电流设置,二支路按电机高速额定电流设置。

(3)外接线方法,如图1.8所示。

图1.8 两台双速电动机低速启动/高速运行控制外接线方法

(4)功能

1)按下低速启动按钮,本安01/02接通,2号线启动中间继电器K112→真空接触器K111吸合→机头低速启车。K111的43/44接通→启动中间继电器K212→真空接触器K211吸合→机尾低速启动。K15由于拨在自动位置2/4接通,本安01/03接通,3号线送出高速控制电压。K211的常开接点33/34接通,将高速控制电压送到K122线圈下口。

2)机头低速启动电流下降至额定电流的1.2倍,微电脑延时12秒后自动启动机头高速,同时停止机头低速。K111的43/44断开,停止机尾低速。K121的43/44接通启动中间继电器K222→真空接触器K221吸合→机尾高速启动。

3)在低速和高速阶段,按下停钮都能停车。

4)本控制方式采用二回路低速常开接点为一回路低速自保,二回路高速常开接点为一回路高速自保,所以具有联锁保护功能,即无论机头还是机尾电机发生故障均能同时保护停车。

4. 控制方式四

单台双速电机,手动控制低转高。

(1)用一回路中一支路 K111带低速,K121带高速,低启后根据电机运转情况手动择机转高速,停止低速。高速运转时不能直接低速运转,只有高速正常停车后,经延时方可重新启动低速。用三联钮控制。

(2)条件:K122的81/82的短接摘掉不用。K15拨在―手动‖侧。一支路选速开关拨在―低‖侧,二支路拨在―高‖侧。一支路按低速额定电流设置,二支路按高速额定电流设置。

(3)外接线方法,如图1.9所示。

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图1.9单台双速电机,手动控制低转高外接线图

(4)功能

1)按下低速启动按钮,本安01/02接通,2号线经延时启动中间继电器K112→真空接触器K111吸合→低速启车。需转高速时,按下高启钮,本安的01/03接通,3号线将控制电压送到中间继电器K122→K122吸合→常闭接点K122(81/82)断开→切断K112控制回路→低速停车。同时K121吸合,高速启动。

2)此种控制方式按下低速启动按钮后,需经延时结束,低速启动后,方可放开启动钮。转高速时亦然。

3)在低速和高速阶段,按下停钮都能停车。 5. 控制方式五

各支路单独控制单速电机。

(1)任意回路中任意支路(以一回路一支路为例)。用两联钮控制。

(2)条件:所有短路线均保留不动,K11拨在不用üL侧,K15拨在手动侧。一支路选速拨动开关拨向高侧。一支路按电机额定电流设置。

(3)外接线方法,如图1.10所示。

图1.10 各支路单独控制单速电机外接线图

(4)功能

1)按下启动按钮,本安01/02接通,2号线启动中间继电器K112使真空接触器K111吸合,电机启动。K111的33/34接通,提供自保,电机保持运转。

2)按下停止按钮即可停车。

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1.2 KJZ3-1500/3300-9矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关

KJZ3-1500/3300-9矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关,是常州联力自动化科技有限公司研制的微电脑控制的新产品,用于煤矿井下,控制大功率采煤机及刮板输送机等,保护齐全,控制完善,是替代进口设备的较好产品之一。

1.2.1 概述 1. 用途

KJZ3-1500/3300-9矿用隔爆型组合开关适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的煤矿井下,在系统电压为AC3300V,50Hz供电线路中,对多台三相交流电动机进行启动/停止/双速切换控制,并能对电动机及供电线路进行保护。

2.使用条件

海拔高度不超过1000m,周围空气温度-5℃~+40℃,有沼气与煤尘爆炸性混合物的矿井中,无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中,无显著摇动和冲击振动的地方,能防止滴水的地方,与水平面安装倾斜度不超过150。

3. 型号含义

KJZ3-1500/3300-9,K为矿用/控制类电气,J隔爆兼本质安全,Z为真空/组合,3是设计序号,1500是最大工作电流(A),3300为额定工作电压(V),9是九路输出。

4. 特点

(1)组合开关的控制保护,采用16位、32MIPS电动机数字化控制专用处理器为核心的DSP数据采集和处理模块,取代了当前国内外在矿用开关中普遍使用的MCS51或MCS96单片机或单片机外加通用PC的模式,实现全数字化处理、控制、保护、中文显示、故障诊断和网络联接等功能。多个DSP数字信号处理,采用CAN总线,形成高速控制局域网。

(2)设有通信接口,可接入自动化监测控制系统,接收远方遥控、遥测、遥调、遥信命令,实现设备运行状态和工作参数等信息的远传和设备的程序控制。

(3)采用320×240点的大屏幕中文液晶显示器,实时显示开关各模器件的工作状态;先导、通信状态;电流、电压、功率、绝缘电阻;故障类别、故障点;当前日期、时间、电网频率、箱内环境温度等。可查询曾经发生过的故障,并具有故障原因长期记忆查询的功能。

5. 技术特征

(1)主要参数

额定工作电压 3300 V 总工作电流 700 A 额定频率 50Hz

输入回路数、容量 2路450A;4路400A 单路最大工作电流 450A/400A(AC4) 额定工作制 不间断工作制 控制方式 自动

电寿命 AC-3:60万次;AC-4:6万次 机械寿命 100万次 (2)负载参数(参考)

1台1910kW采煤机,3台855kW刮板输送机,1台400kW转载机,1台200kW破碎机 (3)引入装置 1)主回路

电源侧 500A/3300V电缆连接器,3件 负载侧 500A/3300V电缆连接器,9件 2)控制回路

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非本安:①A1压紧螺母式引入装置4~6只,可穿入Ф7~Ф14mm的电缆

②A3压紧螺母式引入装置2只,可穿入Ф11~Ф19mm的电缆

本安:M22×1.5,6只,可穿入Ф6~Ф12mm的电缆 (4)动作性能

控制电源电压在额定电压值的75%~110%范围内,组合开关能可靠吸合。组合开关的释放电压不高于额定电压的65%。在额定频率下,其释放电压也不低于10%的额定控制电压。

(5)保护性能

1)过载保护。过载保护具有反时限特性,整定值为50A~500A,由键盘设置。过载保护动作后,中文液晶显示器显示故障内容与故障点,蜂鸣器报警(可选件),故障排除后手动复位。过载保护特性见表1.3。

表1.3 过载保护动作特性

过载电流/整定电流 1.05 1.2 1.5 6 动作时间 >2h <20min <3min (8~14)s 起始状态 冷态 热态 热态 冷态 2)短路保护。短路保护动作电流整定值为3~8倍额定电流,可选,由键盘设置。当线路实际电流大于设定值时,短路保护装置动作,中文液晶显示器显示故障内容与故障点,蜂鸣器报警。故障排除需手动复位。

3)断相保护。断相保护特性见表1.4。液晶显示器显示故障内容与故障点。故障排除后需手动复位。

表1.4 断相保护特性

序号 1 2 过载电流/整定电流 任意二相 1.0 1.05 第三相 0.9 0 动作时间 /min 不动作 <3 起始状态 冷态 热态 4)漏电闭锁保护。组合开关的起动器在启动前,开关的负荷侧动力回路对地绝缘电阻值下降至3300V,(100 +20%) kΩ(等效为单相)及以下时,电气闭锁,不能启动。显示器显示故障内容与线路。

5)漏电保护。组合开关的漏电保护不电流型,漏电保护的动作值为0~900mA可调,步长不1mA,由键盘设定。在运行中动力电缆发生漏电,起动器跳闸,显示器显示故障内容与故障线路。排除故障后手动复位。

6)欠电压保护。当电源电压低于额定电压的75%时,系统发出信号,真空接触器跳闸,显示“欠电压”。 7)过电压保护。当电源电压高于额定电压的110%时,系统发出信号,真空接触器跳闸,显示“过电压。”

1.2.2 结构特点

组合开关外壳为长方型箱式结构,由钢板焊接而成,箱体座落在一长型底架上,由主腔、接线腔和输入输出电缆连接器构成。各腔法兰与门盖采用平面隔爆结合面。

接线腔位于箱体的左前侧,内装有接线端子排。控制回路引入装置安装在接线腔的后侧面。外部控制导线经引入装置进入接线腔,再经接线端子排与组合开关内的控制导线相边连。

主腔右上部装有可带载分断的隔离换向开关、高压熔断器、电压互感器等器件。输入输出显示组件装在前侧板上。主腔的右下部装有驱动机芯架,机芯架上装有抽拉式450A/400A驱动单元,每个驱动单元装有真空交流接触器、中间继电器、控制回路熔断器、三相电抗器、过电压吸收装置等。过流保护装置的采样电流互感器安装在机芯架后面的输出端。主腔的左侧装有DSP保护控制单元,它对所有驱动器提供保护与控制。

1.2.3 工作原理

KJZ3-1500/3300-9电气原理如图1.11所示。

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图1.11 KJZ3-1500/3300-9电气原理图(共9张)

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(1)主要单元 1)主腔门盖

主腔设有2个门盖,分别为左门盖和驱动门盖。门盖与主腔体由M16螺栓坚固。门盖与隔离开关之间设有机械闭锁。

左门盖上方装有方形观察窗,以观察320×240点的中文液晶显示器。显示器显示组合开关的工况。如模块器件上的工作状态,先导、通信状态,电压、电流、功率、绝缘电阻,故障类别、故障点,当前日期、时间、电源频率、箱内环境温度等。在中文液晶显示器下方,装有保护单元的工作电流指示器。

键盘、全停按钮、复位按钮、蜂鸣器安装在方形观察窗的下方。按下全停按钮,处于工作状态的驱动器全部跳闸。按下复位按钮(待故障排除后),故障回路刷新,并处于待工作状态。当任一回路发生任一故障时,蜂鸣器报警,显示器显示故障类别和故障点。

2)高压隔离开关QS1~QS3

AC3300V三相电源,由箱体右侧3个500A的电缆连接器引入至隔离开关腔,与隔离开关腔内3台600A/3600V能带载分断主隔离换相开关电源侧相接,3个隔离开关分别向9路驱动回路供,再分别通过输出电缆连接器连接到负载。连接器选用英国VICTOR公司的500A/3300型。也就是说,每个连接器经电缆与安装在腔内的QS1~QS3 的3只600A/3300V隔离换相开关电源侧相连,隔离换相开关在功率因数为0.35时,分断能力为1800A。隔离换相开关负载侧电缆,经穿腔端子封灌后,进入主腔,接至主腔机芯架上的母线排。每个隔离开关均有正、停、试验、反位置,通过操作安装在腔体前面的操作手把,即可实现。无论隔离开关打在哪个位置,都有隔离开关工作状态信息反馈给DSP单元,并由中文液晶显示器显示状态信息。DSP系统根据状态,发出各种指令。

在腔体的后内侧,分别安装了3只用于功率检测的电压互感器TV1、TV2、TV3和6只用于显示输入、输出电源的三相电压互感器H1~H6。

在每台隔离开关的顶部,安装了控制变压器和辅助变压器的一次熔断器,它们分别是:QS1上的控制T2;QS2上的控制T1;QS3上的控制T3。

隔离换相开关为手动操作,隔离开关打在―正‖或―反‖的位置时,其辅助接点接通时,向控制变压器T1~T3、辅助变压器T5供电。

隔离开关与各门之间设有机械闭锁。操作隔离开关时,其辅助接点先断开控制变压器的电源,即保证交流接触器处于断开位置时,隔离开关处于无载分/合和换相。

当隔离开关打在“停止”位置时,顺时针操作门闭锁手把至门解锁位置,此时,齿轮带动闭锁杆使其退出主腔门盖与变压器腔门盖的闭锁块,松动螺栓就可打开门盖,打开门盖后,按正常的操作方式,无法将隔离开关打到“正”或“反”的位置。

当隔离开关打至“试验”位置时(电气图上未反映出来),隔离开关的主触头处于分断状态,其辅助接点向DSP系统发出试验信息,保证在试验时,隔离开关负载侧无电。

3)驱动单元

组合机芯架上装有2个可抽拉式450A驱动单元和7个抽拉式400A驱动单元。驱动单元的主控件为450A和400A,3600V真空交流接触器。另外还有3个采样电流互感器,一组控制回路用熔断器,控制保护用的中间继电器、中继电器电源、过电压吸收装置等。

电流互感器检测三相电流,实现对电动机的综合保护,其二次信号由DSP系统进行采样、运算、处理。检测用电压传感器,二次信号输入DSP系统,进行功率处理。

每一路输出端设有阻容保护装置,以吸收主电路中的操作过电压,保护电动机。 4)保护控制模块

保护控制模块装在主腔的左侧,每个回路的控制与保护是通过模块来完成。模块采用DSP数字信号处理技术,根据被控制设备的控制关系,编制详尽的程序,并通对外部控制电路的状

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态监测,了解各驱动器的状态(准备启动、运行、跳闸),从而根据输入信号的量值,确定各驱动器的工作方式,发出相应的工作指令,实现各驱动器的过载、短路、过压、欠压、断相、漏电闭锁保护和单机控制、双速控制、主从顺序控制等。

主腔左侧的保护机芯架是三层结构,每层从左至右安装模块。机芯架上层安装有4个控制模块,依次为1#处理模块、1#调理模块、2#处理模块、2#调理模块。中间层安装4个控制模块,依次为3#处理模块、3#调理模块、控制模块、漏电调理模块,1个处理模块和1个调理模块配合使用,可完成3个回路的保护、控制和检测,用户根据需要控制回路的多少,可装不同数量的处理模块和调理模块。下层有3个模块,依次为先导模块、电源Ⅰ模块、I/O模块、电源Ⅱ模块。本组合开关的配置为:处理模块3块(1#~3#),调理模块3块(1#~3#),控制模块1块,调理模块1块,先导1块(560欧/30欧),I/O模块1块,显示模块1块,电源Ⅰ模块1块,电源Ⅱ模块1块。

5)显示器及其他器件

液晶显示器和显示模块装于主腔左侧门盖后面,正面为键盘、蜂鸣器、主回路全停按钮、复位按钮。

6)三相电源指示器

三相电源批示器显示三相电源的输入与输出,当有输入电源时,三相电源批示器中的电压传感器二次侧输出的低电压使发光二极管发光。当隔离开关合闸后,输出批示器发光二极管亮。

(2)控制保护

组合开关的控制、保护由控制模块、先导模块、处理模块、调理模块、键盘、液晶显示器等组成。运用DSP数字信号处理、CAN现场总线、自适应检测和网络等新技术,实现数字化处理、控制、保护、中文显示、故障诊断和网络联接等功能。

1)启动/停止

因意外原因造成启动信号的线路短路时,DSP系统将发出中断命令,同时,液晶显示器显示“先导开路”故障,并报警。当DSP检测到信号为“启动”,并在2s~5s内转换到运行状态,被控制回路没有漏电故障,则发送“启动”命令,断开漏电闭锁检测回路,中间继电器闭合,真空接触器吸合,电动机得电运行。电流互感器采集主回路电流信号,经过滤波,滤掉干扰信号,得到正确的有效信号,系统根据信号的大小自动识别运行状态。在真空接触器启动过程中和启动后,系统始终监测中间继电器和真空接触器的状态,若认为中间继电器或真空接触器有故障,则发出分断真空接触器命令。

2)短路保护

当线路电流大于设定值时,DSP系统输出信号,使中间继电器失电,真空接触器跳闸,电动机停止。故障信号传送至液晶显示器显示。同时,报警提醒用户有故障发生。故障消失后需要复位。短路保护整定范围为3~8倍额定值。

3)过载/过压/欠压压漏电闭锁保护

过载保护为反时限特性,其他保护在概述中已介绍,这里不再叙述。 4)后备保护

当系统检测到真空接触器为故障状态,系统输出后备跳闸信号,使前级开关跳闸,避免故障扩大。同时,故障信息传送至液晶显示器,蜂鸣器报警。

5)通信

组合开关具有通信功能,可选择DOMBUS或以太网与自动网会接,实现设备的遥测、遥控和遥信。

6)液晶显示器

组合开关主显示器为中文液晶320×240点的页面显示,其作用是显示各模块器件的工作状态。另外还有几种由发光二极管组成的显示:电源输入端有电显示;隔离开关合闸后有电显

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示出;控制变压器有电显示;驱动器工作显示;各控制回路有电显示;保护控制单元有电显示。

(3)功能试验

组合开关设有功能试验,仅当隔离开关处于试验位置时(主电路图上未表示),可对每个回路进行接触器试验,过载/短路试验、漏电闭锁试验和高压绝缘监视,确保试验在负载侧无电的情况下进行,为设备维修提供方便。当任一隔离开关处于合闸位置时,内部将会闭锁,而不能进行此项操作。

1)接触器试验

将所有隔离开关打在“试验”位,显示器显示隔离开关“试验”,再选择“试验”,选择试验回路,确认后选择过流试验进行试验。

2)漏电闭锁试验

将所有隔离开关打向“试验”位,显示器显示隔离开关“试验”,再选择“试验”,选择试验回路,确认后选择漏电闭锁试验进行试验。

(4)控制原理

组合开关设有多种控制方式,用户可按需要通过键盘设置。见菜单应用。 1)单点先导控制

当设置为先导单点启动时,按图1.12在接线腔的启动控制端子中串接二极管和停止、启动按钮。二极管的极性不能接错。

图1.12 单点先导控制接线方法

按下启动按钮,被控制回路接触器合闸,电动机启动运转;按下停止按钮,被控制接触器跳闸,电动机停转。

2)双点先导控制

当设置为先导双点启动时,按图1.13在接线腔的启动控制端子中接入二极管、电阻和停止、启动按钮即可。二极管的极性不能接错。

图1.13 先导双点启动接线方法

按下启动按钮,被控制回路显示“启动”,3s后打开启动按钮,被控制回路显示“运行”,即接触器接通,电动机运行。停机时,按下停止按钮,被控制接触器分闸,电动机停止运转。

3)程序控制

组合开关设有程序控制接口A、B、J、K,当选择程序控制时,需先选择程序口,再设置程序为单点或双点启动。若选择程序、双点,则程序口必须按图1.14(a)图接线,被控制口按图1.14(b)图“受控回路接线”。图中的二极管不能生产建设反。

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(a) (b)

图1.14 程序控制接线图

(5)启动操作 1)启动前的准备

将隔离开关打在―合‖位置,控制变压器得电,显示变压器发光二极管亮;显示控制回路有电的发光二极管亮;液晶显示器页面显示有关信息;显示器下方6只保护单元的电源指示灯点亮(+5V控制电源灯、+12V控制电源灯、-12V控制电源灯、+12V的I/O灯、+15V的先导灯、+12V检漏灯)。

2)先导双点启动、先导单点启动、程序控制启动如前所述。 3)刮板机的启动控制

前部刮板机的启动控制由ZK程序执行。当505与I/O短接,为ZK程序单点程控,否则,为双点程控(双点程接线如图1.14)。同时,502与I/O短接,前刮板机允许启动,否则禁止运行,这时启动ZK程序3s后,受控的前部刮板机机尾低速启动,经设定的延时后机头低速启动,启动后根据设定的切换原则,经延时或达到切换电流值时,机尾机头电动机同时切换到高速。

后部刮板机的启动控制由ZJ程序执行。发506与I/O短接,为ZJ程序单点程控,否则为双点程控。同时,507与I/O短接,后刮板允许启动,否则禁止运行。其操作程序同上。

在外部无法提供连锁接点时,按上面的要求,选择运行方式后,人为短接。 4)采煤机启动控制

采煤机与刮板机之间设有联锁控制,当允许采煤机启动时,外部联锁接点,短接组合开关接线腔内的501与I0,这时采煤机启动操作有效,否则采煤机禁止启动。若外部无联锁接点,则可将501与I0人为短接。

(6)停止操作

1)用控制回路中接入的停止开关停止。

2)用键盘边上的全停按钮可停止所有启动的回路。 1.2.4 组合开关的键盘/菜单应用 1. 显示/菜单/键盘 (1)显示

显示采用320×240点的液晶显示器,以全汉字方式显示数据、显示状态和设置参数,液晶显示区划分如图1.15所示。

图1.15 液晶显示区的划分

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(2)键盘

键盘外形如图1.16所示,它用于数据和故障的显示、参数设置。

图1.16 键盘外形图

键盘上共有15个键,其中10个键为复用键,在需要设置数值时,下档的数字键有效。 ―←‖、―→‖键为主菜单选择键;

―↑‖、―↓‖键为分菜单、回路数或参数选择键; “回车”键为主菜单选择、数字输入确定键; “消音”键用于停止因故障引起蜂鸣器的报警声;

“复位”键用于复位回路的故障,其作用与门盖上的“复位”按钮相同; “系统”键用于显示系统的状态;

“状态”键用于显示回路的数据、状态和参数设置;

“故障”键用于显示回路故障内容、故障性质、当前是否仍然存在故障、故障发生的先后顺序;

“试验”键和“开”、“停”键配合,用于在试验状态下,试验回路的开/停,便于维修; “数字”键用于输入回路的参数等需要输入数字的场合,是复用键。复用键的功能由系统自动切换,不需要用户操作切换。

(3)菜单

组合开关的操作采用菜单方式和直接方式。

菜单方式在任何画面情况下均可以操作,用“←”或“→”键选择,当前选准的菜单内容反显,按“回车”键确定执行选中的菜单。菜单分主菜单和分菜单,主菜单一直位于显示器的底部。主菜单执行后,分菜单会显示在液晶显示器的数据显示区,用户可用“↑”或“→”键选择不同的分菜单。

直接方式通过按“状态”、“系统”、“设置”、“试验”、“故障”键执行不同的功能,与菜单方式效果相同。但应注意,由于按键复用的原因,直接方式在需要输入数字时自动无效。

菜单操作方式时一览如图1.17所示。

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图1.17 菜单操作方式一览图

2. 系统菜单 操作方法1:在任何画面情况下,按―←‖或―→‖键,选择位于显示器底部的―系统‖菜单内容反显,按―回车‖键确定执行。 操作方法2:在不需要输入数字(如额定电流值)的情况下,直接按―系统‖执行系统显示功能。

系统状态显示的内容包括:先导板故障/正常;1#,2#,3#处理板故障/正常;控制板故障/正常;I/O板故障/正常;1#,2#,3#,4#隔离开关断/正/反;壳体内的温度;电网频率;1#,2#,3#辅助电源断/通等。系统状态显示如图1.18所示。

图1.18 系统菜单

3. 状态菜单 1)状态菜单

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操作方法1:在任何画面情况下,按―←‖或―→‖键,选择位于显示器底部的―状态‖菜单内容反显,按―回车‖键确定执行。 操作方法2:在不需要输入数字(如额定电流值)的情况下,直接按―状态‖执行状态显示功能。

状态显示执行后显示五个分菜单:总回路状态、分回路状态、故障状态、设置状态、先导状态、刮板机状态。

分菜单的选择须用―↑‖或―↓‖键选择,选中的菜单内容反显,按―回车‖键执行。例如按―↑‖键―总回路状态‖反显,再按―↑‖键―分回路状态‖反显,再按―↑‖键―故障状态‖反显,再按―↑‖键―设置状态‖反显,再按―↑‖键―先导状态‖反显,再按―↑‖键则回到―总回路状态‖反显,依次循环。按―↓‖键类似,仅仅选择顺序相反。状态显示的主画面如图1.19所示。

图1.19 状态显示的主画面

2)总回路状态

总状态显示如图1.20,显示内容包括回路号、控制对象、停止/故障或电流值、占额定电流百分比、回路电压Uac和Ubc。回路有故障时显示―故障‖,回路停止且没有故障时显示―停止‖,回路启动正常运行后显示A相电流和它占额定电流的百分比。

图1.20 总回路状态

3)分回路状态

分回路状态显示用于分别显示每个回路的回路号、故障/停止、控制对象(如转载机)、A相电流、B相电流、C相电流、功率和回路绝缘电阻。回路有故障时在回路号的同一行显示―故障‖,回路停止且没有故障时在回路号的同一行显示―停止‖,回路启动正常运行后显示3相电流和功率,绝缘电阻在回路停止的情况下显示,当回路绝缘电阻大于1000千欧姆回路在运行时显示― - - - -K‖。漏电电流为本回路的漏电电流值。分回路状态显示画面如图1.21所示。

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图1.21 分回路状态

在分回路状态的显示时,可用―↑‖或―↓‖键选择显示不同的回路内容,例如按―↑‖键显示―A回路‖内容,再按―↑‖键显示―B回路‖内容,再按―↑‖键显示―C回路‖内容,在显示最后一个回路内容时,再按―↑‖键回到显示―A回路‖内容,依次循环。按―↓‖键类似,仅仅选择顺序相反。

4)故障状态

故障状态显示用于显示组合开关主回路和先导回路的故障情况,显示内容包括故障出现的顺序号、故障当前状态、故障性质。故障的顺序号代表故障发生的先后顺序,顺序号越小则表示发生的时间越近,01号表示最新发生的故障。顺序号有●表示此故障仍然存在,无●表示此故障曾经发生,但现在已经清除。故障性质表示如下:

短路:回路发生短路故障。 过载:回路发生过载故障。 缺相:回路发生缺相故障。 漏电:回路发生漏电闭锁故障。

接触器故障:回路启动后接触器辅助接点没有检测到正确的返回信号。

中继故障:回路启动后,控制接触器的中间继电器辅助接点没有检测到正确的返回信号。 过压:回路电压大于额定电压的115%。 欠压:回路电压小于额定电压的85%。

先导回路短路:控制回路启动的先导回路处于短路状态。 漏电保护:回路发生漏电保护故障。

TTT返回故障:TTT耦合器运行前闭合或运行后没有闭合时显示返回故障。 TTT温度跳闸:TTT耦合器发生温度高于跳闸设定值。

不平衡故障:TTT耦合器运行中,头尾耦合器的电流连续相差设定值一定时间。

故障显示每屏显示13个故障,可用―↑‖或―↓‖键选择下一屏的故障内容。例如当前显示1-13顺序号故障时,按―↑‖键显示14-26顺序号故障内容,再按―↑‖键显示27-39顺序号故障内容,再按―↑‖键显示40-52顺序号故障内容,在显示最后一屏内容时,再按―↑‖键回到显示1-13顺序号故障内容,依次循环。按―↓‖键类似,仅仅选择顺序相反。故障状态显示画面如图1.22所示。

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图1.22 故障状态显示

5)设置状态

设置状态显示用于分别显示每个回路的设置参数,包括回路号、控制对象(如转载机)、额定电流、额定电压、相敏保护短路倍数、设备启动后负荷到达额定电流值或小于额定电流的20%报警选择、回路的控制方式。如果控制方式为―程序‖,还将显示受控的回路号和控制的回路号,由此可确定程序控制方式的控制的组态情况。设置状态显示画面如图1.23所示。

设置状态的显示时,可用―↑‖或―↓‖键选择显示不同回路的设置内容。例如按―↑‖键显示―A回路‖设置内容,再按―↑‖键显示―B回路‖ 设置内容,再按―↑‖键显示―C回路‖ 设置内容。在显示最后一个回路设置内容时,再按―↑‖键回到显示―A回路‖ 设置内容,依次循环。按―↓‖键类似,仅仅选择顺序相反。

图1.23 设置状态

6)先导状态

先导状态显示如图1.24,显示内容包括回路号、先导回路的当前状态。先导回路的当前状态有停止、启动、运行、短路和反向。

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图1.24 先导状态

7)刮板机状态

例如组合开关控制JOY公司的TTT耦合器、采煤机时,用于显示驱动刮板机的TTT耦合器、采煤机的状态。如图1.25。这里的采煤机低速代表由于刮板机电流过大,要求采煤机按给定的低速行走。

图1.25 刮板机状态

4. 设置菜单 (1)设置菜单

操作方法1:在任何画面情况下,按―←‖或―→‖键,选择位于显示器底部的―设置‖菜单内容反显,按―回车‖键确定执行。

操作方法2:在不需要输入数字(如额定电流值)的情况下,直接按―设置‖执行状态显示功能。

设置菜单执行后显示三个分菜单:A类设置、B类设置、日期时间设置。

分菜单的选择须用―↑‖或―↓‖键选择,选中的菜单内容反显,按―回车‖键执行。例如按―↑‖键―A类设置‖反显,再按―↑‖键―B类设置‖反显,再按―↑‖键―日期时间设置‖反显,再按―↑‖键则回到―A类设置‖反显,依次循环。按―↓‖键类似,仅仅选择顺序相反。

设置状态显示的主画面如图1.26所示。

图1.26 设置菜单

(2)A类设置菜单

A类设置为操作员设置,设置时须先输入四位正确密码后按―回车‖进入设置菜单,输入密码错误时显示―输入错误‖,须重新输入密码,如图1.27所示。

图1.27 A类设置菜单

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进入设置菜单时,先用 ―↑‖或―↓‖键选择需要设置参数的回路,选中的回路反显,按―回车‖键执行。例如按―↑‖键―A回路‖反显,再按―↑‖键―B回路‖反显,再按―↑‖键―C回路‖反显,显示最后一个―保存‖时再按―↑‖键则回到―A回路‖反显,依次循环。按―↓‖键类似,仅仅选择顺序相反。如图1.28所示。

图1.28 回路设置

A类设置用于设置回路额定电流、相敏保护短路倍数、负荷预告选择、漏电电流、控制方式、受控回路、控制回路、高低速切换额定电流百分比、程序控制先后延时。

额定电流:应小于互感器限定的电流值,如互感器变比为350:1,则最大额定电流为350A。 短路倍数:相敏保护短路倍数,设置范围3~8。在设备启动时短路保护采用相敏保护,运行过程中短路采用电流保护。

负荷预告选择:可选择禁止或允许。设备启动后负荷到达额定电流值或小于额定电流的20%时选择报警或禁止报警。

漏电电流:3300V电压等级的组合开关具备漏电保护功能,此功能用于输入漏电保护的动作值。

控制方式:可选择先导或程序。

受控回路:选择程序控制方式时有效,它反映本回路的开/停受谁控制,受控对象包括有效回路、先导回路的程序A和先导回路的程序B。

控制回路:选择程序控制方式时有效,它反映本回路的开/停后再控制谁开/停,控制对象包括有效回路、输出和无。当本回路为最后一个回路且又不需要连锁输出时须选择―无‖;当需要选择连锁输出时选择―输出‖,此时,一旦本回路启动完毕,则输出一个连锁信号。

高低速切换额定电流百分比:双速电机在电流切换工作方式时,设置低速电机的电流值低于额定电流多少百分数时,开始低速到高速的切换。

程序控制延时:程序控制时,设置前后两台电机启动之间的延时。

用 ―↑‖或―↓‖键选择需要设置参数的回路,按―回车‖键执行后,显示额定电流输入画面,如图1.29。

图1.29 额定电流显示

输入正确的参数,按―回车‖键后,显示短路倍数输入画面,如图1.30。如果输入额定电流大于互感器规定的电流值,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则额定电流默认为0,例如互感器变比为350:1,则能输入的最大额定电流为350A。

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图1.30 短路倍数设置显示

短路倍数即相敏保护短路倍数,设置范围3~8。用于设备启动时短路保护。输入正确的参数,按―回车‖键后,显示负荷预告选择画面,如图1.31。如果输入短路倍数大于8或小于3,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

图1.31 负荷预告选择

用 ―↑‖或―↓‖键选择需要选择的参数,按―回车‖键确认,显示漏电电流输入画面,如图1.32。

图1.32 显示漏电电流输入画面

如果输入漏电保护电流值大于990mA,则显示―输入错误‖,需重新输入,这里此参数不影响组合开关运行。输入正确的参数,按―回车‖键后,针对控制对象不同,后面设置内容不同,若控制对象为双速设备如刮板输送机、转载机等,它们自动默认为程序控制,只能选择单点或多点方式:刮板输送机开/停由先导K控制,单/双点方式由外部I/O输入选择;转载机开/停由程序B控制,单/双点方式由键盘选择。

控制对象为刮板输送机:为刮板输送机尾部低速电机则设置高低速切换电流值,范围70%~170%的额定电流,步长1%,如图1.36;为其它刮板输送机电机则设置控制下一台延时值,范围0~9900mS,步长10mS,如图1.37。刮板输送机运行有低速、高速、时间切换和电流切换四种工作方式,由组合开关左侧控制接线腔内的转换开关选择,工作方式的转换须在先导处于停止时有效。双速运行时电机启动顺序为:刮板机尾低启动----不延时或延时(如果电网压降大,启动困难可设置10~200mS的延时)----刮板机头低启动----延时到或电流低于切换值----刮板机尾高启动,刮板机头高启动(此两电机之间延时可设置为0mS)。

控制对象为双速转载机:为转载机低速电动机则设置高低速切换电流值,范围70%~170%的额定电流,步长1%,如图1.36;为其转载机高速电机则设置控制下一台延时值,范围0~9900mS,步长10mS,如图1.37。转载机运行有低速、高速、时间切换和电流切换四种工作方式,由组合开关左侧控制接线腔内的转换开关选择,工作方式的转换须在先导处于停止时有效。双速运行时电机启动顺序为:转载机低启动----延时到或电流低于切换值----转载机高启动。

其他控制对象设置控制方式,如图1.33。

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图1.33 设置控制方式

用 ―↑‖或―↓‖键选择需要选择―先导‖或―程序‖。选择―先导‖后按―回车‖键,回到回路号选择画面,用户可选择设置其它的回路的参数,如图1.34;选择―程序‖后按―回车‖键,显示设置控制下一台延时值,范围0~9900mS,步长10mS,如图1.37。选择双速控制时,控制方式只能为程序控制,其每个回路的先导线路处于线路检测状态,启动前先导处于反向状态,运行中一旦出现线路短路、开路等故障,将立即停止运行。

图1.34 设置状态

受控回路表示本回路的开/停受谁控制,用 ―↑‖或―↓‖键选择后按―回车‖键,显示控制回路选择画面,如图1.35。

图1.35 设置状态

控制回路表示本回路开/停后再控制谁开/停,当本回路为最后一个回路且又不需要连锁输出时须选择―无‖;当需要选择连锁输出时选择―输出‖。此时,一旦本回路启动完毕,则输出一个连锁信号。用 ―↑‖或―↓‖键选择后按―回车‖键,显示回到回路号选择画面,用户可选择设置其它的回路的参数回路选择画面,如图1.28。

图1.36 设置状态

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图1.37 设置状态

控制延时输入完成后,显示受控回路选择画面,如图1.28。

建议用户设置完成后,复查一遍,确保设置的正确性,然后用 ―↑‖或―↓‖键选择―保存‖,按―回车‖执行―保存‖功能。没有执行保存功能的设置不会被系统记忆和执行。设备带负载启动前,用户应在试验状态试验启动,以验证设置的正确性。

(3)B类设置菜单

B类设置为工程师设置,设置此类参数时,用户须对智能组合开关和负荷的情况已有详细的掌握,不正确的设置会引起系统的某些保护功能失效(如选择A回路短路禁止则系统检测到短路时也不能停A回路接触器),因此用户设置时应一定谨慎。

B类设置须先输入四位密码后按―回车‖,密码正确后进入设置选择菜单,密码输入错误时显示―输入错误‖,须重新输入密码,如图1.38所示。

图1.38 设置状态

进入设置选择子菜单,用 ―↑‖或―↓‖键选择需要设置的参数类别,选中的内容反显,按―回车‖键执行。如图1.39所示。

图1.39 设置状态

1)系统参数

选择―系统参数‖设置,设置范围0~12。用于设置智能组合开关控制的回路总数,如果输入数字大于12,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则默认回路总数为0。输入正确的参数,按―回车‖键后,自动保存设置数据,并返回到图1.39所示画面,用户可以再选择其它设置。

2)回路系数

进入―回路系数‖设置时,如图1.40,先用 ―↑‖或―↓‖键选择需要设置参数的回路,选中的回路反显,按―回车‖键执行。例如按―↑‖键―A回路‖反显,再按―↑‖键―B回路‖反显,再按―↑‖键―C回路‖反显。显示最后一个―保存‖时,再按―↑‖键则回到―A回路‖反显,依次循环。按―↓‖键类似,仅仅选择顺序相反。

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图1.40 设置状态

回路系数用于设置电压Uac、电压Ubc的修正系数、控制对象名称、互感器的电流变比、A相电流的修正系数、B相电流的修正系数、C相电流的修正系数。

电压系数A%:电压Uac的修正系数,单位为%,输入数值范围为80~120,即系数为0.8~1.2。

电压系数B%:电压Ubc的修正系数,单位为%,输入数值范围为80~120,即系数为0.8~1.2。

控制对象:控制对象为回路控制设备名称,包括破碎机、转载机、乳化液泵A、乳化液泵B、乳化液泵C、喷雾泵A、喷雾泵B、备用。

电流变比:选择互感器类型即电流变比,最大额定电流应小于互感器的额定输入。 电流系数A%:A相电流的修正系数,单位为%,输入数值范围为80~120,即系数为0.8~1.2。

电流系数B%:B相电流的修正系数,单位为%,输入数值范围为80~120,即系数为0.8~1.2。

电流系数C%:C相电流的修正系数,单位为%,输入数值范围为80~120,即系数为0.8~1.2。

用 ―↑‖或―↓‖键选择需要设置参数的回路,按―回车‖键后,显示电压系数A输入画面,如图1.41。

图1.41 设置状态

输入正确的参数,按―回车‖键后,显示电压系数B输入画面,如图1.42。如果输入数值大于120或小于80,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

图1.42 设置状态

输入正确的参数,按―回车‖键后,显示控制对象选择画面,如图1.43。如果输入数值大于120或小于80,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

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图1.43 设置状态

用 ―↑‖或―↓‖键选择回路控制的设备名称,按―回车‖键执行后,显示电流变比(即电流互感器变比)选择画面,如图1.44。控制对象选择时,如果用 ―↑‖或―↓‖键选择需要的参数,按―回车‖键后,显示电流系数A输入画面,如图1.45。

图1.44 设置状态

图1.45 设置状态

输入正确的参数,按―回车‖键后,显示电流系数B输入画面,如图1.46。如果输入数值大于120或小于80,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

图1.46 设置状态

输入正确的参数,按―回车‖键后,显示电流系数C输入画面,如图1.47。如果输入数值大于120或小于80,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

图1.47 设置状态

输入正确的参数,按―回车‖键后,显示电流系数I0输入画面,如图1.48。如果输入数值大于120或小于80,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

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图1.48 设置状态

输入正确的参数,按―回车‖键后,返回图1.40显示,用户可以设置其它回路系数或执行―保存‖命令保存设置的数据。如果输入数值大于120或小于80,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

这里应注意,设置完成后,复查一遍,确保设置的正确性,然后用 ―↑‖或―↓‖键选择―保存‖,按―回车‖执行―保存‖功能。没有执行保存功能的设置不会被系统记忆和执行。

3)停机选择

进入―停机选择‖设置时,如图1.49。先用 ―↑‖或―↓‖键选择需要设置停机选择的回路,选中的回路反显,按―回车‖键执行。例如按―↑‖键―A回路‖反显,再按―↑‖键―B回路‖反显,再按―↑‖键―C回路‖反显,显示最后一个―保存‖时再按―↑‖键则回到―A回路‖反显,依次循环。按―↓‖键类似,仅仅选择顺序相反。

―停机选择‖用于检修时故障判断和调试,如果某一个故障的停机选择为―禁止‖,则此时某一个故障发生时,系统即使检测到故障仍然不会停主回路接触器,用户使用时一定要注意。

图1.49 设置状态

停机选择用于选择短路、过载、缺相、漏电、过压、欠压发生时是否停接触器。用 ―↑‖或―↓‖键选择需要设置停机选择的回路,按―回车‖键后,显示短路选择画面,如图1.50。

图1.50 设置状态

用 ―↑‖或―↓‖键选择―禁止‖或―允许‖,按―回车‖键执行后,显示过载选择画面,如图1.51。

图1.51 设置状态

用 ―↑‖或―↓‖键选择―禁止‖或―允许‖,按―回车‖键执行后,显示缺相选择画面,如图1.52。

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图 1.52 设置状态

用 ―↑‖或―↓‖键选择―禁止‖或―允许‖,按―回车‖键执行后,显示漏电选择画面,如图1.53。

图1.53 设置状态

用 ―↑‖或―↓‖键选择―禁止‖或―允许‖,按―回车‖键执行后,显示接触器故障选择画面,如图1.54。

图1.54 设置状态

用 ―↑‖或―↓‖键选择―禁止‖或―允许‖,按―回车‖键执行后,显示中继(即控制接触器的中间接触器)故障选择画面,如图1.55。

图1.55 设置状态

用 ―↑‖或―↓‖键选择―禁止‖或―允许‖,按―回车‖键执行后,显示过压选择画面,如图1.56。

图1.56 设置状态

用 ―↑‖或―↓‖键选择―禁止‖或―允许‖,按―回车‖键执行后,显示欠压选择画面,如图1.57。

图1.57 设置状态

用 ―↑‖或―↓‖键选择―禁止‖或―允许‖,按―回车‖键执行后,显示漏电保护选择画面,如图1.58。

图1.58 设置状态

用 ―↑‖或―↓‖键选择―禁止‖或―允许‖,按―回车‖键执行后,返回显示图1.49,用户可以设置其它回路的停机选择或执行―保存‖命令保存设置的参数。

用户设置完成后,请慎重复查一遍,确保设置的正确性,然后用 ―↑‖或―↓‖键选择―保存‖,按―回车‖执行―保存‖功能。没有执行保存功能的设置不会被系统记忆和执行。

4)通信参数

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通讯参数设置画面如图1.59所示,通讯参数用于智能组合开关系统和外界系统联网时,用于设置本系统的地址和通讯的波特率。

图1.59 通讯参数设置画面

用 ―↑‖或―↓‖键选择―地址‖或―波特率‖,按―回车‖键执行后,显示图1.59所示的地址输入画面和图1.60所示的波特率输入画面。

图1.60 通讯参数设置

输入正确的参数,按―回车‖键后,返回图1.59显示,用户可以进行其它设置或执行―保存‖命令保存设置的数据。如果输入数值大于99,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则默认为0。如图1.61所示。

图1.61 通讯参数设置

输入正确的参数,按―回车‖键后,返回图1.59显示,用户可以进行其它设置或执行―保存‖命令保存设置的数据。输入数据为12、24、48、96、192,对应波特率1200pbs、2400pbs、4800pbs、9600pbs、19200pbs,输入其它的数值,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

5)刮板机

刮板机参数设置画面如图1.62所示,用于智能组合开关系统控制TTT耦合器时设置对TTT耦合器的控制参数,包括头尾TTT耦合器运行间隔。

图1.62 设置状态

用 ―↑‖或―↓‖键选择―禁止‖或―允许‖,按―回车‖键执行后,选择―禁止‖后,返回显示图1.39,用户可以设置其它的设置。选择―允许‖后,用于设置头尾延时,如图1.63。

图1.63 设置状态

输入正确的参数,按―回车‖键后,显示尾部TTT耦合器与头部TTT耦合器电流允许不平衡的倍数输入画面,如图1.。如果输入数值大于6或等于0,则显示―输入错误‖,需重新输入,

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此时继续按―回车‖键则无效。

图1. 设置状态

输入正确的参数,按―回车‖键后,返回显示图1.39,用户可以设置其它的设置。如果输入数值大于60,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

6)采煤机

采煤机参数设置画面如图1.65所示,用于智能组合开关系统控制采煤机时设置对采煤机的控制参数,包括头尾TTT耦合器运行间隔。

图1.65 设置状态

输入正确的参数,按―回车‖键后,显示低速启动倍数输入画面,如图1.66。如果输入数值大于100,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

图1.66 设置状态

输入正确的参数,按―回车‖键后,显示低速启动延时输入画面,如图1.67。如果输入数值大于170或为0,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

图1.67 设置状态

输入正确的参数,按―回车‖键后,显示高速启动倍数输入画面,如图1.68。如果输入数值大于99S或为0,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

图1.68 设置状态

输入正确的参数,按―回车‖键后,显示高速启动延时输入画面,如图1.69。如果输入数值大于170或为0,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

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图1.69 设置状态

输入正确的参数,按―回车‖键后,返回到图1.39所示画面,用户可以再选择其它设置。如果输入数值大于99S或为0,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

7)日期时间设置 日期时间的设置画面如图1.70所示,用于设置系统的日期和时间。

图1.70 日期时间设置

用 ―↑‖或―↓‖键选择―日期‖或―时间‖,按―回车‖键执行后,显示图1.71所示的日期输入画面和图1.72所示的时间输入画面。

图1.71 日期时间设置

图1.72 日期时间设置

日期的输入格式为--/--/--,输入正确的参数,按―回车‖键后,返回图1.70显示,并显示新设置的日期数据。如果输入数值错误,如月大于12,日大于31,则显示―输入错误‖,需重新输入,此时继续按―回车‖键则无效。

(4) 试验菜单

试验菜单用于接触器在主回路无电情况下的操作,为设备的维修和验证设置的正确性提供方便。进行试验操作时,应确保隔离开关均处于断开位置,主回路无电,“运行/试验”开关处理“接触器”位置。

操作方法1:在任何画面情况下,按―←‖或―→‖键,选择位于显示器底部的―试验‖菜单内容反显,按―回车‖键确定执行。

操作方法2:在不需要输入数字(如额定电流值)的情况下,直接按―试验‖执行接触器试验功能。

试验菜单执行后显示如图1.73。

图1.73 试验状态

用―↑‖或―↓‖键选择需要试验的回路,选中的回路号反显,按―回车‖键执行,显示图1.74所示画面。例如按―↑‖键―A回路‖反显,再按―↑‖键―B回路‖反显,再按―↑‖键―C回路‖反显,到最后一个回路号时再按―↑‖键则回到―A回路‖反显,依次循环。按―↓‖键类似,仅仅选择顺序相反。

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图1.74 试验状态

用―↑‖或―↓‖键选择需要试验的内容,选中的项目反显,如果选择―接触器开停‖,按―回车‖键执行,显示图1.75所示画面;如果选择―过载‖,按―回车‖键执行,显示图1.76所示画面;如果选择―漏电闭锁‖,按―回车‖键执行,显示图1.77所示画面;如果选择―漏电保护‖,按―回车‖键执行,显示图1.78所示画面;如果选择―高压绝缘‖,按―回车‖键执行,显示图1.79所示画面。

图1.75 试验状态

操作着通过按―开‖键控制接触器开,按―停‖键控制接触器停,如果需要试验其它回路,须回到图1.73,方法见操作方法1或操作方法2。

退出试验状态时,接触器均在停止状态。

图1.76 试验状态

试验中显示实际采样的电流值,试验结束后,如果发生过载,则显示―通过‖;否则显示―错误‖,值得注意的显示―错误‖并不表示系统有故障,这和额定电流设置的大小有关,可根据电流值显示的大小判断,一般情况下,显示电流大于1500A是即可认为正常。需要试验其它回路,须回到图1.73,方法见操作方法1或操作方法2。

图1.77 试验状态

用于测试漏电闭锁功能,试验中显示实际采样的回路电阻值,试验结束后,如果出现漏电闭锁,则显示―通过‖;否则显示―错误‖,这时应及时排除故障。需要试验其它回路,须回到图1.73,方法见操作方法1或操作方法2。

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图1.78 试验状态

用于测试漏电保护功能,试验中显示实际采样的回路漏电流值,试验结束后,如果出现漏电保护故障,则显示―通过‖;否则显示―错误‖,值得注意的显示―错误‖并不表示系统有故障,这和漏电电流设置的大小有关,可根据漏电电流显示的大小判断,一般情况下,显示电流大于1000mA是即可认为正常。需要试验其它回路,须回到图1.73,方法见操作方法1或操作方法2。

图1.79 试验状态

用于测试回路绝缘功能,试验回路的先导检测必需为―反向‖试验才能开始,试验时试验回路上施加3000V直流信号,试验中显示实际采样的回路电阻值,试验结束后,如果回路电阻大于1000K,则显示―通过‖;否则显示―错误‖,这时应及时排除故障。需要试验其它回路,须回到图1.73,方法见操作方法1或操作方法2。

1.3 QJZ-400/1140S型矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器

QJZ-400/1140S隔爆型组合开关是张家口煤矿机械有限公司、张家口恒洋电器有限公司研制的新产品,是重型刮板输送机、重型转载机和破碎机配套的电控设备,采用微电脑控制技术,控制及保护功能完善,性能可靠。

1.3.1 概述 1. 用途

QJZ-400/1140S型起动器适用于有瓦斯和煤尘爆炸危险的煤矿井下,在交流50Hz,额定电压1140V的供电系统中,就地控制或远方控制2台(单台功率590kW及以下)同时运行的三相鼠笼型异步双速电动机启动/运行/停止和变速控制;也可实现对4台(单台功率295kW及以下)同时运行的三相鼠笼异步电动机启动/运行/停止。

2. 使用条件

海拔高度不超过2000米(大气压力80~100Kpa);环境温度为-5℃~+40℃;空气相对湿度不大于95%(25℃时);无强烈颠簸振动与垂直面倾斜角不超过15℃;含有爆炸性危险的甲烷,煤尘的空气中,但无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸气;有防滴水的地方。

3. 型号含意

QJZ-400/1140S,Q为电磁起动器,J隔爆兼本质安全型,Z为真空接触器,400为额定工作电流(A),1140为额定工作电压(V),S为双速或4路组合。

4. 技术特征

(1)主要技术参数

额定电压 AC11400V,三相50Hz

额定工作电流 1和2回路合计400A;3和4回路合计400A 主回路通断能力 接通4000A,分断3200A 极限分断能力 4500A,3次

电寿命 AC3负荷30万次,AC4负荷2万次 机械寿命 不小于150万次 隔离开关分断能力 1200A,3次

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最大控制功率 1140V,(2)电压特性

cos=0.75时,控制电动机最大功率590kW

工作电压范围(75%~110%)UN;接触器的最低释放电压大于20%UN(UN为额定电压)。 (3)保护特性

具有过流、过载、断相、相不平衡、漏电闭锁、过压保护,远方控制时防止先导回路短路自起动保护。 1)电流整定范围

粗调整:Ⅰ档50A~100A,Ⅱ档100A~200A,Ⅲ档200A~400A。 细调整:无级调整,采用指针式电位器共10点,每个点50分。

2)过流保护。动力回路电流大于等于8倍整定电流时,起动器速断,动作时间0.2s~0.4s;主回路两相接入630A快速熔断器,实现短路保护,其分断能力不小于10kA。

3)过载保护(见表1.3)

表1.3 过载保护特性

过载电流/整定电流 1.05 1.2 1.5 6 动作时间 2h不动作 7~10min 2~3min 8s~16s 4)相不平衡和断相保护(见表1.4)

表1.4 相不平衡和断相保护特性

序号 相电流/整定电流 任意两相 1 2 3 1.0 1.0 1.15 第三相 0.9 0.6 0 不动作 15s~20s 7s~10s 冷态 热态 热态 动作时间 初始状态 起始状态 冷态 热态 热态 冷态 复位方式 自动或手动 自动或手动 自动或手动 自动复位时间 ≥3min ≥3min ≥3min 5)漏电闭锁。当电动机绕组或电缆对地绝缘电阻值小于40kΩ+20%(等效为单相)时,实现漏电闭锁,接触器不能吸合。解锁值不小于闭锁值的1.5倍。

6)过电压保护。由阻容吸收装置实现。 (4)本安参数

1)起动器远控(集控/联控)电路回路本安参数,正常煤作电压≤DC10V,电流≤17mA;最大故障电压≤AC20V,电流≤40mA。

2)漏电闭锁检测回路,检测电压≤DC12V,电流≤1.5mA。

3)外部引出电缆长度不超过350m,分布电感不大于1mH/km,分布电容不大于0.1μF/km,不准用电缆接地芯线作为本安控制回路。

5.技术功能

(1)起动器具有近控、远控功能,并备有集控、联控(串行口输入、输出)功能。 (2)工作方式。起动器在主机板上装有3个予置开关,可实现“集控/近控/远控”、“机头/双机/机尾”、“手动/自动/四路”等多种组合运行方式。

(3)速度转换(双速双回路工作方式下)。采用电流原则,当电动机低速启动后,启动电流下降至额定电流的1.1倍时,自动地由低速运行切换到高速运行,转换时间小于100ms。

6. 显示功能

起动器采用液晶汉字显示,显示的内容:回路负荷、回路状态、回路故障、运转方式、起动器的自检状况。

7. 其他

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起动器动力电缆和出线电缆的引入装置(大喇叭嘴),分别为2个和4个,可引入电缆直径为Ф42~Ф73mm;控制线引入装置(小喇叭嘴)共6个,可引入电缆直径为Ф15~Ф23mm。

1.3.2 结构和功能 1. 箱体结构

起动器外壳为长方体结构式,由20mm厚的钢板焊接而成。箱体分为进线腔、主控腔和出线腔3个的腔室。隔离转换开关操纵、控制按钮操纵和机械联锁机构均在箱体的前面。箱体主腔前门为圆形平面旋转式隔爆结构,灵活的铰链机构,并具有专门钥匙开启。进线腔在箱体的右上侧,采用平面螺栓固定式隔爆结构,出线腔在箱体左侧,也采用平面螺栓固定式隔爆结构,并装有铰链机构。

2. 电气结构组成及功能 1)进线腔

进线腔安装两组高压接线柱U,V,W,供1140V进线或配线使用。 2)出线腔

①高压出线,4组高压接线柱,分别为U1,V1,W1供机尾低速(1#)回路接线;U2,V2,W2供机尾高速(2#)回路接线;U3,V3,W3供机头低速(3#)回路接线;U4,V4,W4供机头高速(4#)回路接线。

②在出线腔右侧装有XT301~XT340组合式接线端子排。其中,XT303~XT307接至电动机过热保护;XT313~XT322接至远控回路;XT323,XT324接至闭锁设备;XT326~XT329为微机串行口;XT331~XT338为接触器辅助接点。

③在主腔和出线腔之间的隔板上装有5组隔爆型7芯接线柱XS1~XS5。其中XS2~XS5为本质安全型。

3)主控腔

主控腔为起动器的主要腔室,主要控制保护元件均装在其内部,如图1.80所示。

图1.80 主腔内部元器件位置图

①Q1,Q2主隔离换向开关的型号为GHK-400/1.14,安装在腔室的右侧,确保在―正向—断开—反向‖3个位置无载切换。在主隔离换向开关的上方装有Q3控制电源开关,型号为3LB4-40/1000。在主隔离换向开关的装有SB11,SB12急停按钮,型号ZB103,其作用是为隔离换向开关电气互锁。

②KM1,KM2,KM3和KM4真空交流接触器安装在腔室后壁的正面,型号为CKJ5-400/1.14,线圈吸合电压为AC220V,作为起动器4个主回路的通/断控制。

③DY1,DY2控制电源组件安装在腔室后壁正面,规格为R.260-1140/220V,24V和R.1K-1140/220V及R.40-220/24V。其作用为系统提供控制电源。

在DY1组件正面安装有FU5和FU6高压熔断器,型号为RL5-16/1.14,熔体的电流分别为1A和2A。在DY2组件正面装有FU7~FU11熔断器,型号RT18-32,熔体分别为1A,2A和4A。为控制电源提供短路保护。

④GL隔离开关组件安装在腔室后壁正面,作为控制电动机过热保护隔离。

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⑤K1~K4中间继电器安装在腔室后壁正面,型号为CA2-DN31M7,作为漏电检测回路转换/隔离。

⑥TA11~TA42电流互感器安装在腔室左壁,型号为1.2V-1000A/1A,精度1级。为保护系统提供电流信号。

⑦FU1~FU4快速熔断器,安装在腔室后壁正面,型号为NGT3-630/1000,作为主回路的短路保护装置。

⑧FV1~FV4阻容吸收装置,安装在腔室前板左侧,作用是吸收电动机操在作瞬间产生的过电压。

4)元件门组件

元件门组件安装在主腔铰链连接的前门壁板上,主要安放低压控制电子元器件,如图1.81所示。

图1.81 元件门组件上各元件位置

①KT开关电源安装在元件门后壁上,型号4NICK10-2000,输入交流AC220V(+20%~-30%),输出直流+5V/4A,+12V/2A,-12V/1A,为微机保护系统提供高可靠性的直流电源。

②两组接线端子排,XT101~XT130和XT201~XT240安装在后壁上,型号为JDX8-10,作为起动器控制回路连线用。

③T4和T55隔离变压器安装在元件门后壁上,规格24V/17V,4W,为本安先导回路提供二次隔离工作电源。

④SB1~SB9控制按钮安装在元件门正面操作,型号为ZB101。其中SB1~SB8为起动器的启动/停止按钮,SB9为微机系统复位按钮。

⑤显示系统安装在元件门的上部,其中左上部分显示采用液晶显示器,汉字显示起动器运行状态和负荷;右上部分显示器为发光二极管,显示起动器内部控制电源运行状态。

⑥电流调整组件安装在元件门板右侧,由一块电阻匹配板RP1~RP8、8个指针电位器(型号WXO2-52-10K)和SA1~SA4四个波段开关(型号3W60)组成,其作用是根据被控制电动机容量进行电流粗调整定和精细整定。

⑦微机控制保护组件,安装在元件门板的右下侧,它是起动器中枢,指挥着整个系统运行,各种保护的判断、处理、执行也由微电脑来完成的。采用标准的STD总线机笼结构,在机笼内插装7块电路板,分别为:

C1-输入/输出(I/O)板;C2-远控/漏检板;C3-主机板;C4-模/数(A/D)转换板;C5-信

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号处理(1);C6-信号处理(2);C7-近控/显示驱动板。

1.3.3 工作原理

起动器采用了先进的电子技术和微处理技术,将控制、保护和显示融为一体,根据实际工况,计算机软件编程,完成各种控制/保护功能。状态显示采用液晶汉字系统,使用方便。

起动器的原理框图如图1.82所示。

图1.82 起动器原理框图

1. 微机系统

起动器的微电脑由存储器、I/O接口电路、CPU、总线接口、外部显示电路组成。 (1)总线结构

本系统采用标准STD总线8槽机笼,为了减少机笼总线的外部连接,对总线机笼内引脚重新优化定义。

(2)主机板

主机板是微机系统的核心部件,由CPU、RAM、EPROM译码,看门狗和方式预置等单元电路组成。

CPU微处理单元,采用INTEL公司的51系列单片机8032; EPROM可擦写只读存储器,采用27256,供程序存储; RAM读写存储器,采用27,供数据存储;

译码电路将CPU的低8位地址信号通过译码电路产生若干选通信号,保证外设选通的唯一性;

看门狗电路由上电复位、人工复位、清零和单稳电路组成。主要功能是提高CPU的抗干扰能力,识别人工复位和看门狗复位,封锁微机输出电路;

方式预置电路由3个三刀开关和和接口电路组成,其功能是将运行工作方式予置信号送入CPU中,进行识别,发出指令。

(3)近控/显示驱动板C7

由起动、停止和显示驱动电路组成。作用之一是将起动器近控命令信号送入CPU中处理;

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作用之二是执行CPU指令,驱动液晶显示器物发光二极管显示电路。

(4)信号处理板一C5、信号处理板二C6

由模拟开关、整流和滤波电路组成。每块板2个回路,每个回路3个信号通道。其功能是将电动机的二次电流的交流信号通过“整定电路”整定后进行整流和滤波处理,以便进行模/数转换。

(5)A/D板C4

主要由A/D变换电路、D/A变换电路和自动换档电路组成。

A/D变换电路使用16路8位A/D芯片0816,将来自“信号处理板”的模拟电压信号转换成数字信号,送入CPU处理;

D/A变换电路使用0832芯片及有关电路,作为系统自检数字信号转换模拟信号;

自动换档电路由模拟开关、比较器、逻辑电路和放大器组成。其功能是根据被测信号的大小,自动控制放大器的增益,提高A/D转换精度。

(6)远控/漏检板C2

主要由远方控制电路、漏电检测电路和本安电源组成。

本安电源由T4,T5隔离变压器提供交流AC17V隔离电源,送入C2板进行整流处理,为远控和闭锁电路提供安全电源。

漏电检测电路,由电压比较电路和光耦电路组成,作为电动机起动之前对电动机绕组和动力电缆进行对地绝缘电阻检测,并把检测信号送入CPU。

远方控制电路,由起动器外部设备提供,并增加“电压识别电路”,防止先导回路短路误起动。它的作用是将外部信号送入CPU。

(7)I/O板C1

I/O板又称固态继电器(SSR)板,主要由固态继电器和接口电路组成。其作用是执行CPU的命令,控制交流真空接触器和漏检中间继电器。同时,又将真空接触器、漏检中间继电器和电动机热保护状态反馈信号送入CPU。

(8)显示系统

由液晶显示器和发光二极管状态显示板C8组成。

液晶显示器,液晶汉字显示控制电动机的负荷、运行状态和起动器自检故障情况;发光二极管状态显示板C8,指示起动器内部控制电路。

2. 控制原理

起动器电气原理如图1.83所示。

53

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图1.83 QJZ-400/1140S电气原理图

(1)工作方式设置

起动器在主机板上安装3组预置开关,可任意组合设置不同的所需工作方式,并将设置的工作方式信号送入CPU处理,指挥起动器运行。

1)“近控/远控/集控”工作方式设置,3种工作方式分别是起动器就地操作、远方按钮操作、集控箱操作(厂家提供),三者只能选择其一。

2)“手动/自动/四回路”工作方式,3种工作方式分别是手动控制(即,在双速双回路工作状态下,手动进行速度变换)、自动控制(即,在双速双回路工作状态下,当低速起动电流下降到低速额定电流的1.1倍时,自动转换为高速运行)、四回路单独操作,三者只能选择其一。

3)“机尾/双机/机头”工作方式,在双速双回路工作状态下,3种工作方式分别为刮板输送机机尾、双机和机头运行,其中单机运行为输送机安装调试时使用,三者只能选择其一。

以上3种模式为:双速双回路、单速四回路工作方式。现产品已升级,在原有工作方式的基础上又新增加了双速回路和2个单回路可同时运行的功能。这样,起动器有共5种工作方式可供选择:双速双回路、单速4回路、双速与单速回路混合使用、一二回路组合三四回路、一二回路组合三四回路组合。新增方式设置功能是通过主机板C3上的予置开关来实现,预置开关如图1.84所示。

图1.84 C3板上预置开关

新增方式设置功能为:

4)主机板C3下面的预置开关拔在“自动”或“手动”的位置,中间预置开关拔在“机尾”的位置时,1#回路和2#回路分别是低速和高速回路,3#回路、4#回路分别是2个单回路。

5)4回组合方式

①C3板上,下面的预置开关放在―四路‖位置,是间的预置开关放在―机尾‖位置时,1#回路、2#回路、3#回路、4#回路分别是4个单回路(液晶显示:1、2、3、4)。

②当下面的预置开关放在―四路‖位置,中间的预置开关放在―双机‖位置时,1#回路和2#回路组合延时联动;3#回路、4#回路分别是2个单回路(液晶显示:1-2、3、4)。

③当下面的预置开关放在―四路‖位置,中间的预置开关放在―机头‖位置时,1#回路和2#回路组合延时联动;3#回路和4#回路组合延时联动(液晶显示:1-2、3-4)。

6)工作方式组合设置举例

机尾:就地手动控制输送机机尾单机运行 手动 双机:就地手动控制输送机双机运行 机头:就地手动控制输送机机头单机运行

近控 机尾:就地自动控制输送机机尾单机双速运行 自动 双机:就地自动控制输送机双机双速运行 机头:就地自动控制输送机机头单机双速运行

4回路:在此工作状态下,起动器4个回路就地单独操作(每个回路控制200A。其中1#

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回路和2#回路合计400A,3#回路和4#回路合计400A)

机尾:远方手动控制输送机机尾单机运行 手动 双机:远方手动控制输送机双机运行 机头:远方手动控制输送机机头单机运行

远控 机尾:远方自动控制输送机机尾单机双速运行 自动 双机:远方自动控制输送机双机双速运行 机头:远方自动控制输送机机头单机双速运行

4回路:在此工作状态下,起动器4个回路远方单独操作(每个回路控制200A。其中1#

回路和2#回路合计400A,3#回路和4#回路合计400A)

集控工作方式组合设置类同近控和远控,这里就不再叙述了。关于起动器与其他外部设备连接,采用继电器触点方式控制问题,应在远控方式的工作状态下,改变出线腔接线端子XT313~XT322连线来实现。

7)闭锁控制

起动器设计有闭锁功能。当起动器停止时,外部关联设备闭锁,起动器不能启动电动机;当电动机运行时,外部关联设备闭锁,起动器控制的电动机停止运行;只有外部关联设备解锁,起动器才能正常控制。

8)急停控制

当线路发生故障、起动器停止按钮失去作用时,按下急停按钮SB11和SB12,切断220V控制电源,然后断开隔离换向开关Q1和Q2。

9)复位

当起动器和被控制电动机发生故障停机后,按下复位按钮SB9,CPU接到得位信息后自动刷新,重新自检。

(2)控制原理(见图1.83)

1)上电控制

合上隔离换向开关Q1和Q2→主回路1140V上电。

合上控制电源开关Q3→控制变压器T1,T2得电→微机组件及其他各组件得电→ → 系统自检正常→显示正常的信息;

I/O板(C1)固态继电器SSR1~SSR4得电→中间继电器K1~K4吸合→其常开接点闭合→进行漏电

闭锁检测→动力电缆未发生漏电时,可以启动电动机。

2)手动控制

手动控制在双速双回路工作状态下,根据使用工况可设定为―机头/双机/机尾‖,并可实现低速或高速运行,或低速向高速转换控制。

①按下启动按钮→CPU接收到启动信息并处理后,发出指令→

→ I/O板固态继电器SSR1~SSR4失电→中间继电器K1~K4断电→常开接点断开→解除漏电闭锁;

I/O板固态继电器SSR5~SSR8得电→接触器KM1~KM4吸合→ → 主触头闭合→电动机启动运行;

辅助接点闭合→反馈到CPU→显示正常信息。 ②按下停止按钮→CPU接收到信息处理后,发出指令→

→ I/O板固态继电器SSR5~SSR8失电→接触器KM1~KM4断电释放→

→ 主触头断开→电动机停止运转;

辅助接点断开→反馈给CPU→显示正常信息。

I/O板固态继电器SSR1~SSR4得电→常开接点闭合→中间继电器K1~K4吸合→常开接点接通漏

电闭锁检测回路→进行漏电闭锁测试。 3)自动控制

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在双速双回路工作状态下,根据使用工况,可设定为“机头/双机/机尾”。以双速控制为例,操作如下: 按下低速启动按钮→CPU接收到信息,处理后发出指令→

→ I/O板固态继电器SSR1~SSR4失电→中间继电器K1~K4断电释放→漏电检测停检;

I/O板固态继电器SSR5,SSR6得电吸合→接触器KM1,KM3吸合→电动机低速启动并运→CPU

接收到电动机低速启动的信息处理→电动机的电流下降到额定电流的1.1倍→CPU发出指令→

→ I/O板固态继电器SSR5,SSR6失电→接触器KM1,KM3断电释放→电动机低速运行停止;

I/O板固态继电器SSR7,SSR8得电吸合→接触器KM2,KM4得电吸合→电动机高速运行。 4)集控

在双速双回路工作状态下,根据使用工况自行设定,具体操作如下:

集控设备控制(串口通信)→本机CPU处理后,发出指令→ 控制本机运行→其他过程同上;

信息反馈给集控设备。

5)4回路控制

在此工作状态下,起动器4个回路单独操作,每个回路控制电流200A(1#回路和2#回路合计200A,3#回路和4#回路合计200A)。操作过程如下:

①分别按下启动按钮→CPU接收到信息处理后发出指令→

→ I/O板相关的SSR失电→相关的中间继电器K失电→常开接点断开漏电闭锁检测回路;

I/O板相关的SSR得电吸合→对应接触器KM吸合→电动机启动并运行→显示相关的信息。 ②分别按下停止按钮→CPU收到信号处理后,发出指令→I/O板相关继电器失电→对应的回路断路器KM断电释放→ 主触头断开→电动机停止

辅助接点接通→反馈给CPU→I/O板固态继电器SSR1~SSR4得电→漏电闭锁检测重新开

始。

(3)保护装置工作原理

为了保证起动器及其控制设备安全,起动器设有过流、过载、相不平衡、缺相保护,电动机过热、过电压、漏电闭锁等多种保护。

1)过流、过载、相不平衡、缺相保护

当被控制电动机运行时→电动机的电流由电流互感器次级输出→电流整定单元电路→信号处理板C5,C6→A/D板C4进行模/数转换→主机板C5中的CPU→CPU随时检测电动机的三相电流值,进行处理和综合分析,判断是否正常运行,还是过流、过载、相不平衡、缺相故障→CPU发现故障,发出指令→I/O板上固态继电器SSR断电→接触器KM断电释放→KM主触头断开→电动机停止运行。同时,将故障信号指令送到显示板→进行故障信息显示。

2)电动机过热保护

电动机在运行过程中,由于环境条件、冷却水路不畅、长期过载运行(如过载保护某些单元故障)等原因,都会造成电动机温升值过高。起动器运行过程中始终对电动机温升进行检测,其原理为:

电动机的热元件→起动器XT303~XT307端子→隔离组件GL(C9板)→I/O板C1→CPU分析、判断后发出故障指令→停止电动机的运行。同时,显示故障信息。

3)漏电闭锁保护

当起动器上电后,即电动机运行前,保护系统一直对被控电动机及动力电缆对地绝缘电阻进行检测,其原理为:

起动器上电→CPU发出指令→I/O板固态继电器SSR1~SSR4吸合→其常开接点闭合→中间继电器K1~K4得电吸合→其常接点接通漏电检测回路→对地绝缘电阻与C2漏检/远控板上电桥进行电压比较→电压比较信息送到CPU中进行分析、判断。同时,中间继电器K1~K4辅助常闭接点断开,切断4个主接触器KM吸力线圈电源通路。

当动力回路对地绝缘电阻下降至漏电闭锁电阻值时,电压比较信息送到CPU中→CPU判

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断确认是漏电故障→CPU发出拒绝启动命令→接触器KM不能得电→电动机不能启动,即为漏电闭锁。同时,显示漏电闭锁信息。

4)短路保护

起动器在主回路、控制变压器的输入和输出回路均安有快速熔断器,作为短路保护。 5)过电压保护

在起动器主回路输出端安装有4组RC阻容吸收装置,能较好地抑制主回路接通时引起的瞬间操作过电压、停机时电动机产生的反电势,从而防止电动机瞬间过电压损坏电气元件。

另外,在控制变压器的次级安装有压敏电阻,防止过电压损坏控制保护装置。 6)系统自检

由于起动器采用微机处理技术,实现了全电路的控制和保护。起动器上电后,CPU定时对起动器系统自检,若起动器系统电路出现故障,则闭锁起动器不准起动;若运行中系统电路出现故障,则CPU立即发出停机指令而停机,封锁起动电路。同时,CPU发出故障信息指令,显示故障信息。

(4)显示原理

显示原理是由CPU将起动器内部和外部信息搜集一起,根据软件编程约定,分析处理,发出指令,通过C7近控/显示驱动板,送入液晶显示器。

1)上电复位或手动复位

起动器上电或手动复位后,首先显示“厂标屏”,并延时停留数秒,内容如下: 四回路真空电磁起动器

(厂标)

张家口煤矿机械有限公司

2)运行过程中显示内容

回路 负载 状态 回路故障

一 xxx% 运行 二 xxx% 停止 三 xxx% 运行

四 xxx% 停止 方 式: A B C D E 自检故障:

显示内容含义为:

①回路。在双速工作方式下,―回路‖的定义为:回路―一‖是机尾低速;回路―二‖是机尾高速;回路―三‖是机头低速;回路―四‖为机头高速。在单速工作方式下回路―一、二、三、四‖是指起动器的4个回路。

②负载。显示电动机负载电流相对于整定电流的百分数,显示范围0%~999%。 ③状态。运行:该回路真空接触器吸合;停止:该回路真空接触器断开。 ④回路故障。以闪烁形式显示,包括以下内空。

过流:指电动机的负载电流为整定电流值的8倍及以上; 断相:指电动机负载任意一相电流等于零;

过载:指电动机负载电流为整定电流值的1.2倍至8倍; 过热:指电动机的热保护动作;

漏电闭锁:指起动器的主回路对地绝缘电阻值小于40kΩ(等效为单相)时,闭锁启动; 相不平衡:指任意一相电流与三相电流平均值之差的绝对值大于平均电流的20%;

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电流板:指该回路的电流信号输入板的自检故障;

漏检动作:指该回路的漏检继电器未按指令动作或反馈回路故障;

回路故障:指该回路的真空接触器未按指令动作或反馈回路故障;在该状态下,起动器不停止回路工作,应及时人工检查真空接触器或反馈回路。

⑤工作方式设置指示。工作方式设置指示有―A,B,C,D,E‖5个位置,分别定义为:位置―A‖为单速或双速;位置―B‖为集控或远控或近控;位置―C‖机头或双机或机尾(仅在双速方式时有效);位置―D‖是自动或手动(指双速方式时低速至高速的切换方式);位置―E‖为闭锁(当外部闭锁时,显示闪烁)。

⑥自检故障。以闪烁形式显示起动器内部故障,主要内容为:远控板、近控板、主机板、A/D板、漏检板。

3)控制电源指示

控制电源指示,指示起动器内部控制电源工作是否正常,内容为:220V接触器电源;24V隔离电源;24V漏检电源;17V远方闭锁;17V远方控制;+5V控制保护器;+5V程序运行;+12V控制保护器;-12V控制保护器。

1.3.4 使用与维护 1. 起动器导线连接 (1)供电进线

根据控制设备的容量选择动力电缆的截面(在供电设计计算中确定),打开起动器的进线腔进行接线。进线腔有2组动力回路接线端子U,V,W,可选择一组,另一组作为其他设备配线使用的动力回路接线端子。

(2)电动机接线

1)电动机与动力电缆连接。根据电动机的容量选择动力电缆截面(在供电计算中确定),打开出线腔进行连接。出线腔有4组动力回路接线端:U1,V1,W1接1#回路电动机或机尾电动机低速绕组;U2,V2,W2接2#回路电动机或机尾电动机高速绕组;U3,V3,W3接3#回路电动机或机头电动机低速绕组;U4,V4,W4接4#回路电动机或机头电动机高速绕组。

2)电动机过热保护接线。将电动机过热保护用继电器的常闭接点接入起动器,如图1.85所示。

图1.85 电动机过热保护接线

M1~M4为电动机;XT303~XT307为起动器接线端子

(3)其他控制线连接 1)远方控制接线。

用户根据需要选择隔爆接线盒,远方二极管选用IN4007,接线如图1.86所示。

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图1.86 远控盒等设备接通线图

起动器远方控制接线盒有4回路远方按钮盒、双双速双回路远方按钮盒、外部设备继电器接点控制等多种方式。

4回路远方按钮接线方式如图1.86所示;双速双回路接线,在图1.86接线的基础上,将1#和2#、3#和4#控制回路按钮互锁;外部设备继电器接点控制接线方式,在图1.86接线的基础上,去掉XT314,XT317,XT319,XT322自保线,并利用起动器内部接触器辅助接点引出XT331~XT338作为反馈线。

2)闭锁装置接线

在采煤机上需要急停工作面刮板输送机,其接线方法如图1.87所示。

图1.87 闭锁装置接线图

3)集控箱接线

设备如果需要集中控制,可选张家口煤机厂生产的KTM127型集控箱,接线如图1.88所示。

图1.88 KTM127型集控箱接线图

2. 工作方式预置

工作方式选择开关安装在起动器元件门内主机板C3上,分别是3个3位刀开关,开关的位置和功能为:

K3:上位,集控,由集中控制箱对起动器进行控制; 中位,近控,由起动器前门上的起/停按钮控制; 下位,远控,由远方控制;

K2:上位,机尾,仅控制机尾电动机; 中位,双机,双机同时控制; 下位,机头,仅控制机头电动机

K1:上位,手动,由人工进行低速至高速切换;

中位,自动,自动进行低速至高速切换(双速双回路); 下位,4回路,由人工对4个回路进行单独控制。

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当用户预置工作方式时,应观察起动器的显示情况,液晶显示器显示的位置应当与用户需要的工作方式一致。

3. 电流整定与延时调整 1)电流粗调整定

起动器设有4组开关分别作1#~4#回路,或低速和高速的粗略整定,每组开关分3档:Ⅰ档50A~100A;Ⅱ档100A~200A;Ⅲ档200A~400A。

例如:本起动器控制煤矿下2台电动机,分别连接1回路和2回路,1回路电动机的额定电流为82A,2回路电动机的额定电流为130A。粗调整定时应将起动器的1回路粗调开关定在Ⅰ档范围,即50A~100A范围;2回路粗调开关定在Ⅱ档范围100A~200A。

2)电流整定细调

本起动器电流整定细调为无级调整,采用8个多圈钟表指针电位器,其电阻值连续变化,线性度高,误差小。

细调的整计算方法为:多圈钟表指针电位器的数值:

XINI下10

I上I下其中IN是电动机的额定电流值,I下为粗调电流范围下限值,I上为粗调电流范围的上限值。计算结果:X的整数分部,即指针电位器的“钟点”数,X的小数部分乘以50即为指针电位器的“分钟”数。

起动器工作在双速双回路时,整定方法同上。但必须把1回路与3回路调整为相同的数值,并且连接电动机的低速绕组;把2回路与4回路调整为相同的数值,并且连接电动机的高速绕组。同时,1回路和2回路连接机尾电动机,3回路和4回路连接机头电动机。

3)延时整定(仅用于双速双回路)

本起动器在“双机/自动”控制工作方式中,设计了延时启动功能。即刮板输送机机尾电动机低速启动0~1s后启动机头电动机低速,然后根据负荷电流原则自动转为双机高速运行。

整定方法:用小螺丝刀转动A/D板(C4)上的电位器RP1,同时用万用表测量电位器RP1的对地电阻值。也就是调了A/D板上集成电路0816芯片第4脚对地电压值,CPU接收到该信息进行处理,便可获得需要的延时值,调整对应值如图1.所示。

图1. 延时调整原理

4. 故障分析及排除(见表1.5)

表1.5 常见故障及排除方法

序号 1 2 3 故障现象 所有发光二极管全不亮 +5V灯亮,程序运行灯不亮,其他显示正常 +5V灯亮,程序运行灯不亮或亮了灭不了 主机板损坏 更换 故障原因 外电源没有加上;电源开关未合上;熔断器熔断;显示板插接件松动 程序运行发光二极管损坏 更换 处理方法 检查外电源及主线路;检查接线 61

4 5 6 +5V灯正常,程序运行+5V灯正常,程序运行断相 过载 短路 主机板损坏;近控/显示驱动板损坏;液更换 正常,其他显示无规律 晶显示器损坏 主机板上方开关位置不对或损坏;显示重新预置;检查更换 正常,方式显示不正常 驱动板至液晶显示器线路故障 外电源缺相;电动机故障;电流检测回路开路;信号处理板故障 电动机过载;电流整定不对 电动机过流(8~10)倍以上;电流整定不对 7 +5V灯正常,程序运行正常,某些液晶字符闪烁 近控 集控 互锁 远控 未接远控按钮盒或线路开路;远控/漏检板损坏 近控/显示板损坏 未接集控箱;主机板损坏 互锁设备或互锁连线断;远控/漏检板故障 A/D板 漏检板 信号板 漏电闭锁 漏检回路 过热 RAM 机尾低 A/D板故障;主板板故障 远控/检漏板故障 信号处理板自(自检)故障 电动机漏电;检测回路开路;远控/漏检板损坏 漏检中间继电器接触不良;中间继电器线圈开路 电动机过热;连线断开;I/O板损坏 主机板故障 真空接触器未吸合;接触器辅助接点接触不良或断开 机尾高 机头低 机头高 相不平衡 同上 同上 同上 外电源不平衡;电动机故障;电流互感器损坏;细调不对;信号处理板故障 同上 同上 同上 检查外电源;检查电动机;检查线路;重新整定;更换信号板 检查电动机和线路;更换I/O板 更换主机板 检查,处理 检查,更换 检查,更换 检查,更换 检查电动机和动力电缆绝缘电阻,检查线路更换远控/漏检板 检查,更换 检查远控回路;更换远控/漏检板 更换 检查,更换 检查,更换 检查外电源;检查电动机;检查线路和信号处理板C5,C6 检查处理 检查处理 1.4 KBZ1-400(8)/1140(660)矿用隔爆型智能化八组合开关

KBZ1-400(8)/1140(660)矿用隔爆型智化八组合开关,是唐山华光自动化设备有限公

司研制的微电脑控制保护的千伏级多路输出组合开关。

1.4.1 概述

1.用途及使用条件

KBZ1-400(8)/1140(660)型组合开关,用于有甲烷与煤尘混合物爆炸性气体的煤矿井下,交流50Hz、电压1140V供电线路中。

本开关是由四回路八组合组成。每回路使用一套微电脑。该开关除去具有短路保护、过载保护、漏电闭锁功能外,还具有电流型低速转高速的功能和过压、欠压保护功能、485接口通讯功能。该开关可以与普瑞莫斯自动化系统配套使用。

使用条件:海拔高度不超过1000米,大气压力80~100Kpa;环境温度为–10℃~+40℃;空气相对湿度不大于95%(25℃时);无强烈颠簸震动与垂直面倾斜角不超过150;含有爆炸性

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危险的甲烷,煤尘的空气中,但无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸气;有防雨雪(滴水)设施。

KBZ1-400(8)/1140(660)型号含义,K为开关,B隔爆型,Z为组合开关,1为设计序号,400为单台真空接触器额定电流(A),8为八组合,1140(660)为额定电压。

2. 主要技术参数 1)基本参数

额定工作电压 1140V(660V),50Hz 单台真空接触器额定电流 400A 单台隔离换相开关额定电流 400A

具有短路、过载、漏电闭锁、过压、欠压保护功能,过载呈反时限特性,短路呈定时限特性。

具有低速启动电流转高的功能,或延时转高的功能。 总重:1600Kg

外形尺寸(包括线嘴):2840x690x950mm 2)引入引出装置

引入:主电路有6个进线嘴,每线嘴可穿入外径不大于Φ80mm的橡套电缆。控制电路有2个进线嘴,每线嘴可穿入外径不大于Φ20mm的橡套电缆。

引出:主电路有8个出线嘴,每线嘴可穿入外径不大于Φ80mm的橡套电缆。控制电路有8个出线嘴,每线嘴可穿入外径不大于Φ20mm的橡套电缆。另外有13个与KCC1C配套的线嘴,每线嘴可穿入外径不大于Φ13mm的控制电缆。

3. 使用方法

智能化组合开关采用微电脑控制保护,控制完善,保护可靠。同时,还具有电流低转高的功能,电压的超压欠压保护功能及485信息传输功能。

本开关特设了K11、K12(K21、K22、K31、K32、K41、K42)钮子开关,是为了证明故障确实出在微电脑而设的,绝不允许甩掉微电脑继续生产。K10(K20、K30、K40)用于远控近控转换。K16(K26、K36、K46)是为36V漏电而设,通常情况下该开关打在“用微电脑”侧,只有当微电脑因36V漏电拒动时才允许打在“不用”侧。绝对禁止长时打在“不用”侧。

1.4.2 结构特点

内部结构。从外观来看它有左右挎箱,右挎箱为电源进线箱,左为输出接线箱。中间部分为主腔,主腔上有两个对分的大门,大门里侧挎装两个回路。在主腔后壁的上方一溜排开四个换相隔离开关。下边是四组八个真空接触器,在主腔的底板上装有电抗器组件,在它的前方为BK500变压器和35芯插头座,左边前壁上装有八组阻容吸收装置。左隔板有八组线柱通向负荷箱,下边有两排12芯穿心线与负荷箱相通。右隔板上有四组线柱与电源箱母线排相接,可以达到1600A。下边有一组12芯穿心线与线箱相通。

每个主腔门上开有两个观察窗口,每个窗口里可以看到一组显示插件,在显示插件上有两排数码管,上排的显示为该回路的电压值,第二排数码管的千位数值1和2交替出现,当千位数值显示1时,后边的百位数值就是一支路的电流运行值;显示2时,后边的百位数值就是二支路的电流运行值。

在数码管的右侧有两行发光管,左行为一支路,右行为二支路。由上往下数:第一排为合闸指示黄灯,第二排为F108两端的指示绿灯,第三排为它门的过载红灯,第四排为它门的短路红灯,第五排为它门的漏电闭锁红灯,第六排为它门的断相红灯。

在数码管的上方有三个发光管,左边的红灯为电压故障灯,中间的黄灯为试验指示灯,右边的红灯为36V漏电指示灯。

在数码管的下方有四个发光管,从左往右数:头一个黄灯为自动灯,第二个绿灯为维修指

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示灯,第三个黄灯为远控指示灯,第四个绿灯为近控指示灯。

四个窗口的排列从右往左数:一、二、三、四回路观察窗口。每个窗口的下边有一排按钮,从左往右分别是“设置”“移位”“加一”“漏电”“短路”“复位”六个按钮。在开车前做试验时,按动“漏电”钮,两个漏电闭锁红灯和一个36V漏电红灯亮,说明保护正常。开车时也可做漏电试验,但会造成停车,试验完毕按“复位“按钮复位。

大门里侧。每扇大门里侧装有微电脑、中间继电器。活动门上装有2个延时继电器、2个保险、4个钮子开关和1组端子排(X110或X210、X310、X410)。

微电脑通过联线与外界发生联系,中间继电器分别为K112、K122、K113、K123(一支路有K112、D112、K113;二支路有K122、K123、D122)。活动门上的几个钮子开关分别为K10、K11、K12、K16,其中K11、K12为一支路或二支路,即哪个支路用不用微电脑。K16为甩掉CPU监测36V漏电控制接点。二、三、四回路与一回路相同,不再赘叙。

在微电脑上还有4个拨动开关,从上往下数,第一个不用,第二个为一支路选择开关,第三个为二支路选择开关,即选择哪个支路为低速,哪个支路为高速,计算机将按此设置进行工作,第四个不用。

过载保护为反时线特性,过流保护呈定时线特性。

在运行中要想看设定值的大小,可以左手按住―设置‖钮,右手按住―复位‖钮,显示就会出现一、二支路的电流值。松手后恢复运行值。

当出现故障红灯亮时,待故障排除后,方准许按―复位‖钮进行复位,严禁故障还没有排除就去复位。

运行中按下―复位‖钮,会出现红灯绿灯全亮,但不会影响运行。松开手后,过一会就会恢复运行状态

闭锁结构。本开关设有机械闭锁,在每扇主腔大门上方都有一个机械闭锁,当只有四个隔离换向开关都打―0‖位时机械闭锁才能打开。需要开哪扇门就拧哪个锁,十分方便。在换向开关都打―0‖位时,主腔里除去进线线柱及换向开关电源侧有电外,其余处均没有电。

在每个隔离换向开关手把的腔内,都设有一个S006微动开关,只要提起手把S006就会动作,从而切断中间继电器的电源,使负荷立即跳闸。如果该开关坏了,可临时将X110的22/23短接上,即可甩掉S006微动开关。为了保证无负荷操作隔离换向开关,在换向开关上还有一个与S006串接的S005微动开关,从而保证了在换向开关主触头断电之前,S005先动作,切断中间继电器的电源,保证换向开关的无负荷操作。

急停。除去用换向开关手把做急停外,―短路‖试验钮,―漏电‖试验钮都可以做急停使用,但必须按动―复位‖按钮进行复位。

1.4.3 使用方法

(1)使用前的准备工作

首先确定组合开关的每个支路所带的负载,电动机的额定电流是多大,哪个支路带低速,哪个支路带高速。把微电脑上的拨动开关搬向“高”或“低”。如一个回路的两支路都带“低速”,另一个回路的两支路都带“高速”,还要将两回路之间的联络线接上。

在确定上面工作方式的同时,还应该做的是中间继电器上的勾线要不要甩掉,延时继电器要不要整定。如勾线甩掉只需甩一头并用绝缘胶布包好。有关的钮子开关打在所需位置。

上面工作在做完之后,再检查一次。无误后关好腔体大门,机械闭锁解锁,转动隔离换向开关手把于所需转向的位置,这时微电脑、中间继电器等都有电,可以进行电流的整定和试验。

(2)电流的整定

从窗口里可以看到:第一排数码显示为电压值,一二支路的保险绿灯亮,同时自动黄灯亮或检修绿灯亮,是远控还是近控,这时应为自动黄灯、远控黄灯亮,可以进行电流的整定。

整定方法:左手按下―设置‖钮,右手按动―复位‖钮,第一排电压数值消失,同时千位显示―1‖,

第二排的千位数显示―2‖。左手继续按下―设置‖钮,右手按动―移位‖钮,个十百位中只有一个闪动,根据电动机的额定电流的数值大小,右手按动―加一‖钮,使闪动位的数值与额定电流的位值一样即可。右手再按动―移位‖钮使下一位闪动,按动―加一‖钮,使闪动位值的值与额定电流的位值一样即可。如此反复直到第一排显示的电流值与一支路额定电流值一样,再进行第二排的即二支路电流的设定。

设定期间左手应长时按住―设置‖钮,直到设定结束为止。―移位‖钮的功能是按动一下变一位,个十百根据需要而定。―加一‖钮则是改变所闪动位置的数值,它们是由0~9个数递增实现的。

两支路的电流设置完后,左手松开―设置‖钮,此时显示器上立刻出现:第一排为电压值,第二排的第四位上的数交替显示1和2,也就是说闪动1时后面的数为一支路的电流数,反之亦然。

开车以前没有电流出现,故电流为零,但是1和2照样闪动。

在远控状态时,只需设定一支路的电流,按高速额定电流的整定值,低速额定电流可以不用设定。这时拨钮拨在“高侧”,则该支路将按高速额定电流进行保护;拨在“低侧”,则按一半的额定电流进行保护。而在近控时无论是自动还是检修状态,各支路的电流整定,则应按所需(或高或低)进行整定。

(3)复位方法

当出现过流、过载、漏电故障时,排除故障后,按下―复位‖钮微电脑即可恢复正常工作。 (4)实验: 按下―短路‖、―漏电‖钮,显示板上―短路‖、―漏电‖指示红灯亮,说明微电脑及线路正常。按下―复位‖钮指示灯灭。

1.4.4 工作原理

KBZ1-400(8)/1140(660)型组合开关电气原理如图1.90所示。

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图1.90 KBZ1-400(8)/1140(660)矿用隔爆型智化八组合开关电气原理图(共8张)

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组合开关能够与KCC1C集中控制相接,可实现KCC1C要求。 1. 使用前负荷分配及设置

在使用前首先确定各个支路的用途,电动机的额定电流值,是近控还是远控,是自动还是检修运行状态。列出清单以免误接。例如:

(1)负载分配

一回路真空接触器K111带工作面运输机机头电机的低速,K121带工作面运输机机头电机的高速;二回路真空接触器K211带工作面运输机机尾电机的低速,K221带工作面运输机机尾电机的高速;三回路真空接触器K311带转载机电机的低速,K321带转载机电机的高速;四回路真空接触器K411带破碎机的电机,K421备用。

因为二回路为机尾的高/低速,处于从属地位,即它的动作是由一回路带动,所以它的检修自动模式接在K1的常闭点上,同时将K20开关打在近控侧。

工作面运输机的机头/机尾电机同型号,其额定功率为400/200KW,额定电流估算为260/130A;转载机的额定功率为315/160KW,额定电流估算为204/104A;破碎机的额定功率为160KW,额定电流估算为104A。

(2)工作方式设置

1)远程控制:K10,K30打在“远控”侧,黄灯亮。K20,K40打在“近控”侧,绿灯亮。 2)将CPU1上的K111支路拨动开关拨在“低”侧,K121支路拨动开关拨在“高”侧。将CPU2上的K211支路拨动开关拨在“低”侧,K221支路拨动开关拨在“高”侧。将CPU3上的K311支路拨动开关拨在“低”侧,K321支路拨动开关拨在“高”侧。将CPU4上的K411支路拨动开关拨在“高”侧。

3)钮子开关K11、K12、K21、K22、K31、K32、K41、K42打在用“CPU”侧。 4)中间继电器K122的81/82,K322的81/82短勾线甩掉不用,K113的1/9,K313的1/9短勾线甩掉不用,延时继电器D112调整在3S左右(或所需之时);D212调整在1S左右,D312调整在3S左右(或所需之时)。

上述工作做完之后应准确无误,关合主腔大门并加以锁好,也就是说,将隔离开关解锁。令前级馈电开关送电。检查本开关的电压表指示是否正常,正常后可以转动换向开关手把,给真空接触器(电源侧)及电源变压器送上1140V高压,这时观察窗将会显示。第一排数码管显示的是电压(四个回路会有小的差异),第二排数码管显示的是:千位上的1和2交替显示,后三位显示0,电源灯亮,自动灯、远控灯亮,保险灯亮(F108的前后),其余灯不亮,说明第一回路正常。再送二回路、三回路、四回路。应注意:第二、四回路为检修、近控绿灯亮,与其它回路不同。

过载保护的整定,应根据电机的额定电流进行设定。 2. 工作面输送机的自动控制

(1)根据负载决定:K111带机头低速,K121带机头高速,机头先启。K211带机尾低速,K221带机尾高速,机尾延时后启动,延时的时间为1秒(用户可以另定)。

低速转高速采用的是低速启动电流的下降沿,1.2倍额定电流的值做为高速启动门限。高速不能直接转低速,但可以先停高速延时再启低速,延时的大小用户可以任意调整。但应该知道按下启动钮的时间,大于低速延时启动的时间。

在X2线箱将本安转换器BX1的K2、K1接好。K2用于自动控制,K1用于检修控制。处于检修状态时。自动控制将会失去作用。

(2)外接线方法—自动控制状态。外接线方法如图1.91所示。

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图1.91 刮板输送机自动控制状态外接线方式

(3)功能

X2-4为K112延时自动启车线,说明K111也将延时启动。 X2-41为K212延时被动启车线,说明K211也将延时启动。

X2-7、8、43、44为两个电机(机头/机尾)低速串联返回接点,当机头机尾都处于低速运行时,给出的返回接点。

X2-21、22、57、58为两个电机(机头/机尾)高速串联返回接点,当机头机尾都处于高速运行时,给出的返回接点。K2的5/6闭合,将X2-12、13 ,X2-16、31联接起来,形成高速启车回路,电流满足转换条件时CPU1将自动闭合,使高速启动并运转起来。

其中K100的81/82常闭为检修接点,当要求开关处于检修时K100(K101)吸合,则81/82断开,切断高速启车电路。使K2处于释放状态,则X2-4不接通, 5/6也断开,也切断高速吸合电路。

X2-10、11为低速机头代机尾的接点X2-41、66为K212的启车电路。

X2-28、29为高速机头代机尾的接点X2-53、66为K222的启车电路。X2的26/27为高速自保线。

(4)启动

KCC1C发出启车命令1和3闭合(通过二极管),使开关的本安转换器的BA1的K2吸合。 K2吸合→ 内部接点K2(2/3)闭合→使X2-4与X2-31接通,K113立即吸合,切断

K122的吸合电路;K112延时吸合;

K2(5/6)闭合→使X2-16并通过X2的12/13与X2-31通。为高速启动做准备。 K112吸合→ K112(13/14)闭合→使K111吸合,经D112延时K112吸合; K112(23/24)闭合→给CPU1返回接点去之K112已控;

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K112(33/34)闭合—短接D112;

K112(43/44)闭合—使X2的12/13通;

K112(53/54)闭合—使X2的14/15通→带K212低速启动; K112(71/72)断开→因为勾线短接,故不参与功能动作; K112(81/82)断开→因为勾线短接,故不参与功能动作;

K112(91/92)断开→使K113无电释放,使K122回路除CPU1-1外接通;

K112(01/02)断开→切断漏电检测回路。

K111吸合→ K111主接点闭合→电能送出,电机低速远转;

辅助接点K111(31/32)断开→K111(33/34)闭合,使X2的7/8参与接点返回;

辅助接点K111(41/42)断开→K111(43/44)闭合,K122吸合→ K211吸合,X2-43/44通,与X2-7/8串联形成低速返回接点。K111为低速,经启动电流下降到1.2倍额定电流时,高速启动,即K122吸合。

K122吸合→ K122(13/14)闭合→使K121吸合;

K122(23/24)闭合→给CPU1返回一个已启动信号; K122(33/34)闭合→甩掉D122延时; K122(43/44)闭合→使X2-26/27通;

K122(53/54)闭合→使X2的28/29通→带K222高速启动。 K122(71/72)断开→因为勾线短接,故不参与功能动作。

K122(81/82)断开→切断K112吸合电路,K112释放→K111跳闸低速停; K122(91/92)断开→停K123吸合电路→没用; K122(01/02)断开→切断漏电闭锁电路。

K121吸合→ K121主触头闭合→电能送出→电机高速转动;

辅助接点K121(31/32)断开,K121(33/34)闭合,X2的21/22通; 辅助接点K121(41/42)断开,K121(43/44)闭合,使X2-24/25通。

K222吸合→ K221吸合,机尾高速启车,X2-57/58通,与X2-21/22串联形成高速返回信号。告之两电机已高速运行。

(5)停机

只要KCC1C使1和3断开,则开关中的本安转换器的K2将立即释放,则K2的K(2/3)、K2(5/6)常开接点就断开,切断X2-16/31的联线,使K122释放,使K121、K221立即跳闸,高速停。

(6)如KCC1C立即使1-3闭合,则开关中的K2吸合使K113先吸,K112延时吸 ,使低速不可能在高速还没停下来的情况下,低速立即启车。D112的延时可以任意调整。

3. 检修工作状态,KCC1C发出检修状态指令

(1)开关中的BA1中的K1收到检修指令后,K1吸合。

K1吸合→ K1(2/3)闭合→ X2的1端与31接通,则K100、K101吸合;

K1(6/7)断开→使X2的37/66断开,K200、K201释放。

K100吸合→ K100(13/14)闭合,K100(61/62)断开,即K100(13/14)通,所以X2的2

被断开,X2的3接通成为无延时启车线;

K100(23/24)闭合,K100(71/72)断开,即K100(23/24)通,所以X2的4

被断开,X2的5接通成为有延时启车线;

K100(53/54)闭合,K100(01/02)断开,即K100(53/54)通,给CPU一个

检修指令,解除自动状态(自动黄灯灭),变成检修状态(检修绿灯亮); K100(81/82)断开,切断X2的12/13的电路,即切断了高速启车的电路;

K100(91/92)断开,切断X2的14/15的电路,即切断了高速启车的电路(如

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果用的话)。

K101吸合→ K101(13/14)闭合,K101(61/62)断开,即K101(13/14)通,所以X2的16被

断开,X2的17接通成为无延时启车线。

K101(23/24)闭合,K101(71/72)断开,即K101(23/24)通,所以X2的18被

断开,X2的19接通成为有延时启车线。

K101(81/82)断开,切断X2的26/27的电路,切断高速自保。

K101(91/92)断开,切断X2的28/29的电路,不会带K222启动。 (2)外接线方法

外接线方法如图1.92所示。

图1.92 外接线方法

(3)功能:在接收检修指令的同时,切除了自动工作状态,还切断高速启车的电路和自保电路;CPU1、CPU2在检修模式时,还给出了不漏电的返回信号,即X2的33/34和X2的69/70串联起来做为已准备好的返回信号。

(4)机头或机尾电机的控制—这种控制根据协议书中的有关规定,即检修状态时,由KCC1C的分机,也就是由放置于机头或机尾处的辅助控制盘发出的开车指令,只开低速,并且机头和机尾要能互锁,即允许一头开车,而另一头无法开车,同时还应将启动后的信号返回给KCC1C。

1)机头启车—由机头处的辅助开车控制盘发出开车指令,只允许K111低速启车,并将K211

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锁住不准它启动开车。

A. 外接线方法如图1.93。

图1.93 外接线方法

B.特点:当机头处发出启车命令时,开关的本安转换器BA2的K1吸合。 K1吸合→ 内部接点K1(2/3)闭合,使X2的3经K211的X2-42/44常闭接点与X2的

31接通,使K112吸合;

外部接点K1(6/7)断开,切断K2的吸合电路,从而达到互锁的目的。 K112吸合→ K112(13/14)闭合,使K111吸合;

K112(23/24)闭合,给CPU1一支路已启动的返回信号; K112(33/34)闭合,甩掉D112延时继电器;

K112(43/44)闭合,因与其串联的(K100吸合)81/82断开,仍切断高速启

车联线;

K112(53/54)闭合,因与其串联的(K100吸合) 91/92断开,而切断高

速启车联线(如果用的话);

K112(61/62)断开,没用;

K112(71/72)断开,因勾线存在失去控制作用; K112(81/82)断开,因勾线存在失去控制作用;

K112(91/92)断开,切断K113吸合电路,使K113不参与控制; K112(01/02)断开,切断漏电闭锁监测电路。 K111吸合→ K111主触头闭合—电能送出低速启动。

辅助接点K111(31/32)断开,K111(33/34)闭合,X2的6/8常闭接点不通。

辅助接点K111(41/42)断开,K111(43/44)闭合,X2的10/11接通,成为返

回接点,告之K111接触器闭合,电能送出。

2)机尾启车方式—由机尾处的辅助开车控制盘发出的开车指令,只允许K211启动,并将K111锁住。

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A. 外接线方法如图1.94所示。

图1.94 接线方法

B. 特点:当机尾处发出启车命令时,开关的本安转换器BA2的K2吸合。

K2吸合→ 内部接点K2(2/3)闭合,使X2的39和66接通,使K212吸合。 外部接点K2(6/7)断开,切断K1的吸合电路,从而达到互锁的目的。 K212吸合→ K212(13/14)闭合,使K211吸合;

K212(23/24)闭合,给CPU2一支路已启动的返回信号;

K212(33/34)闭合,甩掉D212延时继电器;

K212(43/44)闭合,因与其串联的(K200吸合)81/82断开,切断X2

的48/49;

K212(53/54)闭合,因与其串联的(K200吸合)91/92断开,切断X2

的50/51。如果用的话;

K212(61/62)断开,没用;

K212(71/72)断开,因勾线存在失去控制作用; K212(81/82)断开,因勾线存在失去控制作用;

K212(91/92)断开,切断K213吸合电路,使K213不参与控制; K212(01/02)断开,切断漏电闭锁监测电路; K211吸合→ K211主触头闭合—电能送出低速启动;

辅助接点K211(31/32)断开,K211(33/34)闭合;

辅助接点K211(41/42)断开,K211(43/44)闭合,X2的46/47接通,成

为返回接点,告之K211接触器闭合,电能送出。

3)互锁。在启车的控制电路中,要受本安转换器的控制。而在本安转换器的控制电路中,互相串入了一组常闭接点(6/7),这样一来只允许一方启动,避免了两个电机同时启动的可能性。因此机头机尾电机的互锁是可靠的。

4. 转载机的控制方式 K311带转载机的低速,K321带转载机的高速。主控台KCC1C发出低速启车指令,则K311启车,经启动电流下降沿的1.2倍(额定电流)K321立即吸合,同时,低速停止(K312释放)。所以K322的81/82勾线必须甩掉,从图中可知K322吸合后,立即将K312电路切断,低速停。

79

(1)自动状态—启车指令由KCC1C发出 1)外部接线,如图1.95所示。

图1.95 外部接线图

2)特点。特点:由主控台KCC1C发出的转载机自动启车指令,开关的BA3本安转换器接收到指令后K2吸合,内部接点K2(2/3)闭合,使X2-74/103接通,则K312立即吸合。 K2吸合→ 内部接点K2(2/3)闭合,使X2的74和103接通,使K312吸合。

外部接点K2(5/6)闭合,使X2的88通过K2的5/6接通,经X2的84/85

与X2的103接通,为高速启动做好准备。

K312吸合→ K312(13/14)闭合,使K311吸合。

K312(23/24)闭合,给CPU3一支路已启动的返回信号。

K312(33/34)闭合,甩掉D312延时继电器。

K312(43/44)闭合,因与其串联的(K300释放)84/85接通,使X2的

88和103接通,为高速启车做准备。

K312(53/54)闭合,因与其串联的(K300释放) 91/92接通,使X2的

88和103接通,为高速启车做准备。如果用的话。

K312(61/62)断开,没用。

K312(71/72)断开,因勾线存在失去控制作用。 K312(81/82)断开,因勾线存在失去控制作用。

K312(91/92)断开,切断K313吸合电路,使K313不参与控制。 K312(01/02)断开,切断漏电闭锁监测电路。 K311吸合→ K311主触头闭合→电能送出低速启动。

辅助接点K311(31/32)断开,K311(33/34)闭合,X2的79/80接通,做为

低速启车返回信号;

辅助接点K311(41/42)断开,K311(43/44)闭合,X2的82/83接通,没用。 经过低速启动,电流下降沿的1.2倍额定电流时,高速自动启车。即K322吸合,K322(81/82)断开,令K312低速停。

80

K322吸合→ K322(13/14)闭合,使K321吸合。

K322(23/24)闭合,给CPU3二支路高速已启动的返回信号。

K322(33/34)闭合,甩掉D322延时继电器。

K322(43/44)闭合,因与其串联的(K301释放)98/99接通高速自保。 K322(53/54)闭合,因与其串联的(K301释放)100/101接通,不用。

K322(61/62)断开,没用。

K322(71/72)断开,因勾线存在失去控制作用。 K322(81/82)断开,切断K312电路,低速跳闸。

K322(91/92)断开,切断K323吸合电路,使K323不参与控制。 K322(01/02)断开,切断漏电闭锁监测电路。 K321吸合→ 主触头K321闭合—电能送出高速启动。

辅助接点K321(31/32)断开,K321(33/34)闭合,X2的93/94接通,做为高

速启车返回信号。

辅助接点K321(41/42)断开,K321(43/44)闭合,X2的96/97接通,没用。 (2)检修状态--由KCC1C处发出检修指令,开关中的K300、K301吸合,将启车线由自动变成检修工作状态。

1)外接线方式,如图1.96所示。

图1.96 外接线方式

2)特点。当开关接到KCC1C的检修指令时,开关中的本安转换器BA3的k1吸合,内部接点K1(2/3)闭合,X2的103与73接通,使K300、K301吸合。开关的三回路由自动状态转变为检修状态,这时只允许K311吸合,低速启动长期运转,X2的105/106为不漏电时的返回接点。

K1吸合→K1中的K1(2/3)吸合→2端与73联通,则K300、K301吸;K1(6/7)断开,切断K2吸合电路,从而保证了在检修状态没有自动状态。

81

K300吸合→ K300(13/14)闭合,K300(61/62)断开,即K300(13/14)通,所以X2的74

被断开,X2的75接通成为无延时启车线;

K300(23/24)闭合,K300(71/72)断开,即K300(23/24)通,所以X2的76

被断开,X2的77接通成为有延时启车线;

K300(53/54)闭合,K300(01/02)断开,即K300(53/54)通,给CPU3一个检

修指令,解除自动状态(自动绿灯灭),变成检修状态(检修黄灯亮)。; K300(81/82)断开,切断X2的84/85的电路,即切断了高速启车的电路;

K300(91/92)断开,切断X2的86/87的电路,即切断了高速启车的电路(如

果用的话)。

K301吸合 → K301(13/14)闭合,K301(61/62)断开,即K301(13/14)通,所以X2的

88被断开,X2的接通成为无延时启车线;

K301(23/24)闭合,K301(71/72)断开,即K301(23/24)通,所以X2的

90被断开,X2的91接通成为有延时启车线; K301(81/82)断开,切断X2的98/99的电路;

K301(91/92)断开,切断X2的100/101的电路。

(3)K311低速启动运行—转载机机头处的检修模式开关发出启动运行指令,开关中的本安转换器BA4的K1吸合。

1)外接线方法,如图1.97所示。

图1.97 外接线方法

2)特点。当机头处发出启车命令时,开关的本安转换器BA4的K1吸合。

K1吸合→ 内部接点K1(2/3)闭合,使X2的75与X2的103接通,使K312吸合。

外部接点K1(6/7)断开,不参与控制; K312吸合→ K312(13/14)闭合,使K311吸合;

K312(23/24)闭合,给CPU3一支路已启动的返回信号;

K312(33/34)闭合,甩掉D312延时继电器;

K312(43/44)闭合,因与其串联的(K300吸合)81/82断开,使X2的84/85

断开,而切断高速启车联线;

K312(53/54)闭合,因与其串联的(K300吸合) 91/92断开,而切断高速

启车联线。如果用的话;

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K312(61/62)断开,没用;

K312(71/72)断开,因勾线存在失去控制作用; K312(81/82)断开,因勾线存在失去控制作用;

K312(91/92)断开,切断K313吸合电路,使K313不参与控制; K312(01/02)断开,切断漏电闭锁监测电路。 K311吸合→ K311主触头闭合→电能送出低速启动;

辅助接点K311(31/32)断开,K311(33/34)闭合,X2的79/80接通,没用;

辅助接点K311(41/42)断开,K311(43/44)闭合,X2的82/83接通,成为返

回接点,告之K311接触器闭合,电能送出。

5. 破碎机

(1)自动运行

1) 外接线方法,如图1.98所示。

图1.98 外接线方法

2)特点。当KCC1C发出启车命令时,开关的本安转换器BA5的K2吸合。

K2吸合→ 内部接点K2(2/3)闭合,使X2的110与X2的138接通,则K412吸合; 外部接点K2(6/7)断开,切断K1吸合电路,使维修无法接通。 K412吸合→ K412(13/14)闭合,使K411吸合;

K412(23/24)闭合,给CPU4一支路已启动的返回信号;

K412(33/34)闭合,甩掉D412延时继电器;

K412(43/44)闭合,因与其串联的(K400释放)81/82闭合,使X2

的120/121接通;

K412(53/54)闭合,因与其串联的(K400释放)91/92闭合,使X2

的122/123接通;

K412(61/62)断开,没用;

K412(71/72)断开,因勾线存在失去控制作用; K412(81/82)断开,因勾线存在失去控制作用;

K412(91/92)断开,切断K413吸合电路,使K413不参与控制; K412(01/02)断开,切断漏电闭锁监测电路。

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K411吸合→ K411主触头闭合→电能送出低速启动;

辅助接点K411(31/32)断开,K411(33/34)闭合,X2的115/116接通,

成为返回接点,告之K411接触器闭合,电能送出;

辅助接点41/42断开,43/44闭合,X2的118/119接通。

(2)检修工作方式—KCC1C发出检修指令,开关中的本安转换器BA5的K1吸合,使K400、K401吸合,完成转换任务。 1)外接线方法,如图1.99所示。

图1.99 外接线方式

2)特点。当KCC1C发出启车命令时,开关的本安转换器BA5的K1吸合。

K1吸合→ 内部接点2/3闭合,使X2的109与X2的138接通,则K400,K401吸合; 外部接点6/7断开,切断K2吸合电路,使自动无法接通。

K400吸合→ K400(13/14)闭合,61/62断开,即13/14通,所以X2的110被断开,

X2的111接通成为无延时启车线;

K400(23/24)闭合,71/72断开,即23/24通,所以X2的112被断开,

X2的113接通成为有延时启车线;

K400(53/54)闭合,K400(01/02)断开,即K400(53/54)通,给CPU

一个检修指令,解除自动状态(自动绿灯灭),变成检修状态(检修黄灯亮);

K400(81/82)断开,切断X2的120/121的电路;

K400(91/92)断开,切断X2的122/123的电路。

K401吸合→ K401(13/14)闭合,K401(61/62)断开,即K401(13/14)通,所以X2的

124被断开,X2的125接通成为无延时启车线;

K401(23/24)闭合,K401(71/72)断开,即K401(23/24)通,所以X2的

126被断开,X2的127接通成为有延时启车线;

K401(81/82)断开,切断X2的134/135的电路;

K401(91/92)断开,切断X2的136/137的电路。

(3)K411低速启动运行—KCC1C发出启动运行指令,开关中的本安转换器BA4的K2吸合。

1)外接线方法,如图1.100所示。

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图1.100 外接线方法

2)特点。KCC1C发出启车命令时,开关的本安转换器BA4的K2吸合。

K2吸合→ 内部接点K2(2/3)闭合,使X2的111与X2的138接通,使K412吸合; 外部接点K2(6/7)断开,不参与控制。 K412吸合→ K412(13/14)闭合,使K411吸合;

K412(23/24)闭合,给CPU4一支路已启动的返回信号。

K412(33/34)闭合,甩掉D412延时继电器。

K412(43/44)闭合,因与其串联的(K400吸合)81/82断开,使X2的

120/121断开。

K412(53/54)闭合,因与其串联的(K400吸合) 91/92断开,使X2的

122/123断开。

K412(61/62)断开,没用。

K412(71/72)断开,因勾线存在失去控制作用。 K412(81/82)断开,因勾线存在失去控制作用。

K412(91/92)断开,切断K413吸合电路,使K413不参与控制。 K412(01/02)断开,切断漏电闭锁监测电路。 K411吸合→ 主触头K411闭合—电能送出低速启动。

辅助接点K411(31/32)断开,K411(33/34)闭合,X2的115/116接通。

辅助接点K411(41/42)断开,K411(43/44)闭合,X2的118/119接通,成

为返回接点,告之K411接触器闭合,电能送出。

注:(1) X2的33/34为CPU1的一支路,不漏电时的输出接点。 X2的34/35为CPU1的二支路,不漏电时的输出接点。 (2) X2的69/70为CPU2的一支路,不漏电时的输出接点。 X2的70/71为CPU2的二支路,不漏电时的输出接点。 (3) X2的105/106为CPU3的一支路,不漏电时的输出接点。 X2的106/107为CPU3的二支路,不漏电时的输出接点。 (4) X2的141/142为CPU4的一支路,不漏电时的输出接点。 X2的142/143为CPU4的二支路,不漏电时的输出接点。

1.4.5 近控和远控

开关的每个回路中设有钮子开关一个K10(K20、K30、K40)是用来实现近控和远控。它是用改变X110-1或X110-2实现的,凡是用于近控的控制钮,其停车线改接在X2-30;远控时

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请将停车线接在X2-31上。这样非常方便的实现了近控/远控的改变,不过两者不能兼用。只有在远控时才有自动和检修状态,而近控时随有自动或检修状态,但两个支路的CPU接点都通,此时低高转换要用延时继电器。

变换近控或远控,需要打开主腔大门进行操作。 1.4.6 故障排除

1. 快开门搬动费劲或开不开或关不上 1)受到外力碰撞;

2)活动轴进煤尘—解决办法:上机油;

3)打开以后关不上,多为变型下沉所致,用力托着门体即可关上; 4)机械门锁转动不灵—解决办法:上机油;

5)门锁转动不到位,多为磨损严重,可更换新的连锁装置; 2. S006故障-拉动换相器手把不管用,微电脑、中间电路没电

1)S006-1(S006-2、S006-3)紧固螺丝松动,S006后移。解决办法:将S006前移上牢;

2)S006损坏—解决办法:

①临时用导线将X110(X210、X310)的22和23端子勾上,检修班更换。 ②如时间允许马上换新开关。

3. 微电脑-现象是显示不正常或误动作

1)电压指示为775V,电压故障指示红灯亮,其它故障指示灯也亮-多为电源板故障; 2)电压基本正常,故障灯也不亮,就是不开车。可临时用K11(K21、K31、K41)、K12(K22、K32、K42)打在“不用”侧,同时需将K16(K26、K36、K46)打到“不用”侧,临时将微电脑甩掉,先出煤以后再解决。切记此时没有任何保护; 3)微电脑用户不可拆开随意处理。

4. 中间继电器可以吸合,就是主接触器不吸合

1)首先检查保险F105或F106(F205、F206、F305、F306、F405、F406)是否烧断。 2)检查X105(X205、X305、X405)的叉子是不是接触不好或叉子退出。解决办法:

①如果是退出来,则应撬起小舌头复原位。 ②如果是叉子开口大造成接触不良,则可用尖嘴钳将开口夹一下即可。 3)中间继电器不吸合,解决方法

①多为控制线接错位置,重新接对即可; ②中间继电器线圈烧断;

③更多的是启车线对停车线的电压不够而造成的,主要检查; ④启车线电压低的原因,可以肯定的说还是叉子接触不好。 4)按所要求的方式不动作,解决方法

①原来所确定的控制方式有错误,重新审定;

②应该甩掉的勾线没有甩掉,或不应甩掉的勾线反而甩掉,重新接或甩; ③钮子开关或微电脑上的拨动开关,搬动错误,重新设置。

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