QJRG-10(6)矿用隔爆兼本质安全型永磁机构高压真空配电装置-使用说明书

QJRG-□/□K矿用隔爆兼本质安全型交流高压软起动控制器使用说明书目录一概述.................................................1二型号说明及型号.......................................1三使用条件与范围.......................................1四技术参数与规格.......................................2五结构特点.............................................3六电气原理.............................................3七安装与调试...........................................6八操作使用说明及故障分析..............................6九包装、运输与贮存....................................9十订货须知...........................................10十一售后服务..........................................10济源市矿用电器有限责任公司JIYUANKUANGYONGDIANQICO.Ltd矿用隔爆兼本质安全型交流高压软起动控制器一、概述QJRG-□/□K矿用隔爆兼本质安全型交流高压软起动器（以下简称软起动器），适用于具有爆炸性危险气体及粉尘的煤矿井下，对额定电压3.3～10kV、额定频率50HZ、额定电流至400A的三相交流高压电机进行重负荷软起动。具有起动电流平滑可调、起动速度平稳、起动性能可靠、对电网冲击小等优点，其起动电流可根据现场实际工况进行调整。二、型号说明及含义2.1防爆型式：矿用隔爆兼本质安全型2.2防爆标志：Exd[ib]I2.3外形尺寸（mm）：型号规格宽高深QJRG-□/10(6)K150013602450QJRG-□/3.3K150013601820三、使用条件与范围a）安装地点的海拔高度不超过2000m；b）周围环境温度为-5℃~+40℃，相对湿度不大于95%（+25℃时）；c）在有甲烷或煤尘爆炸的场所；d）无破坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体的地方；e）环境污染等级为3级；f）安装类别为Ⅲ类；g）输入电压波形应为正弦波；h）输入电压幅值波动不超过额定值的-25%~+10%；i）频率波动不超过额定值的±2%；QJR□G-/□K高压额定电流(A)额定电压(kV)起动器隔爆兼本质安全型软起动器控制器济源市矿用电器有限责任公司JIYUANKUANGYONGDIANQICO.Ltdj）各相电压应对称，电网的负相序分量或零相序分量不超过正相序分量的5%。四、技术参数与规格4.1基本参数a)额定电压：10(6、3.3)kV；b)规格分类表110kV6kV3.3kVQJRG-400/10KQJRG-400/6KQJRG-400/3.3KQJRG-300/10KQJRG-300/6KQJRG-200/3.3KQJRG-200/10KQJRG-200/6K/QJRG-150/10KQJRG-150/6K/c)额定频率：50Hz；d)过载能力：120﹪，连续；500%，30s；f）起动模式:限流起动/直接起动；g）停止模式:自由停机/降压软停机；h）工作制：断续周期工作制。4.2真空接接触器性能关合与开断能力a)额定关合电流6.3kA（COS＝0.35），100次。b)额定短路开断电流6.3kA（COS＝0.15），3次。c)最大额定开断电流5.04kA（COS＝0.35），25次。d)最小额定开断电流126A(COS＝0.15)，25次。4.3工频耐压和冲击耐压表2额定电压(KV)1min工频耐压(有效值)(kV)标准雷电冲击全波(峰值)(kV)对地、相间、接触器断口间二次回路对地对地、相间、接触器断口3.3182206232401030260注:阻容元件和半导体元件除外4.4起动特性4.4.1空载特性当电机空载起动时，软起动器控制电压的幅值在75%～110%额定电压范围内，软起动器应能平稳起动电机，当电机转速达到90%额定转速时，能可靠脱离软起动状态，旁路接触器合闸将电源全压直接送往负载电机。软起动器起动时间在0～120s之内可调，电机加速时间不得小于6秒。4.4.2负载特性济源市矿用电器有限责任公司JIYUANKUANGYONGDIANQICO.Ltd当电机带负载起动时，软起动器控制电压为额定电压时，软起动器应能平稳起动电机，当电机转速达到90%额定转速时，能可靠脱离软起动状态，旁路接触器合闸将电源全压直接送往负载电机。软起动器起动时间在0～120s之内可调，电机加速时间不得小于6秒，电机堵转时间不得大于2秒。4.4.3软起动器具有软停机功能，在发出停止命令后，电机应能平稳的减速停机，减速时间在5～60s内可调。4.5保护性能4.5.1过流保护过流保护动作值按电流互感器二次额定电流(5A)的倍数分级整定，整定误差不超过±8％，其反时限保护特性应符合（表3）规定。表3试验电流/额定电流1.051.21.526过载延迟时间（秒）∞＜120＜60＜20可返回时间＞8状态从冷态开始从热态开始从冷态开始4.5.2短路保护短路保护的动作电流按互感器二次电流额定值(5A)的倍数分级整定；整定误差不超过±8％,短路保护动作时间应小于100ms。4.5.3绝缘监视保护（见表4）表4保护工作状态可靠动作允许动作不允许动作监视线与地线间回路电阻Rk(KΩ)＞1.50.8～1.5＜0.8监视线与地线闸绝缘电阻Rd(KΩ)＜3.03.0～5.5＞5.5动作时间(S)/＜0.1/五、结构特点5.1产品结构软起动器总体结构为长方体快开门结构，分为隔爆箱、控制模块、主回路模块三大部分。隔爆箱由壳体、箱门、后盖（两块）、接线腔、底架等主要部分组成。在主腔上部为控制模块；下部为晶闸管模块和接触器部分，装在小车上，方便维护和检修；在主腔左右侧下部配置二次控制线路接线腔，有独立的控制线缆引出装置，用户可以引出控制线进行远方控制和对辅机的控制。5.2安全联锁在箱体内外有可靠的机械、电器联锁装置，确保操作安全。在进行软起动操作时，线路故障则控制器自动锁定直至故障排除复位后才能操作；具有拖机控制的起动器，各个回路之间具有可靠的电气闭锁和保护措施；上一个回路正在启动没有完成时，其他回路操作无效，有效避免了误操作的发生。六、电气原理6.1三相主回路电源从电源接线箱引入，经隔爆端子引入内腔，经高压真空接触器接晶闸管组件的输入端，旁路高压真空接触器与进线高压真空接触器电源侧并接，旁路接触器输出端与晶闸管组济源市矿用电器有限责任公司JIYUANKUANGYONGDIANQICO.Ltd件下端输出侧并接，分别再引三根线接至下端出线经隔爆端子、电缆引出装置输出到负载。控制回路100V电源由高压电压互感器提供。图1主回路原理图图2系统控制方框图6.2QJRG系列软起动控制器，在高压主回路与控制系统间采用了国际先进的光纤技术，控制器还采用了基于DSP控制和单片机管理的双CPU系统，如图2所示。DSP为32位数字信号处理器，指令流水线操作，响应速度快,执行核心控制。单片机对参数菜单，文字显示和数据通信实行管理，协调统一，高效可靠；显示屏，直观良好的人机界面，操作简单。通过RS485或Profibus标准接口，与上位机进行通信，实现遥控、遥测或多级联动等。6.3QJRG系列软起动控制器的工作原理：如上图1所示，高压电机的供电回路经高压真空接触器1KM和每相晶闸管组件串联构成，这样就可以达到一定的耐压值。在高压电磁起动器接通送电的情况下（置于软起动前端），当系统收到电机起动信号时，由控制器给出高压真空接触器吸合信济源市矿用电器有限责任公司JIYUANKUANGYONGDIANQICO.Ltd号并按照控制曲线给出不同的晶闸管导通角，就可以使电机按一定的斜率逐渐增加电压，平稳起动，直到电机达到额定转速之后，加上全电压，使旁路真空接触器2KM（或真空断路器）接通，然后关闭晶闸管触发信号，电机起动完毕。之后软起动控制器继续监视电机的运行状态，并提供多种故障保护。一对反并联晶闸管构成一个组件，每相由多组晶闸管组件串联，空气自然冷却。晶闸管保护采取均压及阻尼保护措施。控制回路与触发系统间采用先进的光纤技术，晶闸管触发和短路的检测信号由光纤传送,实现了高压隔离，同时也阻断了对控制回路的干扰，保证了串联元件触发脉冲的同步性和一致性。系统设有组件状态监视，当其中任一组件损坏，控制器都能显示报警，并快速封锁脉冲，实现即时保护。6.4系统具有以下显著功能特点：6.4.1起动方式灵活a、远控起动b、面板按钮起动c、上位机遥控起动6.4.2控制方式多样（根据电机负载的不同，软起动控制器可选择不同的控制方式）：a、斜坡电压控制：给予一定的初始输出电压和软起时间，电机在起动过程中，电压随时间线性上升，直至电机达到额定转速。初始电压为全电压的20～80%，大小可随负载性质而调整，重负载初始电压高一些。斜坡电压控制方式简单，不同负载可以有不同的斜坡，如图3a。b、限流控制：给予一定的限流系数，电机在起动过程中，按限流控制方式输出电压，电流大小限制在电机额定电流的100～400%,如图3b。c、恒压控制：给予一定的输出电压，电机在起动过程中，按恒压控制方式输出电压，电机在该电压下起动。起动时间为0～120秒。d、软停控制软起动控制器软停车的实现，在电机进入运行后，旁路接触器2KM吸合，晶闸管在电源过零点后自行关断（控制及触发电路不再发触发信号）。当接收到“软停”指令后，控制及触发电路将晶闸管再次全开通，然后旁路接触器2KM停止，隔离接触器1KM吸合，控制及触发电路开始将晶闸管的导通角由全导通逐渐减小，使电机三相电压从额定值逐渐降低，直至晶闸管关断，电机的转速也逐渐变小直至停车(软停车的时间根据实际需要可在0～60s调整)。6.4.3保护功能齐全(软起动控制器设计了以下保护)：a、缺相、欠压保护:为防止电源缺相或欠压而导致大电流烧坏电机绕组，出现缺相故障时，则封锁脉冲，并切断电源，报警。图3软起工作方式abcd济源市矿用电器有限责任公司JIYUANKUANGYONGDIANQICO.Ltdb、电源过压保护:如果电网电压高于菜单的电压上限值，软起动立即切断电源，并报警。c、过流、短路保护:在软起或运行过程中，如果电机绕组匝间短路，相绕组间短路，或电缆损坏，将出现大的短路电流，此种情况下将快速封锁脉冲，跳闸，报警。d、晶闸管组件保护:如果任一晶闸管短路或高压脉冲触发器件故障，以及光纤连接脱落，则立即封锁脉冲，并跳闸，报警。e、瞬时过压保护:如果电网电压瞬时过大，dv/dt吸收网络立即吸收。f、起动间隔时间保护:如果软起间隔时间少于菜单值，则等待菜单的时间后，方能起动。g、起动超时保护:如果“斜坡电压起动”或“限流起动”起动时间超过了菜单的“软起时间”，则封锁脉冲，关闭软起动控制器，执行超时保护。此后，应重新设置初始电压和软起时间。h、联锁控制保护:在电气上设置了电气保护，防止误操作而发生事故。七、安装与调试（试验时必须做好安全防护工作！）7.1设备在下井安装前，可进行工频耐压试验。试验前，应将晶闸管组件的高压引线从主回路中拆除，并拆除接线移去控制器。在高压主回路的相间，每相导体对地、真空接触器灭弧室的触头断口间施加规定的工频电压，历时1分钟应无击穿与闪络现象。试验后应将拆掉的各组件、元件复原并固定好各紧固件。7.2安装前检查。门盖打开后，观察机芯是否移位，各部分接线是否正常。检查各电器元件、绝缘件应无损伤，各紧固件应无松动，各导线连接应当可靠，各防爆面应无锈蚀，箱体各腔内应洁净、干燥。如发现电器元件损坏，应及时告知供货厂，如发现紧固件松动或导线连接不可靠，应当及时处理。7.3安装设备应