第1章 馈电开关教案
1.1 KBZ2系列矿用隔爆真空馈电开关 1.1.1 概述
1. 生产厂家: 荣集团。
2. 产品特点: 真空断路器，电动合闸、电动分闸、分励脱扣、欠压脱扣、手动脱扣。
3．保护功能：过载、短路、三相不不平衡、断相、欠压、失压、瓦斯断电保护，对称性漏电、选择性漏电保护，可外接远方分励按钮。
4．液晶汉显智能保护器，保护精度高，操作简便。 5．实时显示系统U、I、时钟、日期。 6．记忆故障类型、参数、时间； 7．软硬件自检功能，给出信息。
8．RS-485通讯接口，与矿井通信系统相连。 9．主回路进出线喇叭口电缆外径ф28~ф63、ф42~ф78mm。
10．前门上装有观察窗、按钮、试验开关、保护器整定接钮。
11．前门与外盖设有电气闭锁、机械闭锁。 1.1.2 技术特征及用途 1. 技术特征
◆UN=380V,660V,1140V, IN=200A、400A、500A、630A。
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◆最大分断能力与电缆外径（表1.1）。
表1.1
型号 额定短路接通与分断能力 /A 电缆外径1140V KBZ2-200 4500 KBZ2-400 7500 KBZ2-500 9000 KBZ2-630 12500 660V 7500 9000 12500 1500 380V 9000 12500 15000 20000 ф /mm 28~63 28~63 42~78 42~78 2. 保护功能特性参数
◆欠压保护:动作围50%UN~85%UN,动作时间1~240s。 ◆过压保护:动作围110%UN~120%UN,动作时间5s。 ◆过载保护:反时限特性,闭锁90s后自动复位。 ◆短路保护：整定值（2~10）IN，鉴幅或相敏保护。 ◆漏电闭锁与漏电保护（表1.2）
表1.2
电网单相漏电电阻单相漏电闭锁动作时间s 电压V 动作整定值 380 660 3.5KΩ+20% 11KΩ+20% 电阻整定值 7KΩ+20% 22KΩ+20% 40KΩ+20% 瞬间 延时 ≤0~10000.1s ms 1140 20KΩ+20% ◆选择性漏电保护动作电阻:
380V,3kΩ~7kΩ; 660V,5kΩ~13kΩ; 1140V,5kΩ
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~20kΩ。
◆三相不平衡：不平衡系数围30%~100%UN，动作时间1~240s可调。
◆通讯功能：采用RS-485，可实现遥控、遥测等功能。 ◆瓦斯检测：可选择“频率量”输入或“开关量”输入，也可将该功能关闭。
◆温度检测：可选择“模拟量”输入或“关闭”该功能，可设置超温暖点。 ◆精确的日期、时钟功能。 ◆记忆50条信息。
3. 用途：煤矿井下中性点不接地三相电网中,作为配电开关、分支开关，大容量电动机不频繁启动控制。 1.1.3 工作原理
◆开关使用中，一台变压器即为一个供电单元，一个供电单元只能有一台总馈电开关，其他馈电开关做为分路开关。
◆开关中的钮子开关对应于“总开关”和“分路开关”。 ◆接线控接线如图1.1所示.
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图1.1 KBZ2-200、400、500、630馈电开关接线腔接线图
◆KBZ2-200、400、500、630馈电开关电气原理如图1.2,图
1.3所示。
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图1.2 KBZ2-200(400)系列矿用隔爆型真空馈电开关原理图
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图1.3 KBZ2-630(500)系列矿用隔爆型真空馈电开关原理图
1．合闸前准备
◆合控制电源开关SA→控制变压器TC1得电→保护器自检,显示窗有指示。
◆正常情况下保护器接点BH2(9,37)打开、BH1(9,33)闭合→为合闸准备。 2. 合闸操作
◆按SB1→中间继电器KA1吸合→常开接点KA1-1，KA1-2闭合→整流桥QL1输出UDC=0.9×127=114V→QF(合闸)线圈得电→断路器QF合闸。
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◆QF为电磁合闸,机械保持。即KA1吸合的同时，时间继电器KT得电→延时后常闭接点KT断开→KA1断电释放→合闸线圈断电。
◆QF合闸后→辅助常开接点QF-2（27,29）闭合→为QF(分励)线圈得电跳闸准备。 3. 跳闸操作
◆按SB2→中间继电器KA2吸合→常开接点KA2(23,27)闭合→QF(分励)线圈得电→QF跳闸。 1.1.4 漏电保护原理 1.选择性漏电保护
◆原理:零序功率方向原理。
【零序功率方向：电网接地时→产生I0和U0→接地线路的I0由负荷侧流向母线侧，而非接地相的零序电流I0由母线侧流向负荷侧】
◆U0获取：漏电时→SK三相电抗器中性点→取U0→变压器TC2移相→给综合保护器U0脚（51线）。 ◆I0获取：零序电流互感器TA→给综合保护器I0脚（22线）脚。
◆做分路开关，钮子开关位于“分开关”：当线路分布电容不足→零序电流互感器TA感应出的信号过小，达不到门槛值→选择性漏电保护不动作→解决办法→加补偿电容（0.22μF~1μF）。如图1.4所示。
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图1.4 总开关、分开关接线图
◆发生漏电→U0、I0符合保护装置动作条件→综合保护器部继电器动作→常开接点HB1断开，常闭接点BH2闭合→KA2吸合→KA2-2（23,27）闭合→QF(分励)吸合;同时KA2-2(23,25)断开QF(失压)线圈回路→断路器QF跳闸。 2．漏电保护原理
◆钮子开关SA1拨至“总”。
◆综合保护器WZK-T02HR的24脚输出DC36V→SA1-3→→电网对地绝缘电阻r（三相等效为一个）→电缆线路→SK→TC2→R1→43线→WZK的23脚→形成通路: ▼未漏电，r较大→直流检测电流很小→WZK不动作;
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▼漏电,r下降→WZK部继电器动作→常开接点BH1打开,常闭接点BH2闭合→KA1断电,KA2吸合→QF(失压)断电、QF（分励）吸合→断路器QF跳闸。 3.漏电闭锁原理
◆漏电闭锁:开关在合闸前,动力电缆对地绝缘电阻小于规定值：380V，7kΩ+20%；660V，22kΩ+20%；1140V，40kΩ+20%，开关不能合闸。
◆漏电闭锁检测通路：WZK的24脚输出DC36V→53线→QF-4→地→电缆对地绝缘电阻r（三相等效为一个）→动力回路→SK→TC2一次侧→电阻R1→43线→WZK的23脚→形成通路。
▼未漏电，r较大→直流检测电流很小→WZK不动作→断路器QF可以合闸;
▼漏电,r下降→WZK部继电器动作→常开接点BH1打开,常闭接点BH2闭合→KA1断电,KA2吸合→QF(失压)断电、QF（分励）吸合→断路器QF不能合闸→漏电闭锁。
1.1.5 参数的设定及调试 1.说明
◆KBZ2-500(630)馈电开关辅助接地极FD与开关的主接地极ZD的距离应大于5m。
◆55#，57#线为远方分励；55#，42#线为瓦斯开关量；
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55，44线为风电闭锁量；A、B为通信接口线。 ◆隔爆间隙小于0.4mm。 2.按键操作及显示功能说明 1)WZK-20HR保护器有4个按键:
“确定”、“上移”、“下移”、“复位”。 ◆“确定”每按一次只起一次作用。
◆“上移”、“下移”在调节参数和菜单时可连续按，按住“上移”或“下移”键超过1s，会启动加速功能，按键速度加快。
◆“上移”、“下移”用来选择菜单项、调节参数。 ◆“确定”键用来进入菜单和退出菜单。
◆“复位”键是在开关故障情况下，使保护装置恢复正常状态的功能键。
◆当一起按下“上移”和“确定”键，会启动快捷键（返回实时屏幕）。 2）系统菜单
◆保护器初始上电，显示初始化界面，然后进入实时界面，在实时界面下按“确定”键进入系统菜单： 1实时显示 2操作员菜单 3工程师菜单 4工厂菜单 .
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◆“操作员菜单”权限最低，不需要密码可进入系统。 “工程师菜单”权限中级，需工程师密码才能进入。 “工厂菜单”权限最高，需工厂密码才能进入。 ◆工厂密码可以进入工程师菜单；工程师密码和工厂密码可以在相应的菜单下进行修改和取消。取消密码后，相应菜单确定后可直接进入。
◆输入密码，可以进入“工程师菜单”及“工厂菜单”，按“确定”键进入下级子菜单。
◆进入任何菜单，超过4min没有任何按键操作，会自动回到实时显示界面。
◆有“保存结果”或“保存校准”提示，在调整参数完毕后必须保存。如果菜单中没有“保存结果”项，则参数调整完毕退出后即刻生效。 3）实时显示
◆实时显示界面：实时显示信息、实时显示故障信息。 ◆开机初始化界面结束后自动进入实时显示界面；在主菜单中选择实时显示、手动返屏都可进入实时显示界面；超过4min无操作、运行中发生故障也会直接转入实时界面。 （1）实时显示界面
屏幕信息1s刷新一次。实时显示界面有二个屏幕，可用“上移”、“下移”键来切换，如果没有操作，实时
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显示屏幕一、二自动切换。 ◆屏幕1：
周 四 20 06 -0 4- 28 Ia 99 A Ib 1 01 A Ic 1 00 A U 11 40 V 合 闸 运 行 屏幕1显示：日期、三相电流、系统电压、断路器状态“分闸待机”或“合闸运行”或“分闸闭锁”。 ◆屏幕2：
总 开 关 11 ：2 6：34 ： 绝 缘 电 阻 ﹥2 00 k Ω 屏幕2显示：绝缘电阻、当前时间、第2行显示开关设置的“总开关”或“分开关”（由外部钮子开关设定）。 （2）故障显示界面
A 相 短 路 10 27 A 12 月 19 日 11 ：2 6：34 故 障 类 型 故 障 参 数 ◆在“实时显示”界面或“故障显示”界面按“确认”键可进入主菜单。 4）操作员菜单
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1 漏 电 不 跳 闸 试 验 2 电 流 跳 闸 试 验 3 漏 电 跳 闸 试 验 4 累 计 信 息 5 故 障 查 询 6 保 护 功 能 查 询 7 实 时 显 示 观 察 窗 8 返 回 上 屏 ◆若开关故障显示：
故 障 中 .. 不 能 试 验 按 确 定 键 返 回 ◆3s试验结束后,2s后保护器投入,界面为: 电 流 检 正 常 按 确 定 键 返 回
漏 电 检 正 常 按 确 定 键 返 回 ▼不建议“分开关”时做“漏电不跳闸试验”，这样上级总开关漏电保护动作。 5）累计信息
◆在累计信息菜单中，可查看相关信息：累计时间、故障次数、短路次数（最大可记录9999次）、累计合
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闸时间等
合 闸 时 间 20 00 时 故 障 次 数 17 次 电 度 18 度 按 确 定 键 返 回 6）故障查询
◆如果已经发生过n次故障，假设是漏电闭锁故障，显示：
前 10 次 漏 电 闭 锁 12 月 04 日 11 ：2 6： 25 绝 缘 电 阻 15 k Ω 06 年 确 定 键 返 回 ▼按“上移”或“下移”键可查询第n次的故障，按“确定”键返回上级菜单。 ◆故障查询最多可记录50次。
▼容：故障电流、故障电压、故障类型、故障发生的时间；故障信息先进先出，即可查到最新的50次故障，而累计信息最多可记录9999次故障，可能导致累计信息与查询结果不一致。
▼故障类型：过载、短路、相敏保护、欠压、过压、漏电闭锁、漏电保护、选择性漏电保护、三相不平衡、断相、瓦斯闭锁等。
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7）实时显示观察窗
◆查看：零序电流、零序电压等。可在同一窗口观察电压或电流，方便生产调试。 观 察 窗 口 1 选 漏 零 序 电 流 38 mA 零 序 电 压 2 .3 V 8）工程师菜单
1 保 护 功 能 设 置 2 装 置 设 置 3 工 程 师 密 码 4 返 回 上 屏 ◆保护功能设置
1 硬 件 检 为 分 开 关 2 额 定 电 流 2 00 A 3 短 路 倍 数 10 倍 短 路 动 作 50 ms 4 电 压 等 级 11 40 V 5 欠 压 百 分 比 65 % 动 作 时 间 2 40 秒 6 过 电 压 百 分 11 0% 7 三 相 不 平 衡 65 % 动 作 时 间 2 40 ms .
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8 风 电 闭 锁 关 闭 解 锁 延 时 10 秒 9 漏 电 闭 锁 打 开 10 漏 电 保 护 50 ms 11 零 序 电 压 5. 1 V 零 序 电 流 1 00 mA 12 瓦 斯 闭 锁 关 闭 13 保 存 结 果 14 返 回 上 屏 9)装置设置
1 通 讯 地 址 99 2 波 特 率 24 00 3 累 计 清 零 执 行 4 故 障 清 零 放 弃 5 日 历 设 定 6 背 光 控 制 常 明 7 电 度 计 量 关 闭 8 返 回 上 屏 (1) 通讯方式为RS485
◆通讯地址取值围1~99,以区分不同装置。 ◆波特率可取0、1200、2400、4800、9600。与上位机通讯时，选择与上位机相同的波特率，如果暂不使
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用串口通讯，将波特率设为0，即关闭串口通讯。 ◆累计清零两项可选“执行”或“放弃”。选择“执行”可清除累计信息，选择“放弃”则退出，不影响累计信息。
◆时间设定可进入时间设定菜单，设定系统日期和时间。
◆背光控制可选择“常明”或“程控”。“常明”表示背景灯始终打开，“程控”则使背景灯延时熄灭。 （2）日历设定
1 20 06 年 8 月 26 日 2 星 期 二 12 点 13 分 3 保 存 结 果 4 返 回 上 屏 ◆如果实时刷新时间不正确，可能是时钟芯片有问题，重新设置刷新。如果发生这种情况，除了故障记录的时间不准确外，不影响保护器的正常保护功能。 10）工程师密码设置 1 使 用 密 码 2 更 改 密 码 3 返 回 上 屏 ◆密码设置菜单可选择“是”或“否”。若选择“是”，则进入“工程师菜单”时需要密码，密码正确可进入
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下级子菜单进行操作。更改密码在此处按“确定”键进入更改密码界面。
◆在进入任何需要密码确定的子菜单时，如果密码设置中“使用密码”的选项为“是”，则会出现“输入密码”界面，该界面上有光标操作，要求输入密码。 请 输 入 四 位 密 码 0 0 0 0 ◆输入错误提示： 密 码 错 误 ！！ ！！ 按 确 定 键 返 回 后 请 重 新 输 入 ◆更改密码界面的初始值是当前的密码，输入最后一位密码后，密码被保存并返回“密码设置”菜单，按“上移”或“下移”键修改密码，按“确定”键则光标跳至下一位密码处。每位密码可选择的数字为0~9。 密 码 设 置 ： 0 0 0 0 11）工厂菜单 1 出 厂 参 数 2 各 项 微 调 3 工 厂 密 码 4 返 回 上 屏 .
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◆出厂参数：设置电流互感器型号等 1 电 流 互 感 器 DH 02 2 合 闸 返 回 常 开 3 保 存 结 果 4 返 回 上 屏 ▼合闸返回：可选择“常闭”或“常开”。 ◆各项微调：对电压、电流等显示信息调节，使之与实际值相符。 1 电 压 微 调 2 电 流 微 调 3 漏 电 微 调 4 返 回 上 屏 ◆电压微调：
实 时 显 示 UA 11 40 V 1 系 数 KA = 10 00 实 时 显 示 UB 11 38 V 2 系 数 KB = 10 00 实 时 显 示 UC 11 38 V 3 系 数 KC = 10 00 实 时 显 示 US 11 38 V 4 系 数 KS = 10 00 5 保 存 较 准 .
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6 返 回 上 屏 ◆电流微调：
实 时 显 示 IA 1 00 A 1 电 流 微 调 Ka 10 00 实 时 显 示 IB 1 05 A 2 电 流 微 调 Ib 1 00 实 时 显 示 IC 1 01 A 3 电 流 微 调 Kc 10 00 实 时 显 示 US 11 38 V 4 保 存 校 准 5 返 回 上 屏 ◆漏电微调：
绝 缘 电 阻 70 k Ω 1 电 阻 微 调 KR = 10 2 保 存 校 准 3 返 回 上 屏 12）工厂密码设置
◆“工厂密码”菜单完全同“工程师菜单”下的“工程师密码”设置，操作方法相同，如果设置并使用了工厂密码，可利用该密码进入“工程师菜单”。如果使用了“工程师密码”而没有使用“工厂密码”，则不能凭“工厂密码”进入“工程师密码”。
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13）恢复初始值
警 告 ！！ ！！ 所 有 参 数 将 初 始 化 但 不 改 变 微 调 系 数 执 行 放 弃 ◆选择“执行”可使全部参数（包括“保护功能的打开与关闭”、“保护参数”、“工作模式”设置，三级密码全部归零，不使用密码）恢复到初始值，并且清除故障库及累计信息，但是保护器“通讯地址、波特率、切屏时间”等不改变，并且维持原来已经整定好的各个系数（如Ka、KR等）不变。 3. 选漏说明
1）参数U0、I0可在“工厂菜单/出厂参数”中设置，分别对应零序电压门槛值和零序电流门槛值。只有在检测到相应的“选择性漏电保护”动作条件满足后，且故障发生的零序电流和零序电压分别超过设定好的门槛值，才会使“选择性漏电保护”动作。 2）若“选择性漏电保护”不正常，且检查外部线路都没问题的情况下，可造当调节U0、I0的值来满足要求，通常情况下，默认设置不需要修改。 ◆调节原则：
A.若选漏动作电阻值偏大，U0、I0门槛值均应提高；
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反之，可以稍降低。
B.若电网分布电容偏大，应降低U0门槛值，可以稍提高I0门槛值；反之，提高U0门槛值，降低I0门槛值。 C.若在大电机起动时，保护器受干扰误动，应稍提高U0门槛值，I0不变。
D.总之，提高U0、I0门槛值，使本支路保护器难动作，降低U0、I0门槛值，更易动作。
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