1、1矿用隔爆型高压真空配电装置故障的查询与排除矿用隔爆型高压真空配电装置故障的查询与排除综 采 电 气 设 备 检 修 技 术综 采 电 气 设 备 检 修 技 术 检漏继电器 高压配电箱 矿用变压器 磁力起动器 电动机 矿用低压馈电开关 2一、BGP4-6矿用隔爆型高压真空配电装置二、BGP9L-6矿用隔爆型高压真空配电装置3 1 、结构特点 (1)位于箱体上部的小门为快速开门结构。小门内装保护装置可方便地对保护装置进行调试和整定。小门面板设有故障显示和电度表两个观察窗。 (2)配电装置所配真空断路灭弧室、弹簧操作机构、电压互感器隔离开关闸刀、隔离插头、压敏电阻、二次线插头、电源板、机械联锁、
2、计数器、分合指示灯全部装在断路器手车架上，断路器手车与配电装置的联结用插头来实现，无软联结和可拆联结。 (3)机械联锁齐全 (4)断路器的操作机构为弹簧储能机构，有电动和手动二种操作方式。 (5)保护功能完善，具有漏电、过载、短路、绝缘监视、过电压、 失压保护。 一、BGP4-6矿用隔爆型高压真空配电装置4567 (1)电源 由变压器DBl、DB2两部分组成，其中DB1为控制用电源变压器，二次电压为220V，经QL1全波整流后，供分闸电磁铁FQ操作电压，电度表kWh和稳压变压器DB2电源。 DB2为铁磁谐振稳压变压器。当电源电压在10范围内波动时，使保护组件可靠工作。变压器变比为220V36、
3、14 V，其中36 V供监视保护用检测电压，14V经QL2全波整流，并经集成稳压块7812稳压后，输出为12V直流，作为电子保护组件及信号工作电源。2、电气工作原理8图8-1电气原理图9 (2)监视保护 专为国产UGSP监视型高压屏蔽电缆设计，防止高压电缆损伤后产生的漏电事故，当电缆与监视屏蔽间因外伤引起相互间绝缘电阻值下降到一定值时，监视保护组件动作将高压电源切除，防止了高压电缆因漏电而造成事故。 组件工作原理如下(见图8-2)： 稳压变压器DB2副边电压14V交流电压，经整流桥QL2整流及电容C2滤波后，经三端稳压块(7812)，在C2两端输出12V。10图8-2 监视保护组件电气原理图1
4、1 直流电压作为组件工作电源。其工作原理如下：DB2副边36V的一端经R1 R3C3R2终端元件36 V 另一端，构成一个半波整流件回路直流成分在R3上产生一个压降，这个压降经C3滤波后，经限直流电阻R4加在比较放大器I1反相输入端子2上。正常状态时(监视回路无故障)，R3上压降约3V左右，而比较放大器I1的同相输入端子3的给定电压约为1.8V左右，因此运放输出端子1输出低电平，继电器J1处于释放状态。 当监视回路出现故障(假设监视线与地线之间绝缘电阻低于整定值35k)，终端元件、电流被这个绝缘电阻旁路，相应地减少了电阻R3上的直流压降，使I1的反相输入端子也产生压降，当这个压降低于1.8 V
5、时则I1的输出端子1上的电压突变为高电平(约11V)，三极管BG1导通，继电器J1吸合，同时，运放1脚经 R6、D2将高电平反馈给同相输入端，使工作状态自保，配电装置跳闸，经灯亮，图中1CT2为复位按钮。12图8-3过载、过流组件电气原理图(3)过载、短保护工作原理如下： 运算放大器(简称运放)I2-2、I2-3为比较放大器，在不过载情况下，从运放I2-1输出端子6来的信号均小于比较放大器I2-2、I2-3反向输入端的整定值，所以输出端子14及1均为0V，三极管BG2截止，继电器J2释放。13 （4）漏电保护 由零序电流互感器QLH、桥式整流器QL5、电位器DW8、比较放大器I3-1、比较放大
6、器I2-3及继电器J3等组成。穿芯式零序电流互感器QLH二次开口电压与一次零序电流基本呈正比。图8-4漏电保护组件电气原理图 14 比较放大器I3-2反向输入端子2通过DW7调整在2.95 V左右，在正常情况下，I3-2输出端子1(图中点)输出低电平，当发生漏电接地故障时，通过比例放大器I3-1，使其端子14输出为3 V，这个信号经过电阻R24使I3-2正向输入端子3的信号大于反向输人端2，因此三极管BG3导通，继电器J3吸合，使配电装置跳闸。 工作原理：15 矿用隔爆型高压真空配电箱有BGP系列和PB改装系列。PB系列改装为真空系列，属于过渡产品。故主要介绍BGP系列，BGP系列有多种型号，
7、按工作电压分有10 kV和6 kV两种；按保护装置不同分有电子综合保护和单片机程序控制保护，后者可实现远方控制和集中控制台的遥控。它们的工作原理基本相同，这里以6 kV配电的BGP9L一6型矿用隔爆型高压配电箱为例作介绍。 二、BGP9L-6矿用隔爆型高压真空配电装置161、结构 图85 BGP9L一6型高压配电箱结构示意图171. 结构铭牌 MA标志 按钮标牌 进线装置 液晶显示窗 按钮 状态显示窗 厂标 断路器合闸手柄 接线筒 隔离开关手柄 防爆标志 底座 18绝缘座 贯穿母线 静触头座 隔离插销观察窗 动触头 电流互感器 断路器 电压互感器 机芯小车 智能测控单元 压敏电阻 隔离操作机构
8、 零序电流互感器 控制线出线嘴 19 为保证安全，配电箱设有以下机械闭锁装置： （1)隔离开关与断路器的闭锁。断路器在合闸位置时，机芯隔离小车不能拉出或推进；小车被拉出或未推到位，断路器不能进行合闸操作。 （2)隔离开关与箱门的闭锁。箱门在打开状态，机芯小车不能进行隔离开关合闸操作；机芯小车处于隔离开关合闸位置时，箱门不能打开。 20 图4一11为BGP9L一6型配电箱电气原理图。其电路组成与前述的KYGG一2Z02型配电箱基本相同，不同的是这里的隔离开关采用了插销、插座式，减小了开关的体积；此外，增加了零序电流互感器TAN，用于提供零序电流信号。2、电路组成21图86脚L一6型高压配电箱电路
9、原理图22 主回路的工作原理与KYGG一2z高压真空配电箱相同，故不赘述。辅助回路实现对主回路的监测、控制和保护。下面介绍各辅助回路的工作原理。(1)监测回路 由电压互感器TV二次回路Y形绕组所接千伏表PV、单相电度表PJ及电流互感器二次回路所接电流表组成。实现对主回路电压、电流、电能的测量。(2)控制回路由电动合闸电路和电动分闸电路组成。(3)保护回路由信号转换电路和继电保护电路组成。 信号转换电路。由TV将主回路电压转换为二次侧开口三角形绕组的零序电压信号。 继电保护电路。继电保护电路A是由晶体管与继电器组成的电子综合保护电路，它与信号转换回路、电动分闸回路配合，可实现过载、短路、漏电、绝
10、缘监视等保护。 3、工作原理23 图87电动分闸示意图1一断路器主触头QF；2一跳钩；3一锁扣；4一脱扣电磁铁1YA；5一欠压脱扣电磁铁2YA 24 该配电装置由于全部采用隔爆外壳，可用于采区变电所的控制和保护高压线路及移动变电站。 （1）安装 本配电装置可单台安装，也可联台安装，分为A、B、C、D四种形式，如图413所示。A型有两个电源进线端，用于双电源；B型有一个电源进线端，另一端为封端盒，用于单电源：C型仅用于联台使用；D型仅用于单台使用。进线电缆头和出线电缆头均分为橡套电缆头和铠装电缆头两种，具有互换性。用户可根据实际需要选用安装。 4、安装调试25 A型 C型 B型 D型 图8 8B
11、GP9L-6A型高压配电箱四种形式26 配电装置在投入运行前，先应目测检查外观，装配质量应无异常，各紧固件部位应无松动现象。 主回路应能承受23 kV、1 min的工频耐压试验。试验时应将电压互感器、压敏电阻主回路断开，高压继电保护装置拆下。 （2)检查与试验27（3)继电器保护的整定 表82过载时间整定延时时间 整定位置过载倍数 1 2 3 4 1.05 1.2 40-60” 60-2 23 36 1.5 20-40” 30-60” 113” 130-230” 2 112“ 14”-20” 30-50” 5070” 6 8” 8” 8” 8”28 (4)绝缘监视保护的设置 输出电缆若采用具有
12、监视线的屏蔽橡套电缆，配电箱可具有绝缘监视保护功能，此时应将接在后腔下部的终端电阻尺接至电缆终端监视线和地线间，但终端的监视线和地线不得接地。若终端地线接地时，地线回路将不接受监视保护。若采用铠装电缆则无监视保护功能，但电阻R在配电装置后下腔勿动，并且不得短路或开路。 （5)远方停止的设置 在终端电阻处还可通过后腔小出线嘴，对本装置实现远方控制，通过远方常开触点短接终端电阻，使装置。 29 （6）操作 隔离开关和断路器操作轴均在箱体右侧。将隔离开关操作手柄顺时针推动，隔离开关合闸可一次到位。隔离开关分闸时将其操作手柄逆时针拉到位即可。断路器可手动或电动操作，手动合闸时顺时针推动手柄，听到开关合
13、闸撞击声，即完成合闸；手动分闸时，按下箱体右侧机械分闸按钮即可。电动操作时，分别按下正面箱门上的电动分、合闸按钮即可。 30 表83 BGP9L一6型高压配电箱常见故障及处理方法表 故障现象产生原因 处理方法 合不上闸 若电压表没有指示，可能是：1上级开关跳闸或停电；2电压互感器损坏或二次侧熔断器熔断；3漏电、过载、短路等故障，保护闭锁 若电压表有指示，可能是：1整流桥U1、U2中的二极管损坏2合闸按钮接触不良；3断路器辅助接点QF3接触不良；4合闸电动机损坏；5脱扣机构损坏1排除跳闸原因恢复送电；2更换电压互感器或熔体；3排除故障后按复位按钮；1检查后更新；2调整触点间距，打磨触点表面；3调
14、整触点间距，打磨触点表面；4换新；5换新5、常见故障处理31续表83 故障现象 产生原因 处理方法按停止按钮不跳闸 脱扣机构或铁心卡住不能动作 检修脱扣机构 高压开关有放电现象1高压开关引线电缆有煤尘或绝缘不良：2高压开关部分受潮1除尘：2干燥过流保护不起作用1电流互感器断线或接线脱落；2继电保护装置故障；3分励脱扣线圈1YA断线；4辅助触点QF2未闭合；5脱扣机构或铁心卡住不能动作；6整定值选择过大1接通线路或更换电流互感器；2检修或更换继电保护装置；3接通线路或更换脱扣线圈；4调整触点间距，打磨触点表面；5检修脱扣机构：6重新整定动作值 漏电保护不起作用1零序电流互感器断线或接线脱落；2继
15、电保护装置故障；3分励脱扣线圈1YA断线；4脱扣机构或铁心卡住不能动作；5整定值选择不合适1接通线路或更换电流互感器：2检修或更换继电保护装置；3接通线路或更换脱扣线圈；4检修脱扣机构：5重新整定动作值 绝缘监视保护不起作用1继电保护装置故障；2分励脱扣线圈断线；3脱扣机构或铁心卡住不能动作1检修或更换继电保护装置；2接通线路或更换脱扣线圈；3检修脱扣机构32n一、一、煤矿安全规程煤矿安全规程的相关规定的相关规定n二、矿用隔爆型电气设备的失爆及维护要求二、矿用隔爆型电气设备的失爆及维护要求n 1矿用隔爆型电气设备的失爆矿用隔爆型电气设备的失爆n (1)隔爆外壳因焊缝开焊、有裂纹而失爆。隔爆外壳
16、因焊缝开焊、有裂纹而失爆。n (2)因矸石冒落砸伤、支架变形挤压、搬因矸石冒落砸伤、支架变形挤压、搬运过程中严重碰撞等使外壳严重变形；因隔运过程中严重碰撞等使外壳严重变形；因隔爆爆 外壳上的盖板、连接嘴、接线盒的连接螺外壳上的盖板、连接嘴、接线盒的连接螺钉折断，螺扣损坏，连接螺钉不全等，使其钉折断，螺扣损坏，连接螺钉不全等，使其机械强度达不到规定的要求而失爆。机械强度达不到规定的要求而失爆。 n (3)在隔爆外壳内不经批准随便增加元件在隔爆外壳内不经批准随便增加元件或部件，使某些电气距离小于规定值，造成或部件，使某些电气距离小于规定值，造成经经 外壳相间弧光短路，使外壳烧穿而失爆。外壳相间弧光
17、短路，使外壳烧穿而失爆。 33(4)接线柱、绝缘座烧毁，使两个空腔连通，两腔连续爆炸时产生压力叠加使外壳炸坏而失爆。(5)由于隔爆接合面严重锈蚀，有较大的机械伤痕、凹坑，或电弧烧伤接合面导致有效 长度变短，均造成失爆。(6)用螺栓固定的隔爆接合面在下列情况下使间隙过大而失爆： 缺螺栓、弹簧垫圈等防松装置； 弹簧垫圈未压平或螺栓松动； 螺栓或螺孔滑扣，未采取规定措施。34(7)隔爆设备的电缆引入装置，出现下列情况使间隙过大而失爆： 密封圈内径大于引入电缆外径超过1mm。 进线嘴内径D0与密封圈外径D的差值超过1.0mm(D20mm时)或1.5mm(20mm60mm时)。 密封圈厚度小于电缆外径的
18、0.7倍，密封圈内外径差小于电缆外径的0.3倍。 密封圈的硬度达不到邵氏硬度4555的要求，老化失去弹性、变质、变形，有效尺寸配合间隙达不到密封作用的。 35密封圈的单孔内穿进多根电缆。密封圈没有完全套在电缆护套上或将密封圈割开套在电缆上。密封圈与电缆护套之间有其他包扎物。密封圈部分破损。一个进线嘴内多个密封圈的。空闲进线嘴或备用的高压接线盒没有密封挡板或挡板不合格：挡板直径比进线嘴内径小2rnm以上，挡板绝对厚度小于1.82mm；挡板放在密封圈里边；压盘式进线嘴或螺母进线嘴金属圈放在挡板与密封圈之间。 36(8)隔爆插接装置有如下情况时为失爆： 煤电钻插销的电源侧应接插座，负荷侧接插销，如接
19、反即为失爆。 电源电压低于1 140V的，缺少防止突然拔脱装置的，电压在1140V以上的插接装置缺电气联锁装置的。 插销在触头断开的断电瞬间，外壳隔爆接合面的最大直径差W和最小有效长度L不符合规定的。 37n 2矿用电气设备维护要求n （1）隔爆设备的维护n 失爆是由于安装、运行和维修质量不符合标准或产品质量不合要求所引起的。因此，必须严格保证质量，才能防止失爆n （2）本质安全型电气设备的维护n 使用中对本质安全型电气设备及其关联电气设备，应进行经常性的检查和定期检修。 主要检查本质安全电路所用元件和部件的性能、电路的绝缘、外部配线的连接紧固情况，接 地是否良好等。 38三、矿用电气设备的检
20、查 1日检 (1)查看交接班记录簿，电气设备运行是否正常，如有要处理的故障，应及时处理。 (2)对电气设备的隔爆外壳、故障显示灯、绝缘状态、设备的温度及运行声音等进行常规规检查，发现问题，及时处理。 (3)对电气设备进行过载、短路、断相、漏电等试验，正常后再合闸送电；如果发现某种保护失灵，要及时更新该保护插件。 (4)对工作面的低压橡套电缆进行巡视，外皮有破损和吊挂不合格的应及时处理，对电 缆接头处应特别注意，随时测量其温度，防止接头工艺不合格时引起短路过流，甚至电缆着 火。 39 2月检 (1)检查使用中的防爆电气设备的防爆性能。 (2)对移动设备的电缆进行绝缘测量，达不到要求的必须更新。
21、(3)对开关内的电磁系统进行检查，包括主控电路和中间继电器，检查衔铁活动是否灵 活，触点是否完好。如果出现电弧烧痕，需用锉刀修理平整。 (4)对开关内元器件的固定螺钉进行检查，如有松动需拧紧。 (5)对电气设备内部的灰尘、油污进行清除。40 3季检 (1)固定设备电缆的绝缘和外部检查。检查的主要内容是外部结构是否损坏，绝缘是否达到要求等。 (2)接地网电阻值的测定，其中包括高压电缆接头局部接地极和工作面配电点局部接 地极的检查，总接地网电阻应不大于2。 41 4年检 (1)井下配电系统继电保护装置整定值的检查每半年1次。整定值必须达到设计标准，如果负荷变化，则应重新整定。 (2)主要电气设备绝缘电阻的测量每半年1次。在通风员允许的情况下，停电后打开防爆盖，用2 000V兆欧表对主回路的绝缘进行测量，必须达到或超过规定的阻值；对绝缘达不到要求的设备，必须做绝缘处理。新安装的电气设备绝缘电阻须在投入运行前测定。 (3)高压电缆的泄漏和耐压试验每年1次。高压漏电值必须在最大允许值以内，否则漏电继电器就要跳闸；高压电缆必须能承受耐压试验，如果击穿，则必须更新。 (4)电气设备使用的绝缘油物理、化学性能和电气耐压试验每年1次。
