矿用隔爆兼本安型多回路真空电磁启动器控制保护系统的应用研究.docx

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矿用隔爆兼本安型多回路真空电磁启动器控制保护系统的应用研究

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摘要：矿用隔爆兼本安型多回路真空电磁启动器(简称组合开关)作为煤矿井下综采及双高工作面各种设备的启动开关，漏电闭锁性能良好,可选多种设备控制方式,保护与控制系统采用EMC兼容的IPC控制系统,可实时显示整个供电线路的状态,并完成漏电、过载、短路、缺相、瓦斯闭锁等保护功能，适合于煤矿井下含有甲烷与煤尘混合物的爆炸性气体环境中。

关键词：多回路真空电磁启动器短路保护漏电闭锁参数设置控制方式选择控制系统

1设备概述

矿用隔爆兼本安型多回路真空电磁启动器(简称组合开关)作为煤矿井下综采及双高工作面各种设备的启动开关能够将采煤机、刮板机、转载破碎机和皮带机等综采工作面设备集中组合控制。在煤矿巷道有限空间内使用和电气设备管理方面有着很大的优势。

1.1设备使用条件

1.1.1使用交流电频率50Hz，电压至3300V，总电流至1800A。

1.1.2海拔高度不超过2000米；环境温度为-5℃～+40℃；空气相对湿度不大于95%（25℃）；无强烈颠簸振动，与垂直面倾角不超过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。

1.2防爆型式及标志

矿用隔爆兼本质安全型“d”,防爆标志Exd[ib]I。

1.3主回路引入、引出装置

三路输入四路输出，全部采用3.3KV高压电缆连接器，可穿入不大于Φ78mm的橡套电缆。

2组合开关的保护类型及参数

2.1过载保护

表1过载保护

过电流/额定电流

动作时间

复位方式

复位时间

(min)

执行单元

1.05

2h不动作

自动

1r3

IPC

1.2

20min

自动

1r3

IPC

1.5

3min

自动

1r3

IPC

6

返回时间≥5s

自动

1r3

IPC

2.2短路保护

组合开关中的任意一动力支路出现短路电流时，该支路会保护跳闸，复位方式：通过屏幕操作复位。

2.3断相保护

表2断相保护

过电流/额定电流

动作时间

复位方式

复位时间

(min)

执行单元

任意

两相

第三相

1.0

0.9

2h

IPC

≥1.15

0

＜1min

IPC

2.4漏电闭锁

表3漏电闭锁

主电路额定电压

单相漏电闭锁

动作

3300V

100

+20%

组合开关中保护参数可以通过显示屏对控制程序中的参数进行设置来完成。

2.5组合开关基本参数设定

组合开关正常运行之前需要设定一些控制性能的参数信息，这些设定需在自动化系统中设定，下面将逐步介绍（双速电机为例）。

下图为电机参数设定页面设定电机参数:设定高低速电机参数或改变高低速之间的参数，需在设定画面中单击低速或高速来设定。

点击显示IPC的过载保护倍数

密码与参数设定数字板

保存按钮

实时和最高绝缘阻值的显示

缺相

关闭

按钮

A相、B相、C相，三相电流值的显示

激活三相电流值的显示

图2(参数设定界面)

设定电机参数前必须确保所有的隔离换相开关断开。必须输入允许设定或改变参数的密码，在数字板上键入密码并点击保存，密码被IPC验证后出现以下页面有额定电流与功率因数设定按钮，按以下步骤操作：

单击额定电流按钮

在数字板上输入电流值

-------

点击保存按钮

单击功率因数按钮

在数字板上输入功率因数值

点击保存按钮

图3(参数设定界面)

（1）额定电流

单击额定电流按钮(出现一条绿色激活线)，用数字板键入电流值(如65(A))，点击数字板上保存键，点击保存键后将出现一条绿色激活线，然后键入的电流值将输入IPC并在可视化屏幕上显示。如果一切正常绿色激活线将消失。现在设定的电机M111的额定电流参数显示在屏幕上。

（2）功率因数

单击额定功率因数按钮，在数字板上键入功率因数值(如0.86)，按下保存键现在屏幕上将显示电机M111的额定功率因数。设定单速电机参数方法与上述步骤相同。

（3）电压报警值

必须首先返回主菜单页面选择3.3kV电压设定选项。然

延时

设定

后将显示以下页面：

按钮激活线

图4(参数设定界面)

电压设定页面中所涉及电压值在出厂前已经设定好，也可以根据需要改变设定，但是欠压值(断电值)必须高于2310.0V并且过压值低于3960.0V。如果设定值过高或过低系统将不会接受。

如想改变设定值，点击图4中的数字按钮，选择想要更改的数值，键入完新数值后点击保存。如果一切正常，新数值将显示在屏幕上。如有报警将在主界面显示。显示报警值将在主界面上3.3kV电压显示背后以闪动信号出现。

（4）断电值

如发生断电，主界面将出现一条闪动红线，此时必须手动复位。用鼠标点击断电激活线，将显示3.3kV报警电压设