八达KBZ20-400开关说明书.doc

KBZ20-400（200）/1140(660、380)
矿用隔爆型真空馈电开关

使用说明书

执行标准：MT871-2000
Q/BD15-2008

中国·八达电气有限公司
一、用途、功能及特点
1. 本馈电开关主要用于煤矿和其它周围介质中有煤尘和爆炸性气体的环境，在交流50Hz、1140（660）V或380V，额定电流400A及以下的线路中，开关既可作配电系统的总开关，也可作配电支路首、末端的分开关。
2. 智能保护测控单元全部采用数字化技术，基于嵌入式微处理器技术的16位计算机结构，保护、测量、监视、控制、通信功能齐全。
3. 保护功能齐全，灵敏可靠，保护定值在线连续可调，具备短路、过载、断相、漏电、欠压、过压等保护功能；短路保护倍数精确到小数点位，适应各种短路电流情况；支持相敏短路保护功能。
4. 具备风电闭锁功能、瓦斯电闭锁功能。
5. 馈电总开关、分开关可组成完善的两级选择性漏电保护系统，自动适应不同长度的电缆线路，自动选择漏电故障，选择性能好。
6. 具有漏电闭锁保护功能，并具有绝缘电阻值在线显示功能。
7. 馈电总开关、馈电分开关的智能保护测控单元互为通用，方便现场使用。
8. 保护测控单元所有输入模拟信号采用专用的双隔离器件，杜绝电网电压扰动引起的保护测控单元烧损问题，有效适用于谐波污染严重的各种井下电网。
9. 具有完善的自诊断功能，可对开关断路器分合闸次数、短路故障次数进行记忆，提高设备利用率。
10. 完善的试验功能：可在线进行断路器跳闸、短路保护、漏电保护试验。
11. 内置的高可靠性存储器件用于保存保护定值与保护器动作及其故障信息，所有数据掉电不丢失。
12. 具有开关状态、电流、电压、有功功率、日历时钟的实时显示功能，电度计量功能，故障类型、故障时间及故障参数的记忆查询功能，测量精度高。
13. 全中文大屏幕液晶显示，菜单式操作，显示信息丰富，界面友好；配合人机接口键盘，可实现不停电情况下的保护定值修改及各种操作。
14. 智能保护测控单元采用全密封设计，工业级外围芯片，小型专用继电器，抗震、抗电磁干扰能力强。
15. 配有带隔离的本安型RS485串行通信接口，支持“四遥”功能，上传信息丰富，便于接入井下电网综合自动化系统。
二、使用环境
(1)海拔高度不超过2000m；大气压80～110KPa；
(2)环境温度为-5℃～+40℃；
(3)空气相对湿度不大于95%（+25℃）；
(4)与垂直面倾斜度不超过15度；
(5)无显著振动和冲击；
(6)含有爆炸危险的气体和煤尘的环境中；
(7)无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸气；
(8)无滴水和液体浸入的地方；
(9)污染等级：3级；
(10)安装类别：Ⅲ类。
三、型号说明
1，型号含义
KB Z 20- 400（200） / 1140（660、380）
额定电压(V)
额定电流(A)
设计序号
真空式
矿用隔爆馈电开关
2，防爆型式；矿用隔爆型
3，防爆标志；“ExdI”
四、主要技术参数

1．额定电压：1140V、660（380）V。
2．额定电流：400A。
3．断路器的极限分断能力：8000A。
4．断路器分断时间：不大于30ms。
5．大于5000A的短路电流：无条件瞬动、切断故障时间小于60ms。
6．出线口：主电路4个，可穿不大于φ68mm的橡胶电缆；
辅助电路3个，可穿不大于φ20mm的橡胶电缆。
7.重量:300Kg
8.外形尺寸:长790×宽560×高830
9．保护测控单元技术参数
1）短路保护
短路保护动作倍数分档连续可调，短路整定电流值为开关整定电流的3.0～10.0倍，精度为±5%。短路保护动作时间小于100ms。
2）过载保护特性
过载保护采用热积累算法原理，还可实现断续过载情况下的过载保护。过载动作时间与理论计算值误差小于±500ms，电流计算精度为±5%。
整定电流的过载倍数
动作时间
起始状态
1.05
2h不动作
冷态
1.2
0.2h～1h
热态
1.5
90s～180s
热态
2.0
45s～90s
热态
4.0
14s～45s
热态
6.0
8s～14s
冷态
3）漏电闭锁保护
开关在分闸状态、负荷侧绝缘电阻在40kΩ+20%（1140V）、22kΩ+20%（660V）、7kΩ+20%（380V）闭锁值以下时，能可靠地实现漏电闭锁，并显示“漏电闭锁”和阻值。
当绝缘电阻上升到大于解锁值时，则自动解除漏电闭锁。
4）漏电保护
馈电开关作为总开关时，自动选择基于附加直流电源检测的漏电保护功能，并作为分支馈电开关漏电保护的后备保护。
馈电开关作为分开关时，漏电保护具有选择性，自动选择漏电故障支路。
漏电延时动作时间0~250mS可调；为保证漏电保护的纵向选择性功能，应注意馈电总、分开关上下级动作时间的配合。
在运行中开关负荷侧绝缘电阻在20kΩ+20%（1140V）、11kΩ+20%（660V）、3.5kΩ+20%（380V）动作值以下时，能可靠地实现选择性漏电保护跳闸并显示“漏电故障”。
5）过压保护
当电网进线电压Uac>120%额定电压时，过压保护动作，动作时间小于100ms，精度为±5%。
6）欠压保护
当电网进线电压Uac<65%额定电压时，欠压保护延时5s动作，精度为±5%。
欠压保护可以整定选择“打开”或“关闭”。
7）风电闭锁
主要用于本开关与局扇开关组成联控，当局扇开关正常工作时本开关才能正常起动工作；当局扇开关因故跳闸时本开关就会自动跳闸断电。
根据局扇开关跳闸时的输出接点状态，风电闭锁保护可以选择“常开”或“常闭”作为动作条件。
例：若选择“常开”，则：
（1）当局扇开关正常运行其输出接点闭合时，本馈电开关可以正常运行；
（2）当局扇开关跳闸其输出接点断开时，合闸运行的馈电开关立即自动跳闸断电，并显示“风电故障”；分闸状态的馈电开关闭锁合闸，并显示“风电闭锁”。
8）瓦斯闭锁
主要用于本开关与瓦斯断电仪组成联控，当瓦斯断电仪正常工作时本开关才能正常起动工作；当瓦斯断电仪因故跳闸时本开关就会自动跳闸断电。
根据瓦斯断电仪跳闸时的输出接点状态，瓦斯闭锁保护可以选择“常开”或“常闭”作为动作条件。其接点定义同“风电闭锁”。
五、开关主要特点
1．主电路为真空断电，电火花不外露；断路器辅助接点只分合单片机的复位电路及漏电闭锁检测电路的毫安级电流，安全性能好。
2．回路采用了先进的微处理器及可编程逻辑电路，电路简单、可靠，保护为单一插件，且具有参数和状态显示及记忆功能。
3．保护插件有自检功能，能及时显示故障类型，还设有模拟试验菜单，通过模拟试验和保护插件自检，可方便地检查各部件的完好性和各项功能是否正常，使维修简单方便。
4．漏电保护动作迅速，能快速实现纵、横向选择性漏电保护，单相1kW漏电动作时间不大于30ms。能保证漏电保护30mA·S的安全指标要求，显著降低了人身触电的危险性。
5．隔爆门为国家知识产权局授予专利权的快开门结构。
6．本开关具有风电、瓦斯电闭锁和无压释放功能，即本开关可受局扇开关和瓦斯断电仪的控制，与其实现联锁。
六、操作说明与整定方法
1．侧板的钮子开关K的位置
作总开关或单台单独使用时，先将侧板上的钮子开关K，打在“总开关”的位置；若作分开关使用时，应打在“分开关”的位置；同时在菜单整定屏里的“系统状态”也需对应地设置为“总开关”或“分开关”。
2．操作说明
1）按键
复位：按下该键，装置处于复位状态；释放该键，装置从起始位置进入工作状态。
确认：按下该键，执行光标（反白显示）处的操作。
上选：按下该键，可使光标上移，或使反白显示处的参数增加。
下选：按下该键，可使光标下移，或使反白显示处的参数减小。
2）定值整定方法
方法一：通过液晶显示与键盘操作进行整定。
方法二：通过RS485通信接口由监控计算机进行整定。
本说明书仅介绍人机对话的液晶操作方法，通信组网时的远程整定方法请参阅本公司相关说明。
3．显示信息与按键操作说明
开关送电后，液晶屏显示如下信息。
智
能
化
馈
电
开
关

分
闸
待
机

2007-04-26
08:00

中
国
八
达
电
气

其中第2行表示状态，根据不同情况可显示为：初始化中、分闸待机、合闸运行、整定出错及相关故障信息（短路跳闸、漏电故障、过载跳闸、漏电闭锁、断相跳闸、过压故障、欠压故障、瓦斯闭锁、风电闭锁）；第3行显示日历时钟的X年X月X日；第4行显示当时具体的X时X分。
在该显示屏下，按“确认”键时进入如下的“菜单”屏。
1）“菜单”屏
1

运
行
信
息

2

保
护
试
验

3

累
计
信
息

4

故
障
追
忆

5

保
护
整
定

6

装
置
设
置

7

出
厂
设
置

8

返
回
上
屏

第2项在分闸待机时显示“保护试验”；合闸运行时显示“跳闸试验”。
第7项“出厂设置”项是为产品出厂调试时用，用户不必关心此项。
按上选、下选键，可上下移动菜单并反白显示；按确认键执行反白显示菜单项的下级菜单或相应功能，各子菜单显示信息和说明分别如下。
2）“运行信息”屏
电
网
电
压

1
14
0V
负
荷
电
流

40
0A
有
功
功
率

4
20
KW

按
确
认
键
返
回

注：若开关中电压Uac或电流Ia相序接错，合闸运行后“有功功率”一直显示为0。
3）“保护试验”屏
短
路
试
验

完
好
漏
电
试
验

故
障

按
确
认
键
返
回

4）“累计信息”屏
电
度

XX
XX
度
累
计
故
障

XX
XX
次
短
路
跳
闸

XX
XX
次

按
确
认
键
返
回

5）“故障追忆”屏
前
99
次

07-
11:
06-
32:
30
25

短
路
故
障

U a c =
14
68V

Ia =3
26
0A
Ic=3
26
0A

按
确
认
键
返
回

注：“故障追忆”信息包括：短路故障、漏电故障、过载故障、断相跳闸、过压故障、欠压故障、风电闭锁故障、瓦斯闭锁故障及相应的电网故障参数。
液晶屏右上角显示故障发生时刻的年、月、日、时、分、秒。
6）“保护整定”屏
1

系
统
电
压
1
140
伏
2

整
定
电
流

400
安
3

短
路
倍
数

10
倍
4

欠
压
保
护

打
开
5

系
统
状
态
总
开
关
6

漏
电
延
时

0
ms
7

风
电
闭
锁

常
闭
8

瓦
斯
闭
锁

常
闭
9

保
存
整
定

放
弃
1
0
返
回
上
屏

“保护整定”内容：
a. 系统电压：电网电压选择，可选“1140伏”或“660伏”。
b. 整定电流：过载保护与短路保护的动作定值依据，可调范围为5A～400A，以5A为一个变化间隔递增。
c. 短路倍数：短路电流／整定电流的比值，3.0～10.0连续可调，步长为0.1。
d. 欠压保护：欠压保护功能选择，可选“打开”或“关闭”。
e. 系统状态：开关在电网中的位置选择，可选“总开关”或“分开关”；注意应与开关侧板上的开关K一致。
f. 漏电延时：选择性漏电保护动作延时时间，0~250mS连续可调。
g. 风电闭锁：风电闭锁保护87＃、88＃外接常开、常闭接点功能选择，可选外控接点为“常开”或“常闭”。
h. 瓦斯闭锁：瓦斯闭锁保护86＃、88＃外接常开、常闭接点功能选择，可选外控接点为“常开”或“常闭”。
i. 保存整定：可选“放弃”或“执行”。修改完整定内容后，只有选中“执行”时，本次修改的内容才存入保护单元，否则返屏后维持原整定内容不变。
7）“装置设置”屏
1

通
信
地
址

99
2

波
特
率

48
00
3

电
度
清
零

放
弃
4

累
计
清
零

放
弃
5

追
忆
清
零

放
弃
6

时
钟
设
置

07-04-26 08:00
7

返
回
上
屏

“装置设置”屏上可进行整定的内容如下：
通信地址：本保护单元在通信网络中的地址选择，可选范围1～99。
波 特 率：本保护单元通信速率选择，可选1200、2400、4800、9600bps。
电度清零:“电度清零”信息清零选择，可选“放弃”或“执行”。
累计清零：“累计信息”中“累计故障”与“短路跳闸”次数清零选择，可选“放弃”或“执行”。
追忆清零：“故障追忆”信息清零选择，可选“放弃”或“执行”。
时钟设置：日历时钟的校准、修改。
4．其他操作说明
1）“保护试验”屏是本开关的自检信息，使用前应显示完好。
2）“出厂设置”屏只能在分闸状态时才能进入，该屏包含本保护的重要参数，其中数值不得随意更改，否则将影响计算精度。
3）漏电试验按钮：在开关分闸状态按该按钮显示漏电闭锁值，在开关合闸状态按该按钮开关跳闸并显示漏电故障。
4）短路保护部分支持相敏保护功能，可准确区分起动电流和短路电流。开关合闸后若功率显示值为零或偏小，应改变相序接线至功率显示正常。
七、工作原理
开关整机工作原理如附图所示。当手柄打至电源位时，时间继电器SJ得电常开接点闭合，按下合闸按钮QA时，继电器J3吸合，常开接点J3-1～J3-3闭合，断路器KM的吸合线圈Q1有电，断路器合闸。同时，时间继电器SJ断电，其触点延时一定时间后断开，继电器J3断电，常开接点J3-1～J3-3打开，线圈Q1不再工作。而保护插件给予指令或按分闸按钮FL时，断路器脱扣线圈Q2得到55V电压后，断路器分闸，辅助开关中的常开接点KM-1打开，保证分闸后脱扣线圈Q2不再工作。
操作手柄有二个挡位：“闭锁”（分闸）、“电源”。
“闭锁”位时，变压器无电；“电源”位时，变压器有电，正常情况下液晶显示器上显示“分闸待机”，此时允许断路器合闸；按下合闸按钮“QA”断路器合闸，显示器显示“合闸运行”。
门板上的七个按钮分别为：上选、下选、确认、复位、漏试、分闸和合闸按钮。
漏电闭锁和漏电检测由保护插件的16脚引出：
1）作总开关时通过滤波器、钮子开关K、三相电抗器SK形成回路，绝缘电阻小于闭锁值时实现漏电闭锁。当发生漏电故障时，漏电跳闸动作时间：经1kΩ电阻漏电单台使用时≤30毫秒，作系统总开关时≤200毫秒。
2）作分开关时通过滤波器、断路器常闭接点KM-2、SK形成回路，绝缘电阻小于闭锁值时实现漏电闭锁。当发生漏电故障时，漏电跳闸动作时间：经1kΩ电阻漏电≤30毫秒。
3）在总开关和多台分开关组成系统时，漏电电阻在20kΩ+20%(1140V)，11kΩ+20% (660V),3.5kΩ+20%(380V))动作值以下，能可靠地实现选择性漏电保护和后备保护。
八、操作步骤
将馈电开关的操作手柄由“闭锁”位打到“电源”位置，显示器显示“分闸待机”；按合闸按钮断路器吸合，显示器显示“合闸运行”，按分闸按钮断路器断开。
在分闸状态，若负荷侧与外壳间接入小于漏电闭锁值的电阻，显示器显示“漏电闭锁”和电阻值。若接入大于漏电闭锁值的电阻后，自动复位。
风电和瓦斯电闭锁动作使开关跳闸或闭锁后，只有风电和瓦斯电闭锁解除后，本开关方能重新起动。
九、安装
1．安装前应仔细检查连接螺栓等紧固件是否松动，是否有散落的异物。
2．检查馈电开关的技术参数与使用条件是否相符，并将综合保护器的保护整定屏根据实际工作电流进行整定。
3．应保证辅助接地线FD和主接地线之间距离大于5米，且接地良好。
4．当使用总开关与分开关组成配电系统使用时，除了按本说明“整定方法”中的规定将开关分别整定为“总开关”与“分开关”外，应注意一台变压器二次侧系统只能有一台总开关存在，以确保漏电保护动作值的准确性。
5．应对所有功能，按操作方法进行试运行，一切正常后，方可正式投入运行。
十、维护和故障排除
1．定期清除污垢、锈斑、检查接线装置、接地装置，防爆面定期涂防锈油、转动轴及时加润滑油。
2．手柄在“电源”位时，综合保护插件各引脚的电压
管脚
1－11
17－16
5－15
14－12
2－12
3－12
电压
AC100V
DC40V
零序电流
输入
零序电压
输入
A相电流
输入
B相电流
输入
管脚
4－12
19－12
20－12
7－8
9－10－18
5－13
电压
C相电流输入
瓦斯电闭锁接点
风电闭锁接点
网络遥控合闸出口
控制继电器引脚
开关状态信号
3．常见故障及排除
故 障
原 因
排 除
“电源”位时无显示
电源没有加到保护插件上
电源没有加到显示面板上
1．检查矩形插座1、11脚电压为100V
2．检查变压器输出、输入端电压保险管等
3．将显示板连线插接牢固
跳闸试验不动作
没有55V电源
检查分励电路和FU5熔断器
按合闸按钮不合闸
J3不吸合
1.检查合闸线路和保护器
2.检查127V线路
3.检查整流桥是否损坏
电压显示不正常
电流显示不正常
变压器二次侧输出故障
电流互感器连线故障
检修变压器
查线
漏电不跳闸
检测回路故障
查保护中的滤波板上相关器件。
十一、产品的包装运输与贮存
1．包装
1）每台出厂产品随同包装有下列文件各1份：
a. 安装使用说明书 b. 产品合格证 c. 备品备件清单
2）包装符合本厂设计图纸及符合国家包装标准。
2．运输
在产品运输过程中，不准翻滚倒置、不得受强烈振动与碰撞。
3．贮存
产品应保存在通风干燥及没有腐蚀性气体的场所。
十二、订货须知
1．用户订货时，请提出产品规格、型号、数量。
如：KBZ20-400/1140（660）矿用隔爆馈电真空开关 5台
KBZ20-400/660（380） 矿用隔爆馈电真空开关 5台
2．智能保护测控单元带有RS485标准通信接口，通讯方式可采用通信电缆线。若需组成井下电网综合自动化系统，请直接与公司联系。
3．提出备品备件和数量。

配件明细表
序号
名 称
图 号
单位
单台装备量
备 注
1
馈电本体
KBZ20-400
台
1

2
门板
KBZ20-400
套
1
3BD 670 002
3
侧板
KBZ20-400
套
1

4
智能化保护器
ZNBH-Ⅱ
个
1

5
压盘
8BD 354 006
个
4

6
控制线小喇叭
8BD 946 100
个
3

7
密封圈、堵板、垫圈
8BD 370 006
套
4

8
密封圈、堵板、垫圈
8BD 370 005
套
3

9
叉式接线端子
5BD 516 101
套
6

10
七芯接线端子
5BD 516 012
套
2

11
导电带
5BD 511 103
条
2

12
导电带
5BD 511 103
条
1

13
导电带
5BD 511 105
条
2

14
导电带
5BD 511 104
条
1

15
真空断路器
ZN7-400/1140
台
1

16
真空管
ZKTD-400/1140
只
3

17
滤波板

块
1
带电位器
18
行程开关
LX19
个
1

19
辅助开关
NK
个
1

20
吸合线圈
Q1
个
1

21
分励线圈
Q2
个
1

22
零序电流互感器
KBZ20-400
个
1

23
零序电压互感器
660V/50V
个
1

24
电流互感器
400A/0.5A
个
3

25
矩形插头座
CA14直
套
1

26
矩形插头座
CA20弯
套
2

27
10芯航空插头座
10芯
套
1

28
电源变压器
1140（660）/127V
台
1

29
控制变压器
127V/100V、55V、9V
台
1

30
万能转换开关
LW5D-6
个
1

31
电压转换板
1140V/660V
块
1

32
熔断器
RL5/1140V
套
1

33
保险座
6*30
个
3

34
熔丝管
Φ6*30 2A
个
3

35
三相电抗器
SK
只
1

36
3芯航空插头座
3芯
个
1

37
阻容保护
5BD 755 002
个
1

38
中间继电器
JZC4
只
1

39
时间继电器
ST3P
只
1

40
继电器
HH52P
只
1

41
按钮
LAY3
只
7

42
钮子开关
KN3
只
1

43
电阻
3.9KΩ/10W
只
1

44
电容
2μf/630V
只
1

45
失压线圈
Q3
只
1

46
液晶显示

块
1

47
整流板
8BD 050 102
块
1
断路器
48
门闭锁装置
5BD 362 100
个
1

49
门闭锁座
8BD 266 102
个
1

50
手柄
5BD 253 102
个
1

51
卡板
8BD 144 011
块
6

52
门把手组
5BD 053 012
套
1

53
门驱动轴
8BD 200 017
根
2

54
门固定轴
8BD 200 016
个
2

55
观察窗玻璃
8BD 402 101
块
1

56
按钮杆
8BD 253 520
个
6

57
按钮弹簧
8BD 282 100
个
6

58
手柄转轴
8BD 201 103
根
1

59
电源隔板
8BD 050 101
个
1

60
钥匙
5BD 887 102
把
1

60
接线排
TD20-10
个
1

- 1 -