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1、1 概述1.1 用途及适用范围HT6L1-400Z/1140和 HT4L2-400Z/1140矿用隔爆兼本质安全型组合式智能真空磁力起动器(以下简称组合开关)适用于含有爆炸性危险气体(甲烷)和煤尘的矿井中，在交流50Hz，额定电压1140V或660V的线路中，对三相鼠笼式异步电动机或三相双绕组鼠笼式异步电动机的起动、停止进行控制和保护，并可在停止时进行换向。1.2 使用条件1.2.1 海拔高度不超过2000m。1.2.2 运行环境温度-5+40。1.2.3 周围空气相对湿度不大于95%(相当于+25时)。1.2.4 在无明显破坏绝缘的气体和蒸汽的环境中。1.2.5 在无滴水、无显著摇动和冲击振
2、动的地方。1.2.6 与垂直面的安装倾斜度不超过15。1.2.7 污染等级：3级。1.2.8 安装类别：类(负载水平级)。1.3 功能特点 组合开关先导回路为本质安全型电路，并能防止操作控制线路短路或接地时，引起自起动事故的发生。1.3.2 组合开关保护与控制系统采用德国西门子S7-200工业控制用计算机(PLC)， 对系统进行监测监控，并完成漏电闭锁、过载、短路、断相、欠压和过压等保护功能。具有智能化程度高、性能稳定、动作可靠等优点。1.3.3 采用西门子触摸式全中文液晶显示屏，可对开关的工作状态、参数和故障类型显示和记忆，友好的用户界面，具有良好的人机对话功能，可大大提高判断故障和排除故障
3、的效率。3.3.4 所有模拟信号全部处理为数字信号，具有抗干扰能力强、接线简捷、信息量大、控制可靠准确等特点。3.3.4 具有完备的自检、自诊断和故障模拟试验功能，可方便地检查保护和控制系统正常与否。 1.4 型号及意义 组合开关的型号及其代号含义如下：HT 6L 1 400 Z / 1140 额定工作电压智能组合式单回路额定工作电流设计代号六回路制造厂代号 HT 4L 2 400 Z / 1140 额定工作电压智能组合式单回路额定工作电流设计代号四回路制造厂代号 1.5 形式1.5.1 按开关组合形式可分为以下两种类型：a) 六组合开关(HT6L1 400Z/1140)；b) 四组合开关(H
4、T4L2 400Z/1140)。1.5.2 按开关控制方式可分为以下四种类型：a) 单回路独立控制运行；b) 多回路程序控制运行；c) 单机双速双回路控制运行；d) 双机双速双回路控制运行。2 主要技术参数2.1 基本技术参数2.1.1 额定电压：1140V或660V。2.1.2 额定频率：50HZ。2.1.3 额定工作电流：六组合总电流为1200A；四组合总电流为800A；单台隔离换向开关为450A；单台接触器为400A。2.1.4 本安电路最高开路电压10V。2.1.5 本安电路最大短路电流10mA。2.1.6 长期工作制。2.1.7 允许电源电压波动范围：85%110%2.1.8 单台接
5、触器极限分断能力：4.5kA2.1.9 机械寿命：接触器大于150万次；隔离换向开关大于0.3万次。2.1.10电寿命：不少于6万次。引入电缆最大外径：a) 六组合功率进线为78mm、功率出线为76mm、控制线为23mm；b) 四组合功率进出线为70mm、控制线为23mm。2.1.12 外形尺寸：a) 六组合开关为 2580830800；b) 四组合开关为 2010730800。2.1.13 整机重量：a) 六组合开关为1900kg；b) 四组合开关为1250kg。2.2 综合保护装置技术参数保护系统的主要性能参数见表1和表2。 额定电流整定范围： 30A400A 其中：低档范围30A199A
6、，高档范围200A400A； 短路电流整定范围： 7IN、8IN、9IN 程序控制延时范围： 3s9s表1序号保护项目动作条件动作时间起始状态复位方式工作电流/整定电流1234过载保护1.052h不动作从冷态开始手动1.205mint20min从冷态开始1.501mint3min65st16s从冷态开始5短路保护7、8、90.2s从冷态开始67断相保护任意两相第三相1.00.9不动作从冷态开始1.15020min从热态开始表2序号保护项目动作参数动作条件动作时间1欠压保护系统工作电压UwUw110%Un510min3漏电闭锁负荷线路对地绝缘电阻值RR22k+20%(660V)R40k+20%(
7、1140V)3 电气基本工作原理3.1 保护系统该保护系统可完成漏电闭锁、过载、短路、断相、过压、欠压等保护功能。3.1.1 漏电闭锁漏电闭锁采用附加直流的检测原理。在接触器闭合之前，如果被控制回路所设置的整定值正确，漏电闭锁继电器闭合，PLC对漏电信号进行检测，若负荷线路上的绝缘电阻值低于漏电闭锁设定值，PLC则闭锁故障回路，此时，无法进行起动操作，实现漏电闭锁，同时显示故障类型。3.1.2 过载、短路保护 过载和短路保护采用鉴副式保护原理。由I/V变换器将电流取样后送入PLC进行处理，并与CPU存放的整定电流值进行比较，PLC按比较结果发出指令断开相应的故障回路，并显示和记忆故障类型以及故
8、障时的参数。3.1.3 断相保护断相保护采用电流不平衡原理，该信号通过多路转换开关供PLC分时采样，采样值与断相信号的整定值进行比较，如采样值大于比较值，断开相应的故障回路，并显示记忆故障类型。3.1.4 过压、欠压保护欠压和过压信号直接由PLC进行采样处理，将采样值与设定值进行比较，如果采样值低于或高于CPU设定的欠压和过压值，开关在起动前延时闭锁全部回路，不能执行起动操作，同时显示故障类型。当系统电压恢复到允许值时，开关解锁，可执行起动操作。起动后，则延时跳闸。3.2 控制原理六组合开关：a) 将控制电源开关Q001置于“1”位置，控制变压器T102、T103分别带电，向控制、检测回路以及
9、中央控制处理系统供电，这时，保护系统处于功能自检和绝缘检测状态；b) 根据需要分别将隔离换向开关Q101、Q201和Q301置于“1”或“2”位置，相应主回路带电，同时，给主接触器电磁吸力线圈供电的控制变压器T101、T201、T301带电；c) 如果，被控制回路没有发生整定错误和漏电闭锁故障，那么可进行起动操作。四组合开关：a) 将隔离换向开关Q101置于“1”或“2”位置，控制变压器T102、T103带电，并向控制、检测回路以及中央控制处理系统供电，这时，保护系统处于功能自检和绝缘检测状态；同时，主回路带电，给主接触器电磁吸力线圈供电的控制变压器T101带电；b) 可根据使用要求将Q201
10、置于“1”或“2”位置，相应主回路带电，同时，给主接触器电磁吸力线圈供电的控制变压器T201带电；c) 如果，被控制回路没有发生整定错误和漏电闭锁故障，那么可进行起动操作。3.2.1单回路控制方式运行a) 先按照附图A六组合开关或附图B四组合开关单回路控制方式进行接线；b) 然后将其对应各路PB插件上的状态开关置于OFF位置；c) 起动：按下第一回路的远方起动按扭，先导电路中的继电器闭合，并同时向PLC发出起动命令，漏电检测继电器K113释放，主控制继电器K112闭合，主接触器K111闭合，主回路接通，电机投入运行。d) 停止：按下被控制回路的远方停止按扭，先导继电器失电，并同时向PLC发出停
11、止命令，主控制继电器K112释放，主接触器K111断开，主回路被断开，电机立即停止运行。经过延时，漏电闭锁继电器K113闭合，投入漏电检测状态，则可再次进行起动操作。注：其它回路控制原理与上述完全相同。3.2.2多回路程序控制方式运行a) 本开关任意一个回路可作为程序控制时的首台、中间台或末台；b) 先按照附图C六组合开关或附图D四组合开关程序控制方式操作回路接线图进行接线；c) 然后将其对应各路PB插件上的状态开关置于ON位置；d) 根据现场实际情况和使用要求调整程控延时所需的时间39s；e) 起动：按下首台远方起动按扭，则对应先导电路中的继电器闭合，并同时向PLC发出起动命令，漏电闭锁继电
12、器释放，主控制继电器闭合，主接触器闭合，主回路接通，首台电机投入运行。f) 首台电机起动后，延时达到所设定的时间后，第二台电机投入运行，依次类推，直至所有程控回路起动完毕；g) 在起动过程中，后台机在给定的时间内未能正常起动，则前台机将自动停机；在运行过程中，如因某种故障，其中任意一台停止运行，其后台立即跳闸，前台依次按所给定的时间延时跳闸，实现前、后台机联动控制。h) 停止：按下末台机的远方停止按扭，末台先导继电器失电，并同时向PLC发出起动命令，相应主控制继电器释放，主接触器断开，电机立即停止运行。前面各台根据所给定的时间依次延时跳闸，电机停止运行，经过延时，漏电检测继电器闭合，投入漏电检
13、测状态，则可再次进行起动操作。 3.2.3双机双速双回路控制方式运行a) 操作回路接线按照附图E六组合开关或附图F四组合开关双机双速双回路控制方式进行接线；b) 将组合开关控制门上的钮子开关置于“双机”运行位置c) 主回路负荷接线必需按下列要求进行(不能进行互换)：机头电动机低速绕组分别接U121、V121、W121；机头电动机高速绕组分别接U111、V111、W111；机尾电动机低速绕组分别接U221、V221、W221；机尾电动机高速绕组分别接U211、V211、W211；U311、V311、W311和U321、V321、W321可用于单回路运行控制(仅限于六组合开关，控制方式与单回路运行相同)；d) 由低速向高速自动切换首先，将组合开关上的高低速切换开关置于“高速”运行位置； 由低速向高速自动切换是，“以电流为主，时间为辅”，的控制方式；起动：按下远方起动按扭，先导电路中的继电器闭合，并同时向PLC发出起动命令，漏电检测继电器K113、K123、K213、K223释放，主控制继电器K122闭合，主接触器K121闭合，机头电机投入低速运行。经过延时，主控制继电器K222闭合，主接触器K2
