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          移動變電站低壓側真空饋電開關合閘機構改造
            發布時間:2017/1/14   來源:溫州僑融電子科技有限公司   人氣值:2080

          在五礦采掘工作面供電系統中,KSGZY系列國產移動變電站二次側大多采用BKD1-500/1140型隔爆真空饋電開關。該開關真空斷路器采用電氣合閘、機械維持機構。在陽泉五礦井下使用中,由于其分合閘次數增多,從而使機械保持鉤的一端與分閘轉軸接觸處產生了磨損,導致分閘轉軸不能正常地扣住保持鉤的一端,經常發生脫扣使真空斷路器合不上閘(俗稱打槍)或誤跳閘,造成移動變電站不能正常送電,嚴重影響井下安全生產和真空斷路器的使用壽命。為此對開關這一環節進行了技術改造。改造基于在不影響該開關原有電氣性能和隔爆結構的條件下,將真空斷路器的機械維持機構改為電氣維持。經過陽泉煤業集團五礦井下西北翼采區8110綜采放頂煤工作面一年多來的工業性試驗運行,取得了較好的技術效果,減少了綜采工作面的停電事故,創造了良好的經濟效益。本文就改造情況作一介紹。

          1 改造方法

          (1)在控制真空斷路器線圈(ZKC)127 V的回路中,增設了一個小型變壓器BY2(圖1),其一次側交流127 V線圈與原變壓器并聯,其二次側輸出交流27 V通過各種接點與原控制真空斷路器線圈的整流橋交流側相連,在原整流橋的正負(直流)端并入兩個2CZ57E-5A二極管,這樣就構成了兩個整流橋。也就是說,在原真空斷路器合閘線圈回路中,增設一個吸持電路,該支路分別由真空斷路器的輔助常開觸點ZKF、過電流繼電器常閉接點GDJ、欠電壓繼電器常開接點QDJ、停止按鈕TA等組成。真空斷路器的吸力線圈的吸動電壓127 V不變,只有當真空斷路器可靠吸合后,J5常開接點打開,斷開吸動回路(127 V),ZKF常開接點閉合,接通27 V吸持回路。這樣BY2就作為斷路器線圈吸合后的吸持電源。

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          圖1 真空斷路器合閘回路

          (2)將原分勵線圈拆除,在分勵線圈的一端,另一端間加入過電流繼電器GDJ(圖2);將原欠壓線圈拆除,在欠壓線圈的一端與另一端a間加入欠電壓繼電器QDJ;將不用的保持鉤、支架、保持鉤彈簧、欠壓線圈彈簧、分閘轉軸等部件拆除。

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          圖2 控制真空斷路器線圈回路

          2 增設元件參數的選擇

          (1)變壓器BY2的額定容量為50 VA、額定電壓127/ 27 V。其型號規格為BKC-50 127/ 40/ 27/ 5.5 V。
          (2)過電流繼電器GDJ和欠電壓QDJ選用了JTX-DC、直流48 V通用繼電器。吸合電壓34 V,釋放電壓18 V,繼電器線圈電阻1.5 kΩ。
          (3)電容C選用CJ41-630 V 2 μF電容,兩個并聯使用。電容C與BY2構成了磁穩壓裝置,它保證了電源電壓在額定值的75%~110%范圍內變動時,該真空斷路器仍能可靠工作。
          (4)二極管選用2CZ57E-5A 2個。
          (5)將原分閘按鈕改為LA-203-308-5A。
          (6)經測試,改造后真空斷路器吸力線圈的吸動電壓為127 V,吸持電壓為27 V,釋放電壓為24 V。

          3 改造后的工作原理

          3.1 正常狀態下的合閘與分閘

          合上控制變壓器電源控制開關,變壓器BY1、BY2均有電。當網絡對地絕緣電阻大于規定值時,按一下復位按鈕Fn(圖2),檢漏單元中的復位轉換繼電器吸合,即J3-2觸點閉合,(檢漏單元中的執行繼電器在電源接通時就吸合,即J2-2先處于閉合),真空饋電開關的欠電壓繼電器有電,檢漏單元中的復位轉換繼電器觸點閉合,閉鎖燈滅,檢測燈亮,真空饋電開關允許合閘,在正常情況下,半導體脫扣器中由D6、D25、D27組成的或門電路無信號輸入,UJ截止,SCR截止,欠電壓繼電器吸合。即:QDJ接點閉合,過電流繼電器釋放,接點GDJ閉合,這樣可為真空斷路器線圈起動或維持電路接通提供了準備條件。
          按下合閘按鈕Hn,繼電器J5得電吸合(見圖1)。由二極管D1、D2、D5、D6組成127 V單相橋式整流吸動電路。正半周時:127 V端→J5→D6→ZKC→D1→TA→GDJ→QDJ→0 V端;負半周時:0 V端→QDJ→GDJ→TA→D2→ZKC→D5→J5→127 V端,使真空斷路器可靠吸動。當真空斷路器可靠吸合后,J5經延時斷開,切斷了127 V吸動電路。這時,真空斷路器由二極管D1、D2、D3、D4組成27 V另一單相橋式整流吸持電路。當真空斷路器輔助接點ZKF閉合后,接通27 V吸持電路。電路流經回路,正半周時:27 V端→ZKF→D4→ZKC→D1→TA→GDJ→QDJ→0 V端;負半周時:0 V端→QDJ→GDJ→TA→D2→ZKC→D3→ZKF→27 V端,使真空斷路器可靠維持。總之,斷路器的吸力線圈ZKC交流127 V吸動轉為交流27 V電壓吸持,完成合閘過程且進入維持運行狀態。
          正常情況下,開關分閘由停止按鈕來完成。

          3.2 電流保護

          在開關送電運行中,一旦發生過載或短路故障,D25、D27均有輸入,使UJ、SCR導通,GDJ吸合,同時QDJ被短路而失電釋放,串聯在合閘吸持電路中的接點GDJ和QDJ同時斷開,真空斷路器線圈失電而跳閘。

          3.3 電壓保護

          當電網電壓大于70%額定值時,繼電器QDJ可靠吸合;當電網電壓小于35%額定電壓時,電路因UJ、SCR相繼導通引起繼電器QDJ線圈被短接而釋放,使真空斷路器失電而分閘。

          4 結論

          經過井下長時間的運行實踐,采用電氣維持技術,對井下隔爆型真空饋電開關的斷路器維持機構改造有著廣泛的推廣前景。

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