万能断路器说明书 .doc
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1、智能型万能式断路器使用说明书1概述1.1适用范围 HJW1系列空气断路器(以卜简称断路器)主要适用于交流50Hz,额定工作电压为400V、690V,额定电流为400A-6300A的配电网络中,用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路取和接地等故障的危害。断路器核心部件采用智能型控制器,具有精确的选择性保护,可避免不必要的停电,提高供电系统的可靠性、连续性和安全性。1.2型导及其舍义1 3正常的使用,安装和运输条件1.3.1正常使用条件 a)周围空气温度上限不超U+40,下限不低于-5,24h的平均值不超过+35, 注:在周围空气温度高于+40或低-5的条件下使用的断路器应与制造厂
2、协商。 b)安装地点的海拔不超过2000m, c)大气的相对湿度在周围最高温度+40时不超过50%,在较低在温度下可以有较高的相对湿度(侧如20时的90%),并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。1.3.2正常安装条件 a)安装位置应垂直、各方向的倾斜度不超过5; b)污染等缎:3级 c)安装类别:断路器主电路及欠电压脱扣器线圈、电源变压器初级线圈为级,辅助电路、控制电路为级。1 3 3正常贮存和运输条件 a)温度下限不低于-25,上限小超过十55, b)相对湿度(25时)不超过95%, c)产品在运输过程中,应轻搬轻放,小应倒放,应尽量避免剧烈碰撞。2技术特征21分类2.1.1按安装方式
3、分:固定式、抽屉式。2 1 2按操作方式分:电动操作、手动操作。2 1 3按脱扣器种类:具有智能型控制器、欠电压瞬时(或延时)脱扣器和分励脱扣器。2 1 4智能型控制器分娄: a) Perfection-L(简称L)型(经济型,光柱显示), h) Perfection-M(简称M)型(普通型,LED数码显示), c) Perfection-H (简称H)型(增强型,LCD液晶显示)。2.2主要技术参数见表1表1主要技术参数2 .3主要技术性能2.3. l智能型控制器保护特性的电流整定值范围及准确度见表2。 表2控制器保护特性的电流整定值范围及准确度2 3 2过载长延时保护动作特性 智能型控制器
4、的过载长延时反时限动作特性lTL=(1.5Irl) tL,其(1.05-2 0)Ir的动作时间见表3,时间误差为15%。 注:式中tL为长延时1.5Ir的整定时问,TL为长延时的实际动作时间。表3智能型控制器的长延时反时限动作特性2 3 3智能型控制器的短延时过电流保护动作特性 a)M型智能控制器的短延时保护特性在低倍数电流时为反时限,其反时限特性符合ITs-(8Irl)ts,ts为短延时设置时间。当过载电流I 8Irl时,自动转换为定时限特性,其定时限特性见表4,时间误差为15%。表4L型、M型智能控制器的短延时动作特性 b)H型智能控制器的短延时过电流保护动作特性见表5;短延时保护有两种方
5、式,一种为反时限保护,当故障电流超过反时限设置定值时,控制器按与过载一样的曲线进行延时保护,但是保护的速度要快10倍(即按过载曲线函数算出的故障延时时间的十分之一);另一种为定时限保护,当故障电流超过定时限设置定值时,控制器按定时限时间延时保护表5 H型智能控制器的短延时动作特性2.3.4M型智能控制器的过电流保护特性曲线见图1;2.3.5接地故障保护动作特性曲线见图2; 图l M型智能拧制器的过电流保护特性曲线 图2接地故障保护特性曲线 接地故障保护分二种:一种是检测中性点电流,当三相电流平衡时,中性点电流为零,当三相电流不平衡时,中性点电流超过整定值,智能控制器报警,经过整定的延时时间后,
6、按要求发出指令,使断路器断开或不断开。另一种是检测接地线上电流,当电流越过整定值时,智能控制器报警,终过整定的延时时间后,按要求发出指令,使断路器断开或不断开,接地故障保护特性为定时限,其延时特性符合表4和表5。2.3.6 H型智能型控制器的保护舶线类型、公式、j线设定、热I山亿设定、特性参数及阳线速率K2.3.6.1智能型控制器的保护曲线类型、公式、曲线没定和热记忆设定见表6表6智能型控制器的过载保护曲线类型、公式、曲线没定和热记忆设定图3 H型智能控制器的过载保护曲线类型(曲线速率为C8)2.3.6.2 H型智能控制器的过载长延时保护作特性参数见表7表7过载长延时保护动作特性参数2.3.6
7、.3 H型智能控制器的多种保护曲线对应的K系数(曲线速率)值见表8表8 H智能控制器的多种保护曲线对应的K系数值2.3.7漏电保护特性(增选功能)2.3.7.1漏电保护特性的整定范围见表9表9漏电保护特性的整定范围2.3.7.2漏电保护特性的延时时间见表10表10 漏电保护特性的延时时间2.3.8 Perfection系列智能控制的出厂整定值见表11.表11 Perfection系列控制器出厂的整定值2.3.9断路器控制电路的额定电压及消耗功率见表12表12 控制电路的额定电压及消耗功率2.3.10断路的操作性能 断路器的操作性能用操作循环次数表示见表13。表13断路器的操作循环次数2.3.1
8、1辅助触头在正常条件和非正常条件下的接通和分断能力见表14表14辅助触头在正常条件和非正常条件下的接通和分断能力3结构特征与原理3 1断路器的结构特征 断路器为立体布置形式,主要由触头系统、智能控制器、手动操作机构、电动操作机构、安装板(固定式)或抽屉座(抽屉式)组成;具有结购紧凑、体积小等特点。触头系统封闭绝缘底板内;其每极触头也都用绝缘扳隔开,形成一个个小室,而智能型控制器、手动操作机构,电动操作机构依次排在其前面形成各自独立的单元,如其中某一单元坏了,可将其整个拆下换上新的,见图4图4 断路器结构3.1.1抽屉座抽屉式断路器由断路器本体与抽屉座组成,通过断路器本体上的母线与抽屉座上桥型抽
9、头的插座接通主回路。抽屉式断路器有“连接,试验,分离”三个工作位置,可通过旋转手柄来实现,工作位置通过抽屉式底座横粱上的指针来显示。当处于“连接”位置时,主回路和二次回路均接通;当处于“试验”位置时,主回路断开并有安全隔板隔开,仅二次回路接通,可进行动作试验,当处于“分离”位置时,主回路和二次回路全部断开。抽屉式断路器具有机械联锁装置,能保证断路嚣在断开状态下进行主回路转换,见图5。图5 抽屉座3.1.2触头系统 每极触头系统被安装在由绝缘板构成的小室内,其上方是灭弧室。触头系统由连杆与绝缘板外的主轴连接,从而完成闭合、分断的任务,而每极触头系统为了降低电动斥力采用多路档触头并联形式,多路档触
10、头安装在一个触头支持上t。触头接触片的一端由软联结与母排连接,断路器闭合时,主轴带动连杆使触头支持绕“0”点逆时针转,当动触头与静触头接触后绕“01”点顺时针转动,压缩弹簧,从而产牛一定的触头压力,确保断路器可靠闭合,见图6。图6 触头系统结构图3.1.3操作机构 断路器操作方式有手动和电动两种,断路器采用弹簧贮能闭合,闭合速度与电动或手动操作速度无关,断路器利用凸轮压缩一组弹簧达到贮能目的,并具有脱扣功能,见图7。 断路器有三种操作位置,即贮能、闭合和分断。a)贮能(见图7-a)。电动操作或手动操作外力带动凸轮转动,凸轮上顶着贮能杠杆。使其随凸轮转动,在转动过程中,贮能弹簧不断被压缩,当凸轮
11、转动到一定角度,上面的固定轴恰好压在杠杆1上,而杠杆1的另一端压在释能脱扣半轴上。另一方面,电动操作或手动操作的外力带动连杆1转动,连杆1顶端顶着杠杆2,使杠杆2向再扣位置转动,最后使脱扣半轴转到再扣的角度,杠杆2转到能再扣的位置,此时贮能结束,为断路器闭合作好准备。 b)闭合(见图7-b)。拨动“I”按钮或合闸电磁铁动作,使释能脱扣主轴逆时针转动,压在释能脱扣半轴上的杠杆1脱扣,凸轮受贮能弹簧力顺时针转动贮能杠杆逆时针转动,恰好贮能杠杆上的轴销猛力地打在连杆2 上,使连杆转动,并带动连杆l动作,连杆3推动主轴顺时针转动,使断路器闭合。C)分断(见图7-C)。按动“0”按钮或来自过电流、欠电压
12、、分励信号、智能型控制器上的试验脱扣信号使分断脱扣半轴顺时针转,杠杆2脱扣,压在连杆1上的力消失,由连杆1、2、3组合的四连杆机构变成五连杆,连杆1处于自由状态,在触头反力及复位弹簧的作用下,断路器迅速断开。图7-b闭合操作3.1.4 HJW1系列智能型控制器 HJW1系列智能型控制器的结构见图8.图8 智能控制器的构成3.1.4.1基座 基座由以下几个部分组成a)连连锁机构:用于控制器的执行元件(磁通变换器)动怍后,使断路器分闸后保持该位置的连锁机构 b)复位机构:使磁通变换器复位的动作机构。 C)磁通变换器:制器发出脱扣指令后,该磁通变换器产生与永久磁铁极性相反的磁场,使磁通变换器动铁芯在
13、反力弹簧作用下驱动脱口杠杆,使断路器分断的机构。d)接触组:用于指示断路器触头状态的分、合位置和工作状态。3.1.4.2传感器传感器的安装在断路器的主回路母线上,该传感器提供控制器工作的能量及检测主回路流变化的信号。与传统互感器不同,它是由一个主要用于控制器正常工作能量的速饱和电流互感器和另个主要用于检测主回路电流变化的空心互感器组成,空心互感器的检测信号大小与主回路电流的大小成正比,二个互感器被安装在一个圆形塑料盒内。3.1.4.3电源附件电源附件分几种:一是安装在基座上的电源附件是接在控制回路的电源上,供控制嚣在断开主电路时显示、记忆工作状态之用,另一种安装在抽屉座或其它位置上的电源附件有
14、AC电源、DC电源、不间断(电池)电源等,以保证控制器、继电器等附件的供电。3.1.4.4继电器模块主要用于控制器输出断路器因过载,短路,负载监控等动作指令的继电器接点的扩展,用户可按需要进行不同的组合。3.1.4.5 Perfection系列智能控制器的基本配置3.1.4.5.1 L型智能控制器的基本配置见表15表15 L型智能控制器功能配置3.1.4.5.2 M型智能控制器的基本配置见表16表16 M型智能控制器的功能配置3.1.4.5.3 H智能型控制器的基本配置、增选功能及代号 a)H型智能控制器的基本配置见表17表17 H型智能控制器功能配置b)H型智能控制器的增选功能配置及代号见表
15、18表18 H型智能控制器的增选功能配置及代号3.1.4.6 Perfection系列智能控制器的功能说明3.1.4.6.1短延时保护( Perfection-H型智能控制器) 短延时保护有两种方式,一种为反时限保护,当故障电流超过反时限设置定值时,控制器按与过载一样的曲线进行延时保护,仅是保护的速度要快10倍(即按过载曲线函数算出的故障延时时间的十分之一)另一种为定时限保护,当故障电流超过定时限没置定值时,控制器按定时限时间延时保护。注意当反时限电流值没置于“OFF”位置或定时限电流值殳置小于等丁反时限电流值时,则控制器按定时限保护,反时限功能自动失效。当定时限保护投入时,无论定时限或反时限
16、,短延时延时功作的时间均不小于定时限的设置时间;但当定时限保护退出时,反时限保护的延时动作时间则不受定时限延时时间设置值限制,但不小于20ms。3.1.4.6.2接地保护 对于单相金属性接地故障保护,有二种保护方式:剩余电流(差值)型(T)和地电流型(W)。T型检测零序电流,即取四相(3相4线线制)或二相(3相3线制)电流的矢量和进行保护。地电流型是通过特殊的外部互感器直接检测接地电缆上的电流,可对断路器的上、下级接地故障同时进行保护,互感器和断路器的最大距离小越过10米。对于差值型接地故障可实现医域联锁。3.1.4.6.3漏电保护(增进功能,仅限于H型智能控制器) 适用于设备绝缘损坏导致的漏
17、电故障,漏电脱扣值In直接用安培表示,和断路器的额定电流无关。取信号的方式为零序取样方式,需外加一只矩形互感嚣:这种取样的精度、灵敏度较高,适用于较小电流的保护。3.l .4.6.4热记忆功能 控制器困过载、短延时等故障延时动作后,具有模拟双金属特性的热效应,过载热效应能量30mn释放结束,在此期间如再次闭合断路器发生过载故障,则延时动作时间变短,可使线路或设备得到较合适的保护。控制器断电一次可清除积累热效应。3.1. 4.6.5接地报警 接地报警功能和接地保护功能是相互独立的,同时存在,有各自独立的没置参数。3.1.4.6.6电流不平衡(断相)保护(仪限于H型智能控制器) 电流不平衡保护是对
18、断相和二相的电流不平衡进行保护,根据三相电流之间的不平衡率进行保护动作。当执行方为报警时其动作原则同接地保护。其计算公式为=|I-Iav |/Iav,lav为饿二相电流的平均值。其延时为定时限,延时时间T,当T为OFF时表示只报警不跳闸。其保护启动的整定范围5% - 60%,整定步长为1%,动作延时时间为0.l s - 40S,整定步长为0.1S。3.1.4.6.7负载监控功能 设置一个整定值,Icl、Icl整定范围(0.2一1)In,Icl延时特性为反时限特性,其延时整定值为长延时整定值的1/2,lc2的延时特性有二种:第一种为反时限特性,其时间整定值为长延时整定值的l /4,第二种为定时延
19、时特性,其延时时间为60s,这二种延时功能前者用于当电流接近过载整定值时分断下级最不重要的负载,后者则用于当电流超过Ic1值,使延时分断下级不重要负载后,电流下降,使主回路和重要负荷电路保持供电,当电流下降到lc2时经一段延时后发出指令,再次接通下级已切除过的电路,恢复整个系统的供电。负载监控特性见图9和图10 图9 IC1负载检测功能 图10Ic2负载监测功能3.1.4.6.8故障记录功能 断路器故障分闸后,控制器可指示故障类别并存储记录,断电不丢失。控制器若重新上电后,按一下控制器面板上“故障检盘”键,则可指示出历史故障跳闸的原因。检查完毕后需按下“清灯”或“复位键使控制器退出故障状态进入
20、正常工作状态。 注意:L型、M型智能控制器只保留一次故障记亿,如再次发生新故障则清除过去故障记忆,保留最新一次的故障记忆。控制器试验跳闸,不作记忆。3.1.4.6.9自诊断功能 控制器能够对自身出现的一些自诊断故障如:环境温度超温、EPROM数据出错、A/D采样出错、空芯百感器断线、磁通变换器断线断、断路器拒动等,则进行报警。3.1.4.6.10 D0信号报警功能 控制器可输出8路DO输出信号,用于控制或声光报警指示。对应的功能有:过载预报臀信号、短路脱扣信号(短延时和瞬时)、长延时脱口信号、接地脱口或报警信号、负载临控l信号、负载监控2信号、自诊断报警信号和故障跳闸信号( OCR)。3.1.
21、4.6.11 MCR和越限跳闸保护 MCR和越限跳闸功能为高速瞬时保护,故障电流信号直接通过硬件比较电路发出动作指令,MCR保护只在断路器合闸瞬间(约100ms内)起作用,而越限跳闸保护在运行中一直起作用。MCR保护是对断路器的极限接通能力进行保护,防止在开关闭合前电网已处于短路故障状态,在合闸瞬时产生大于断路器接通能力的电流,控制器以瞬时方式使断路器分断。 越限跳闸保护是对断路器极限承载能力进行保护,防止断路器承受超过极限承裁能力的电流而损坏。3.1.4.6.12可通迅功能(可选功能,仅限H型+DP通迅模块) 除了具有智能型控制器所有功能外,同时具有串行通讯接口功能,通过通讯接口可组成主从结
22、构的局域网络系统(以下简称系统),由1 -2台计算机作为主站,若干智能断路嚣或其它可通讯接元件作为从站,系统网络结构如下所示。针对断路器单元,系统可实现远距离的“四遥功能:多种电网参数和运行参数的监测,智能断路器当前运行状态监示,各种保护限值参数的调整和下载,智能断路器的分、合操作控制等。系统适用丁各种配电系统发电站,中、小型变电所,工矿企、楼宇等配电监控建设和改选。专用通讯协议接口连接关系图如下:基于通用DP协议的断路器产品连接关系图如下:1系统的构成a)数据通迅网络系统的硬件结构 智能断路器提供标准的RS485通讯接口,从断路器的10和11号引出线引出; 系统连接的通讯介质:A类屏蔽双绞线
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