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KFW1智能型万能式断路器-苏州正凯电气有限公司
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& KFW1智能型万能式断路器
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1、用途及使用范围  ZKW1系列智能型万能式低压断路器(以下简称断路器),适用于交流50Hz,额定电压至660V(690V)及以下,额定电流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、单相接地等故障的危害。断路器具有智能化保护功能,选择性保护精确,能提高供电可靠性,避免不必要的停电。同时带有开放式通讯接口。可进行四遥,以满足控制中心和自动化系统的要求。断路器在海拔2000米时脉冲耐压8000V(不同海拔按标准修正,最高不超过12000V)。该断路器不带智能控制器及传感器可作隔离器用,标示为。  断路器符合GB 14048.2《低压开关设备和控制设备低压断路器》和IEC60947-2《低压开关设备和控制设备断路器》等标准。2、型号含义及分类2.1 型号及含义2.2分类2.2.1按安装方式分  a.固定式  b.抽屉式2.2.2按极数分:三极、四极2.2.3按操作方式分  a.电动操作  b.手动操作(检修、维护用)2.3脱扣器种类  智能控制器、欠电压瞬时(或延时)脱扣器、分励脱扣器。2.4智能控制器性能:  a.智能控制器分为:H型(通讯型)、M型(普通智能型)、L型(经济型);  b.具有过载长延时反时限、短延时反时限、定时限、瞬时功能。可由用户自行设定组成所需要的保护特性;  c. 单相接地保护功能;  d. 显示功能:整定电流显示、动作电流显示、各线电压显示(电压显示应在订货时提出);  e. 报警功能:过载报警;  f. 自检功能:过热自检、微机自诊断;  g. 试验功能:试验控制器的动作特性。3、正常工作条件和安装条件3.1周围空气温度上限值不超过+40℃,下限值不低于-5℃,24h平均值不超过+35℃;注:下限值为-10℃或-25℃的工作条件,用户应向本厂申明;上限值超过+40℃或下限值低于-10℃或-25℃的工作条件,用户应与本厂协商。3.2安装地点的海拔不超过2000m。3.3大气条件  大气相对湿度在周围空气温度为+40℃时不超过50%,在较低温度下可以有较高的相对湿度,最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的平均最低温度为+25℃,并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。超过规定用户应与本厂协商。3.4防护等级:IP303.5使用类别:B类或A类3.6安装类别  额定工作电压660V(690V)及以下的断路器以及欠电压脱扣器,电源变压器初级线圈用于安装类别Ⅳ;辅助电路及控制电路安装类别为Ⅲ。3.7安装条件  断路器应按本说明书要求安装,断路器的垂直倾斜度不超过5度(矿用断路器的倾斜度不超过15度)。4、技术数据与性能4.1断路器的额定电流见表1。4.2断路器的额定短路分断能力及短时耐受电流见表2,断路器飞弧距离为“零”(即断路器外无飞弧)。4.3断路器的最大耗损功率为360W。断路器在不同环境温度下额定持续电流变动见表3。4.4智能型过电流控制器保护性和功能4.4.1 过电流控制器保护特性4.4.1.1控制器的整定值Ir(I/In)及误差见表4。注: 当同时具有(要求)三段保护时,整定值不能交叉。4.4.1.2长延时过电流保护反时限动作特性I2TL=(1.5Irl)2tL, 其(1.05~2.0)Ir1的动作时间见表5,其时间误差为±15%。注:tL-长延时1.5Ir1的整定时间,TL-长延时的动作时间4.4.1.3短延时过电流保护特性  短延时过电流保护为定时限,如要求低倍数为反时限时,其特性按:I2Ts=(8Ir1)2ts,ts为一般延时设计时间;当过载电流>8I r1时,自动转换为定时限特性,其定时限特性见表6。时限误差为±15%。4.4.1.4过电流脱扣保护特性见图1, 接地故障保护特性见图24.4.2 M型智能控制器的功能a.电流表功能  显示各相运行电流及接地泄漏电流,正常显示最大相电流,还可显示整定、试验及故障的电流值或时间值。b.电压表功能  显示各线电压,正常显示最大值。c.远端监控和自诊断功能  ①控制器具有本机故障自诊断功能  当计算机发生故障时能发出出错“E”显示或报警,同时重新起动计算机,用户需要时,也可将断路器分断。  ②当局部环境温度达到80℃时,能发出报警,并能在较小的电流时(用户需要时)分断断路器。   ③智能控制器具有过载、接地、短路、负载监控、预报警、脱扣指示(OCR)等信号通过触点或光耦输出,便于用户外接遥控用,触点容量DC28V、3A;AC125V、3A。d.整定功能e.试验功能  注:为了试验方便,接地漏电无论整定在脱扣或报警位置,试验均作脱扣处理,且优先级小于过载保护。试验过程中一旦发生故障,控制器自动停止一切试验进入故障处理。f.负载监控功能  设置两个整定值,ILC1整定范围(0.2~1)In,ILc2整定范围(0.2~1)In,ILc1延时特性为反时限特性,其时间整定值为长延时整定值的1/2;ILc2延时特性有两种,第一种为反时限特性,其时间整定值为长延时整值的1/4,第二种为定时限,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不重要负载,后者则用于当电流超过ILc1整定值,使延时分断下级不重要负载后,电流下降,使主电路和重要负荷电路保持供电,当电流下降到ILc2时,经一定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。上述两种监控保护,用户可任选其一,监控特性见图3、图4。g.MCR脱扣和模拟脱扣保护,根据用户要求可关断,做短延时分断试验时一般需要关断  ①MCR接通分断保护主要用在线路故障状态合闸时(控制器通电瞬间),控制器具有在低倍短路电流分断断路器功能。出厂设定在10kA,误差±20%,其设定电流可根据用护要求定。  ②控制器设有在特大短路电流时,信号不经主机芯片处理,直接发脱扣信号的功能。h.热记忆功能  控制器过载或短路延时脱扣后,在控制器未断电之前,具有模拟双金属片特性的记忆功能,过载能量30min释放结束,短延时能量15min释放结束。在此期间发生过载、短延时故障,脱扣时间将变短,控制器断电,能量自动清零。4.4.3H型智能控制器  除了具有M型所有功能外,同时具有串行通讯接口,通过通讯接口可组成主从结构的局域网系统(以下简称系统),由1-2台计算机作为主站,若该智能断路器或其它可通讯元件作为从站,系统网络结构如下图所示。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。系统适用于各种电站,发电厂长用电,中、小型变电所,工矿企业,楼宇等配电监控系统建设和改造。专用通讯协议接口的连接关系图如下:基于通用DP协议的断路器产品的连接关系图如下:4.4.3.1系统的构成  (a)数据通讯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号出线引出;  △系统连接的通讯介质:A类屏蔽双绞线。  (b)网络主要特性  △双向串行数据传递方式,产品可提供多种通讯协议方式:《低压电器数据传输通讯规约V1.0》,PROFIBUS-DP,MODEBUS等。  △严格的主从方式,即主站是通讯的发起者和控制者,从站只能与主站通讯,而不能直接与其它从站通讯。  △通讯波特率为9600bit/s,通讯距离为1.2km,针对PROFIBUS-DP通讯波特率典型应用可达187.5kbit/s。  (C)监控软件  YSS 2000组态软件可根据不同工程要求,实现所需的监控管理软件的组态应用。针对智能型断路器,可实现运行监控操作及多种日常管理功能。4.4.3.2 系统功能  (a)遥控  遥控是指通过主站计算机对系统中每一从站断路器进行储能、闭合、断开的操作控制。操作者从系统界面上选取相应的对象,利用鼠标点击遥控按钮,系统即提供相应对象的当前运行状态。操作者输入操作密码后,即可发出遥控“合”或“分”的指令。系统将指令传递给相应断路器从站,从站在收到指令后,即按既定的时序进行分断、闭合、储能等操作,并向主站报告遥控的结果。  (b)遥调  遥调是指通过主站计算机对从站的保护定值进行设置。在主站计算机中存有所有从站的保护定值表,操作者从系统界面上选定相应的对象,利用鼠标点击遥调按钮,系统即提供相应对象所有保护定值的当前设置,以及该对象的保护定值表,操作者输入操作密码后,即可从参数表中选择需要的参数,然后点击相应的按钮,主站便把参数下载给相应的从站,并报告遥调的结果。从站在收到指令后,即修改自己的保护定值。  (c)遥测&&&   遥测是指通过主站计算机对各从站的电网运行参数实时监测。通讯子站向上位机报送工作参数如下:各子站的实时A、B、C、N相电流值,UAB、UBC、UCA的电压值等。  △故障记录可记录以下的故障参数  故障时的A、B、C、N相电流值,UAB、UBC、UCA的电压值,故障类型,故障动作时间,并将该故障记录在故障数据库中。  △计算机以棒图,绝对值表等方式显示各子站的当前实时电流、电压,& 以实时曲线显示各节点的运行状况。  (d)遥讯&   遥讯是指通过主站计算机查看从站的型号,闭合、断开状态,各项保护定值,及从站的运行和故障信息状况等信息。从站断路器向上位机报送参数主要有:开关型号、开关状态(合/分)、故障信息、报警信息、各种保护设定定值等。  (e)系统其它功能  除了四遥操作控制功能外,系统还可进行多种的管理功能:事故报警(信息屏、画面推动、事件打印、事故拨号、声音报警)、事件记录、检修挂牌、交接班管理、负荷趋势分析,多种报表打印等。4.4.4L型智能控制器  L型控制器采用编码开关和拨动开关整定方式,具有过载长延时、短路短延时、瞬时、接地漏电四段保护特性,以及故障状态、负载电流光柱指示等功能,但无数码显示,功能不及M及H型齐全。供用户在一般场合下选用。4.5 断路器的操作性能断路器的操作性能用操作循环次数表示,见表74.6断路器的分励脱扣器、欠电压脱扣器、电机操作机构、释能(合闸)电磁铁、智能控制器的工作电压及所需功率见表84.7断路器的欠电压脱扣器性能见表94.8 辅助触头的性能4.8.1辅助触头的约定发热电流为6A。4.8.2辅助触头形式:四常开四常闭。4.8.3辅助触头的非正常接通与分断能力辅助触头非正常使用条件下的接通分断能力按表104.8.4辅助触头正常条件下的接通与分断能力见表114.9断开位置钥匙锁  断路器具有“断开位置钥匙锁”附件(按订货要求供),能将断路器锁定在断开位置。此时无论用合闸按钮或释能(合闸)电磁铁均不能使断路器闭合。5、结构概述  固定式断路器主要由触头系统、智能控制器、手动操作机构、电动操作机构、安装板组成;  抽屉式断路器主要由触头系统、智能控制器、手动操作机构、电动操作机构、抽屉座组成。  断路器为立体布置形式,具有结构紧凑、体积小的特点。触头系统封闭在绝缘底板内,其每相触头也都用绝缘板隔开,形成一个个小室,而智能控制器、手动操作机均、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  抽屉式断路器由插入断路器与抽屉座组成。抽屉座内的导轨能拉进拉出,插入断路器座落在导轨上进出抽屉.通过插入断路器上的母线与抽屉座上的桥式触头的插入联结接通主回路。  抽屉式断路器有三个工作位置:“连接”位置、“试验”位置、“分离”位置,位置变化通过手柄的旋进或旋出来实现。三个位置的指示通过抽屉座底座横粱上的指针显示。  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,并有绝缘隔板隔开,仅二次回路接通,可进行一些必要的动作试验;当处于“分离”位置时,主回路与二次回路全部断开。并且抽屉式断路器具有机械联锁装置,断路器只有在连接位置或试验位置才能使断路器闭合,而在连接与试验的中间位置断路器不能闭合。5.1断路器的联锁机构(适用抽屉式、固定式)。5.1.1杠杆联锁5.1.2软联锁(水平、垂直均可带)5.2接地故障保护电路5.3外接式单相接地保护功能  外接式互感器(中性极互感器或地电流互感器)作为附件形式提供给用户。由用户自行将其套入母排中,并将连线(长度为2m)接至断路器二次接线端子#25、#26。  外接互感器的中心开孔(穿心母排最大允许通过)尺寸如下:6、外形与安装尺寸6.1固定式断路器安装尺寸,外形尺寸见图8、9图8固定式断路器安装尺寸及外形尺寸(ZKW1-/4)图9固定式断路器安装尺寸及外形尺寸(ZKW1-/4)6.2抽屉式断路器安装尺寸,外形尺寸见图10、11、12、13、14、15、16。 图10抽屉式断路器安装尺寸及外形尺寸(ZKW1-/4)图11抽屉式断路器安装尺寸及外形尺寸(ZKW1-/4)图12抽屉式断路器安装尺寸及外形尺寸(ZKW1-4000)图13抽屉式断路器安装尺寸及外形尺寸(ZKW1-4000/4)图14抽屉式断路器安装尺寸及外形尺寸(ZKW1-/4 In=4000A、5000A)图15抽屉式断路器安装尺寸及外形尺寸(ZKW1-6300 In=6300A)图16抽屉式断路器安装尺寸及外形尺寸(ZKW1-6300/4& In=6300A)6.3用户来接铜排规格、数量见下表7、门框尺寸及安装孔孔距8、安装使用与维护8.1安装8.1.1安装前先检查断路器的规格是否符合要求。8.1.2安装前先用500V兆欧表检查断路器绝缘电阻,在周围介质温度20±5℃和相对湿度50%~70%时应不小于10M Ω。否则应烘干,待绝缘电阻达到要求方可使用。8.1.3断路器安装时,其底座应居于水平位置,并用M10螺钉固定。8.1.4安装时对断路器进行可靠的保护接地,接地处有明显的接地标记。8.1.5断路器的上进线或下进线,均不改变其技术性能。8.1.6断路器安装完毕按有关接线图接线后,在主电路通电前(抽屉式断路器抽屉座上的指示指在试验位置)应进行下列操作试验:  a.检查欠电压、分励脱扣器及释能(合闸)电磁铁、电动操作机构电压是否相符(断路器合闸前,欠电压脱扣器必须通电)。  b.上下扳动面罩上的手柄,七次后面板显示“贮能”,并听到“卡嗒”一声,即贮能结束,按动“1”按钮或释能(合闸)电磁铁通电,断路器可靠闭合(在控制器复位按钮可靠复位情况下),扳动手柄能再次贮能。  c.电动机通电操作至面罩显示“贮能”,并伴随“卡嗒”一声,贮能结束,电动机自动断电,按动“1”按钮或释能(合闸)电磁铁通电,断路器可靠闭合。  d.断路器闭合后,无论用欠电压、分励脱扣器或面罩上的“0”按钮、智能控制器的脱扣试验均应能使断路器断开。8.2智能控制器的应用8.2.1控制器整定  控制器长延时电流整定:按“清灯”键后,按“设定”键,直到长延时状态指示灯亮,显示长延时出厂电流整定值,一般为In,电流整定范围为(0.4~1.0)In,根据需要按“+”、“-”键增减,直到最接近的需要电流为止。接着按一次“贮存”键,贮存指示灯亮一次又熄灭,表示长延时电流整定值已存贮结束。  长延时时间整定:长延时电流整定结束后,再按一次“设定”键,长延时时间状态指示灯亮,显示长延时时间出厂整定值,按“+”键,每按一次时间增加一倍,如时间过长、可再按“-”键,每按一次,时间减少一倍,直到最接近需要的时间为止,接着按一次“贮存”键,贮存指示灯亮一次又熄灭,表示长延时时间整定结束。负载监控、短延时、瞬时、接地等保护动作值整定和动作时间整定方法同上,& 只是对应不同状态指示。接地时间整定在“OFF”位置,表示故障状态,接地只报警不脱扣;瞬动整定在“OFF”位置,表示该保护取消。控制器在整定过程中,一旦有故障信号,则自动封锁功能,进入故障处理状态。  控制器各种保护参数,不得交叉设定。控制器保护优先级如下:长延时&接地保护&短延时&瞬时。对用于重合闸的,I LC2设定值小于ILC1,控制器参数全部整定好后,再按一次“清灯”键,或断电复位一次,使控制器处于运行状态。8.2.2控制器试验  控制器参数设定后,在断路器运行前,用户根据需要,可以对控制器各种保护功能进行检查,控制器试验有脱扣/不脱扣选择,接“脱扣”键试验时,断路器分断,按“不脱扣”键试验,则不发脱扣信号,断路器不分断。(注:L型产品仅有脱扣试验,按一下“试验”键,则控制器发出瞬动信号,断路器分断。)  过载试验,按“设定”键至长延时状态,查看过载整定值然后至其他电流状态,按“+”、“-”键,调整电流到&1.3Ir1电流时,按一下试验键即可进入过载试验状态,控制器按反时限规律延时动作,并指示故障类别和试验状态。& 其他特性试验类同,试验结束后按一下“清灯”键进入正常动行状态,同时必须按一下红色的机械“复位”按钮,方可闭合断路器。8.2.3控制器其他使用规则  控制器在整定、检查状态,1min内不按键,则自动清键进入运行状态,同时一旦出现故障,则自动封锁键功能,进入故障处理状态。  a.设定检查  控制器“清灯”后,在无故障情况下,连续按动“设定”键,循环指示各种状态和对应的设定电流和时间值。检查好后请按一下“清灯”键(1min内不按键自动进入正常运行状态)。  b.电网运行电流和电压检查  控制器“清灯”后,在无故障情况下,连续按“选择1”(“选择”)键,循环指示各相运行电流值和接地电流值,正常显示最大相电流,连续按“选择2”键,循环指示各线电压,正常显示最大线电压。  控制器“清灯”后,按一下“故障检查”键,则显示上一次故障状态和故障电流,试验或故障脱扣后,按“选择1”(“选择”)键可循环显示试验或故障的电流或时间值。试验状态不记忆。  c.复位  断路器合闸前必须首先按一下控制器“清灯”键,使控制器进入正常运行状态,然后再按一下红色的机械“复位”按钮,方可闭合断路器。8.2.4用户根据表4、表5、表6对产品的特性设定有特定要求,可在订货时说明,出厂时按订货要求整定。8.2.5用户订货无说明要求,控制器选用M型,出厂整定在:  a.长延时Ir1整定在1.0In,1.5Ir1动作时间整定为15s。  b.短延时Ir2整定在略大于8ir1值,定时限为0.4s。(In=4000A及以上,Ir2=5In)  c.瞬时Ir3整定在12In。(In=4000A及以上,Ir3=8In)  d.接地故障Ir4整定在0.4In,动作时间整定为0.2S。8.2.6用户在使用中需对出厂整定值进行更改,在充分理解本产品后,允许通过控制器按表4自行设定。  M型或H型控制器  1 - 复位按钮。断路器脱扣后如果要再次闭合,需将复位按钮按一下,否则断路器不能闭合。  2 - 电流(电压)、时间显示:能显示电流(电压)或时间值。  3 - “选择”键。正常运行状态能循环显示各项电流(电压)值,故障状态或故障检查状态能循环显示故障电流或时间值。  4 - LED发光指示,能指示各种状态及类别。  5 - “清灯”键,控制器整定、试验故障后或断路器闭合前必须按一下此键,使脱扣器处于正常运行状态。  6 - “设定”键。检查或设定各种保护特性电流或时间用。按此键可循环指示各状态。  7 - “故障检查”键。在控制器“清灯”后,按此键能显示和指示上次故障的状态和故障电流或时间值。故障电流或时间通过按“选择”键来循环检查。  8 - “脱扣”“不脱扣”键。做试验功能时用。  9 - “贮存”、“+”“-”键。整定电流或时间用。  Ir4 - 接地保护电流整定值  Ir1-& 长延时电流整定值  Ir2 - 短延时是流整定值  Ir3 - 瞬时电流整定值  tG - 接地保护时间整定值  tL -& 长延时时间整定值  ts -& 短延时时间整定值8.3常用故障及排除方法订货规范注:1)如用户选用控制器可增选附加功能或附件,需另行增加费用。  2)L型控制器的长延时整定值为In的10%每档递减。  3)用户选择H型控制器时,请注明是基于何种通讯协议;  ①专用通讯协议  ②DP协议  ③MODEBUS协议
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电气自动化中无功补偿技术的应用之我见
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中石化中原建设工程有限公司 河南 濮阳 457001
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