GKG-HG礦用一般型高壓啟動柜

GKG-HG 高壓電機綜合起動柜使用說明書

1 主要用途及適用范圍

高壓電動機是各工業(yè)部門廣泛使用的重要電器設(shè)備，而高壓電動機綜合起動柜性能技術(shù)水平，直接影響其電機及負載的運行質(zhì)量。

我公司長期致力于高壓電機起動、同步電機勵磁設(shè)備的研究與制造，具有*的控制技術(shù)及成熟的生產(chǎn)體系，在行業(yè)中處于水平。

GKG-HG 系列高壓電機綜合啟動柜，適用于交流 50Hz（60Hz）、電壓 3kV-6kV-10 kV電力網(wǎng)絡(luò)中，對于不可逆、不調(diào)速及不要求制動的高壓繞線電動機進行起動、停止及運行控制。

本裝置采用了高科技產(chǎn)品 ZCMP-106 型電機綜合保護儀，有效地保證了高壓電機的可靠運行。GKG-HG 系列高壓電機綜合起動柜，廣泛地應(yīng)用于拖動大型水泵、風機、球磨機、軋鋼機、壓縮機、破碎機、皮帶運輸機等高壓繞線電動機。

本系列產(chǎn)品，頻敏變阻器和液阻軟起等起動方式。

2 型號說明

3 使用條件

1.1 海拔高度不超過 1000 m ；

1.2 周圍介質(zhì)溫度不高于＋40℃、不低于 －15℃；

1.3 沒有導(dǎo)電塵埃及足以腐蝕金屬、破壞絕緣的氣體場所；

1.4 沒有爆炸危險場所；

1.5 相對濕度不大于 90％（溫度為＋25℃時）；

1.6 沒有劇烈振動，垂直傾斜度不超過 5°的場所；

1.7 沒有雨雪侵襲的地方。

4 功能說明

GKG-HG 型高壓電機綜合起動柜，分為頻敏變阻器或液阻軟起等幾種柜型。真空開關(guān)采用真空斷路器或真空接觸器。

對于 GKG-HG-BP 型繞線電機頻敏起動柜，起動方式采用頻敏變阻器作為降壓限流元件，用以限制起動電流對電網(wǎng)和機械的沖擊。

對于 GKG-HG-RQ 型起動柜，需與 KZYR 型液阻軟起動柜配套使用，限流元件由液阻軟起動柜擔當。

2.1 本起動柜一次回路采用了高壓真空開關(guān)。由于真空開關(guān)適用于頻繁操作，因此起動柜可用于較為頻繁操作的場所，真空開關(guān)操作時產(chǎn)生的過電壓可以通過避雷器進行抑制和保護。

當高、低壓供電系統(tǒng)失壓時，起動柜均可以保護分閘。

高壓隔離開關(guān)與真空開關(guān)之間設(shè)有電氣聯(lián)鎖，在真空開關(guān)分斷狀態(tài)下，按動電磁鎖的按鈕并拔出鎖銷即可分合隔離開關(guān),（注意：用電磁鎖鑰匙也可在無操作電源的情況下將鎖打開）保證操作者在未切斷真空開關(guān)的情況下，不能分合高壓隔離開關(guān)。

2.2 ZCMP-106 型電機綜合保護儀采用新型高性能單片機，功能強大，抗干擾性能好， 運算速度快。用戶可根據(jù)需要靈活設(shè)定各種參數(shù)和功能，為三相交流電機提供了一套完整的智能化保護措施。該裝置能對電機運行過程中出現(xiàn)的啟動超時、過流、過載、堵轉(zhuǎn)、缺相、不平衡、過壓、欠壓、失壓等多種情況進行保護，從而保證了電機的安全運行。

保護儀在出廠時，已經(jīng)根據(jù)電機性能和負載特性，設(shè)置并且輸入數(shù)據(jù)。用戶也可根據(jù)說明書，結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整,監(jiān)視或操作。保護儀的使用方法，請參考保護儀說明書進行操作。

對于真空接觸器型起動柜，應(yīng)將保護儀的過流保護功能。

2.3 起動柜對外設(shè)有工藝聯(lián)鎖端子以便與各種主機控制箱聯(lián)接，用戶可根據(jù)實際情況需要，決定是否使用。

2.4 起動柜設(shè)有 SA2 兩地操作選擇開關(guān)，作為遠程或本柜兩種操作方式，供用戶選擇。如果用戶使用遠程操作方式，可連接對外預(yù)留端子中的外控合閘、外控分閘端子，在隨機文件中有詳細的端子配線圖,可非常方便的與遠程操作控制臺進行聯(lián)接。

2.5 對于 GKG-HG-BP 降壓起動柜，電機起動時間間可由勵磁柜或本柜時間繼電器 KT2 確定，根據(jù)所帶負載，現(xiàn)場整定在 0～99 秒范圍內(nèi)，出廠整定在 10 秒。

對于 GKG-HG-RQ 型起動柜，電機起動時間由液阻軟起動柜控制起動時間。

2.6 操作面板上裝有三相電流表、電壓表和指示燈，用戶可以隨時觀察電動機的運行狀況，并且有些已引至接線端子，供中控或現(xiàn)場操作方式選用。

2.7 當電網(wǎng)或電機出現(xiàn)異常時，起動柜分閘并發(fā)出聲光報警信號，直至故障消除并按動故障復(fù)位按鈕為止。

1.1 當軟起柜或外部其他設(shè)備故障時，向高壓柜發(fā)出故障指令，高壓柜報警并且真空開關(guān)分閘，以保證電機的安全。

1.2 同樣，GKG-HG-RQ 型起動柜配備了合適的與 KZYR 型液阻軟起動柜的接口電路。

5 結(jié)構(gòu)

起動柜為柜式結(jié)構(gòu)，其中高壓隔離開關(guān)、真空開關(guān)、避雷器、電壓互感器、電流互感器等裝于柜內(nèi)的后部。

對于 GKG-HG-BP 頻敏起動柜，柜內(nèi)下部同時還安裝有短接接觸器和頻敏變阻器。

對于采用真空接觸器作為主開關(guān)的起動柜，柜內(nèi)上部還裝有高壓熔斷器，作為電機短路保護之用。

在柜內(nèi)上部前面，裝有電氣控制箱，箱內(nèi)裝有低壓電氣控制器件和接線端子， 箱門上裝有指示儀表、操作器件及電機綜合保護裝置。

6 安裝接線

起動柜采用高壓電纜（母排）進線，可將高壓電纜從柜體底部（頂部或母排） 接至高壓隔離開關(guān)上端。

低壓 AC220V 操作電源，選用不小于 2.5mm2 電纜接自低壓配電柜。起動柜右下角設(shè)有保護接地樁，請與接地網(wǎng)可靠連接。

起動柜設(shè)有兩對工藝聯(lián)鎖，起動柜的#5、#7 線與主機控制柜聯(lián)接。當主機油壓、水壓、溫度等外部其他條件都正常時，其主機控制柜輸出接點應(yīng)該閉合，主機控制柜允許高壓起動柜起動。高壓起動柜中#5、#7 出廠時已短接。用戶可根據(jù)實際情況， 如需要可將短接線拆除，串入工藝接點。

起動柜的#3、#53 端子，用于接收負載設(shè)備的故障信號。當主機運行出現(xiàn)異常

時，其控制柜輸出接點應(yīng)該閉合，起動柜自動分閘。用戶可根據(jù)負載實際情況需要， 并入工藝接點，以達到控制要求。

起動柜設(shè)有異地操作轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2，用戶可根據(jù)實際需要選擇。如果使用，可將異地操作的合閘按鈕接至#21、#23 線，分閘按鈕接至#15、#17 線。電壓表可接至 B601＃、C601＃線。

高壓起動柜經(jīng)#79 與#81、#91 與#93 號線對外提供電機運行與起動信號，用戶可根據(jù)現(xiàn)場實際情況選用。

高壓起動柜還設(shè)有故障輸出信號#95 與#97、允許起車信號#47 與#49 等供現(xiàn)場、中控室選用。

電機定子的出線端 U、V、W 通過高壓電纜從起動柜底部接至電流互感器 TA1、TA2 和穿墻套管的下端（其中 B 相為穿墻套管）。

對于 GKG-HG-BP 頻敏起動柜，將電機轉(zhuǎn)子的出線端 X、Y、Z 通過電纜從起動柜底部接至真空接觸器 KM2 主觸頭的下引出端，其上引出端已接至頻敏變阻器。

對于 GKG-HG-RQ 起動柜，除將電機轉(zhuǎn)子的出線端 X、Y、Z 通過電纜接至液阻軟起動柜外，還應(yīng)將液阻軟起動柜的備妥信號、故障信號及液阻切除信號可分別接于#7 和#9、#3 和#53 及#3 和#59 上，本柜的電機起動信號#87、#89 送至液阻柜。

具體對外接線，請參考隨機文件中的技術(shù)圖紙及液阻軟起動柜的隨機文件進行連接。

7調(diào)試與試車運行

2.1 GKG-HG-BP 頻敏起動柜的模擬開車試驗

2.1.1 參照被拖動設(shè)備及電動機的使用說明書，首*行盤車試驗，檢查機械傳動情況是否正常。

2.1.2 對于起動柜各部位的固定件、螺絲等進行檢查，同時將電流表、電壓表的指針歸置到零位，防止由于運輸過程造成松動和偏移，影響開車和運行。

2.1.3 參照原理圖進行檢查，工藝連鎖是否符合合閘和分閘要求。

2.1.4 在正式開車之前，既給起動柜送高壓電之前，應(yīng)先作模擬分、合閘試驗。首先調(diào)試時，將電機綜合保護儀中的失壓保護功能（調(diào)試結(jié)束后可恢復(fù)），

其次檢查高壓柜，當各個裝置正常，二次回路無短路現(xiàn)象后，方可送操作電源。對于真空斷路器型起動柜，轉(zhuǎn)動儲能開關(guān) SK1, 儲能指示燈及允許合閘指示燈亮后，可做分、合閘試驗。

按合閘按鈕主真空開關(guān) QF 或 KM1 應(yīng)立刻合閘，延時時間到后，短接接觸器 KM2 動作。按分閘按鈕真空開關(guān) QF 或 KM1 和真空接觸器 KM2 應(yīng)同時分閘。同時分閘、合閘及運行指示燈(如果有的話)應(yīng)正確發(fā)光。在合閘狀態(tài)下，關(guān)閉操作電源，真空開關(guān) QF 或 KM1 和真空接觸器 KM2 應(yīng)該立刻分閘。對于真空斷路器型起動柜，在分閘狀態(tài)下，關(guān)閉操作電源，儲能指示燈應(yīng)緩慢熄滅。觀察本柜各項指示是否正常， 動作程序是否正確，合閘是否到位，分閘是否可靠。轉(zhuǎn)全壓時間是否合適，是否可靠。

2.1.5 檢查電動機保護器的參數(shù)設(shè)置，并做出必要的調(diào)整。

應(yīng)該注意的是，起動超時保護時間(ZB)應(yīng)大于電機起動時間（KT2）。

2.1.6 在高壓起動柜合閘的狀態(tài)下，模擬故障或短接#3 與#53 線，真空開關(guān)應(yīng)可靠分閘，并發(fā)出聲光報警。

2.2 GKG-HG-BP 頻敏起動柜的正式開車試驗

2.2.1 在模擬試驗、聯(lián)機試驗均正常的情況下，方可認為具備開車條件。

2.2.2 開車前，要準確核實上一級配電電壓及整定值是否正確，電網(wǎng)容量是否足夠。送入高壓電源，并將高壓隔離開關(guān)合上，觀察高壓系統(tǒng)電壓是否正常，觀察起動柜允許指示燈是否發(fā)光。

2.2.3 正式開車，觀察電機電流及各項指示是否正常。

2.2.4 頻敏變阻器的抽頭在試車時應(yīng)接在 99%的位置上，如果起動電流較小，起動力矩不夠，用戶可根據(jù)實際情況，改換抽頭的接法，以達到平穩(wěn)起車的目的。

2.2.5 頻敏變阻器為短時工作制，起動時間總和不大于 2 分鐘。如數(shù)次起動之和超過 2 分鐘，則須冷卻 4 小時后再起動。

2.3 GKG-HG-RQ 起動柜的調(diào)試開車試驗

按液阻軟起動柜的原理圖與使用說明書調(diào)試好液阻軟起動柜。參考 7.1 章節(jié)對GKG-HG-RQ 起動柜進行獨立模擬調(diào)試。

檢查 GKG-HG-RQ 起動柜與液阻軟起動柜的連線是否準確無誤。

在 GKG-HG-RQ 起動柜與液阻軟起動柜均正常的情況下，參考 7.1~7.2 章節(jié)內(nèi)容進行聯(lián)鎖模擬調(diào)試及聯(lián)機試驗。

8 使用、維護及備件

3.1 定期檢查各電器設(shè)備、元件是否完好牢固，保護整定是否正確，開關(guān)連鎖是否可靠，控制柜外殼接地是否良好等。

3.2 定期檢查控制線路、電氣器件及傳動系統(tǒng)的可靠性。

3.3 為了設(shè)備的安全可靠運行，儲備一些備品備件是必要的。

對于 KR﹙S、T﹚FZ 系列高壓電機綜合起動柜，常用的備品備件型號如下，具體規(guī)格因柜型而異。

a． 高壓熔斷器 XRNM -6 (10 )

XRNP-10 0.5A

b． 避雷器 HY2.5WD-8/18.7 或 HY2.5WD-13.5/31

c. ZCMP-106 型電機綜合保護儀

d. QKSQ 系列起動電抗器或 BP 系列頻敏變阻器

e. 電磁鎖 DSN3-KZ AC220V

真空接觸器 JCZ10 6kV 或 10kV

二、ZCMP-106 高壓電機綜合保護裝置

1 概述

ZCMP-106 高壓電機綜合保護裝置采用高性能、低功耗的 AVR 微處理器。具有抗力強，工作穩(wěn)定可靠等特點。保護裝置能對電機運行過程中出現(xiàn)的啟動超時、過流、過載、堵轉(zhuǎn)、缺相、不平衡、過壓、欠壓、零序過流、失壓等多種情況進行保護。并且具有保護功能選擇，動作方式選擇等功能，使得對電機的保護更加靈活多樣。

裝置正常工作時實時顯示三相電流和電壓，方便用戶查看。并且用戶還可以通過保護量顯示功能隨時查看啟動電流、啟動時間、不平衡度，峰值電流等所有保護量。當發(fā)生故障報警或分閘時用戶可以查看到故障的原因并且可以查看到報警或分閘前的所有檢測量。方便用戶查找故障原因。

本裝置采用高性能的微處理器，具有良好的人機交互界面，清晰的漢字液晶顯示，人性化的操作菜單，操作信息、保護信息一目了然，操作簡單方便。裝置軟件采用模塊化、通用化設(shè)計，使功能配置更加靈活。裝置采用了多重軟、硬件抗干擾設(shè)計，設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)合理，工作穩(wěn)定可靠，便于安裝、配線和調(diào)試。

2 操作說明

2.1 操作面板布置

操作面板的上部為顯示裝置設(shè)置及運行參數(shù)的液晶顯示屏，并且設(shè)置了四個狀態(tài)顯示指示燈。

下部為八個用于功能切換和數(shù)據(jù)輸入的按鍵。

2.2 主菜單及靜態(tài)工作界面

在無操作且*情況下，裝置實時顯示三相電流和電壓。

如果按下“設(shè)置/確認”鍵后，由該界面進入設(shè)置界面（如圖 2-4），由此進入下一級菜單。

當有故障發(fā)生時并且動作方式只是選擇了報警，則經(jīng)過動作時間延時后報警繼電器閉合并且報警指示燈常亮，用戶可以通過保護量顯示界面查看到報警故障原因，故障解除時報警繼電器斷開，并且報警指示燈滅。當故障發(fā)生時并且動作方式選擇了分閘則自動有靜態(tài)工作界面跳轉(zhuǎn)到故障界面（如圖 2-5）。故障界面將顯示出故障原因，用戶可以通過“上移”或“下移”鍵查看各個保護量的值，按故障復(fù)位鍵返回到靜態(tài)工作界面。

當需要進行參數(shù)設(shè)置時，首先需要輸入 5 位設(shè)置密碼（如圖 2-6）。密碼正確后才能進入?yún)?shù)設(shè)定界面。

在輸入?yún)?shù)設(shè)置密碼界面里按“右移”鍵移動光標位置，按 “加數(shù)”或“減數(shù)”鍵輸入密碼，按“設(shè)置/確認”鍵確認，按“返回”鍵退出。 圖 2-6 輸入密碼界面參數(shù)設(shè)置密碼出廠時統(tǒng)一為“00000” 。正式使用時請管理人員及時修改密碼并記住，防止他人隨意修改數(shù)據(jù)。

參數(shù)設(shè)置密碼請用戶一定妥善保管，一旦遺忘就必須返回廠家恢復(fù)。

在圖 2-4 所示的“設(shè)置界面”中按上述方法進入“密碼值修改”界面（圖 2-7），然后按 “右移”鍵移動光標位置，按“加數(shù)”或“減數(shù)”鍵輸入密碼，按“上移”或 “下移”鍵換行，按 “設(shè)置 / 確認”鍵確認，按“返回”鍵退出。

在保護量顯示界面里用戶可也通過“上移”鍵和“下移”鍵查看所有保護量信息（如圖 2-8），如果有報警故障則在峰值電流顯示的下面顯示報警

故障原因。按返回鍵返回到設(shè)置界面。

面在參數(shù)設(shè)置界面（如圖 2-9）按“返回”鍵，返回到上一級菜單（靜態(tài)工作界面）；按“上移”或“下移”鍵改變選定項目；按“設(shè)置/確認”鍵進入。

在選定準備設(shè)置參數(shù)的項目（如“額定參數(shù)”或“過流保護：圖 2-10 或圖 2-11 所示界面” ）后，按 “右移”鍵移動光標位置，按“加數(shù)”或“減數(shù)”鍵切換“開” 和“關(guān)”或輸入數(shù)字，按“上移”或“下移”鍵換行，按 “設(shè)置 / 確認”鍵確認， 按“返回”鍵返回上一級菜單。

另外，按鍵操作時應(yīng)準確果斷，并隨時注意液晶顯示內(nèi)容的變化。

3 保護功能

3.1 起動保護

此保護一般也稱起動超時保護。

當電機啟動時間達到用戶設(shè)定的啟動時 三 流還 的載電流時，保護裝置按照內(nèi)部設(shè)定的要求保 指令。

3.2 過流保護

過流保護主要對電機短路提供保護，采用定時限過流保護，時限可或帶極短的時限。

3.3 過載保護

過載保護主要用于一次設(shè)備運行在負載較大，時間較長狀態(tài)時，保護裝置按照設(shè)定的要求保護，發(fā)出報警或分閘指令。

過載保護采用的是反時限的保護方式，本裝置采用我國反時限曲線標準特性方程中的非常反時限特性方程。

Top=T*K/((I/Ip)^α-1)

上式中，Ip 為電流基準值，取過載電流設(shè)定值；T 為時間常數(shù)，取過載時間常數(shù)設(shè)定值。

我國反時限曲線標準

3.4 堵轉(zhuǎn)保護

電機在運行過程中，如果由于負荷過大或自身機械原因，造成電機軸被卡住， 而未及時解除故障，將造成電機過熱，絕緣降低而燒壞電機。

堵轉(zhuǎn)保護適用于電機運行過程中發(fā)生此類故障的保護；當電流大于動作設(shè)定電流時，保護裝置按照內(nèi)部設(shè)定的要求保護，發(fā)出報警或分閘指令，避免電機燒壞。

3.5 不平衡保護

電動機運行時，三相電流不平衡度達到保護設(shè)定值時，保護裝置按照設(shè)定的要求保護，發(fā)出報警或分閘指令，使電機的運行更加安全。三相不平衡度表示三相電流中電流和三相電流中最小電流的差值與三相電流中電流的比值。

3.6 缺相保護

缺相故障運行時對電機的危害很大，當電機發(fā)生缺相時，保護裝置按照設(shè)定的要求保護，發(fā)出報警或分閘指令，使電機的運行更加安全。

3.7 過壓保護

電壓過高引起電機絕緣程度損壞，當電機運行電壓超過設(shè)定的保護電壓時保護裝置按照設(shè)定的要求進行保護，在報警或分閘設(shè)定的延時時間后發(fā)出報警或分閘指令，以保證電機設(shè)備安全。

3.8 欠壓保護

電壓過低會引起電機轉(zhuǎn)速降低，甚至停止運行，當電機運行電壓下降至設(shè)定的欠壓保護設(shè)定值以下時，保護裝置按照設(shè)定的要求進行保護，在報警或分閘設(shè)定時間延時后發(fā)出報警或分閘指令，以避免重要的生產(chǎn)工藝造成混亂，嚴重影響生產(chǎn)。

3.9 零序保護

對于大型電機，可以設(shè)置零序保護。

當一次設(shè)備發(fā)生單相接地時，會產(chǎn)生零序電流，當產(chǎn)生的零序電流超過設(shè)定值時保護裝置按照設(shè)定的要求進行保護。

當一次設(shè)備發(fā)生單相接地時，會產(chǎn)生零序電流，當產(chǎn)生的零序電流超過設(shè)定的零序電流時保護裝置按照設(shè)定的要求進行保護，在報警或分閘設(shè)定的延時時間后發(fā)出報警或分閘指令，以保證設(shè)備安全。

3.10 失壓保護

當電壓為零時，保護器按照設(shè)定的要求進行保，在報警或分閘設(shè)定的延時時間后發(fā)出報警或分閘指令，以保證電機設(shè)備安全。

失壓保護功能在本裝置上電后有效，也可以在電機起動后有效，其它保護功能僅在電機起動后有效。

4 參數(shù)設(shè)定

 
參數(shù)設(shè)置表﹙續(xù)一﹚
 

序 號	分 類	使 能	項 目	整定范圍	推薦整定范圍	步長	備 注
2	起動保護	開 關(guān)	報警	開/關(guān)
			分閘	開/關(guān)
			動作時間	0.00s---240.00s	5s---60s	0.01s
3	過流保護	開關(guān)	報警	開/關(guān)
			分閘	開/關(guān)
			動作值	Ie---20Ie	12Ie---15Ie	1A
			動作時間	0.00s---240.00s	0.05s---0.30s	0.01s
4	過載保護	開關(guān)	報警	開/關(guān)
			分閘	開/關(guān)
			動作值	1.2Ie---6Ie	1.1Ie---2Ie	0.1A
			動作時間	0.00s---120.00s	10s---60s	0.01s
5	堵轉(zhuǎn)保護	開關(guān)	報警	開/關(guān)
			分閘	開/關(guān)
			動作值	Ie---10Ie	5Ie---7Ie	0.1A
			動作時間	0.00s---240.00s	3s---10s	0.01
6	不平衡保護	開關(guān)	報警	開/關(guān)
			分閘	開/關(guān)
			動作值	1%---99%	30%---80%	1%
			動作時間	0.00s---240.00s	3s---10s	0.01
7	缺相保護	開 關(guān)	報警	開/關(guān)
			分閘	開/關(guān)
			動作時間	0.00s---240.00s	1s---5s	0.01S
8	過壓保護	開關(guān)	報警	開/關(guān)
			分閘	開/關(guān)
			動作值	Ue---1.2Ue	Ue---1.2Ue	1V
			動作時間	0.00s---240.00s	10s---60s	0.01S

 
 
參數(shù)設(shè)置表﹙續(xù)二﹚
 

序 號	分 類	使 能	項 目	整定范圍	推薦整定范圍	步長	備 注
9	欠壓保護	開關(guān)	報警
			分閘
			動作值	0.7Ue---Ue	1V
			動作時間	10s---60s	10s---60s	0.01s
10	失壓保護	開 關(guān)	報警	開/關(guān)
			分閘	開/關(guān)
			動作時間	0.00s---240.00s	3s---10s	0.01s
11	零序保護	開關(guān)	報警	開/關(guān)
			分閘	開/關(guān)
			動作值	0mA---500mA	50---200mA	1mA
			動作時間	0.00s---240.00s	100s---200s	0.01s

5 接線說明

裝置后面有兩排端子，端子間距為 11.125mm，由于接入裝置的電流可能較大， 接線時要求制作 U 型或 O 型線頭，以增大接觸面積，并保證可靠連接。

對外端子接線表

定貨須知

定貨須注明產(chǎn)品名稱、型號、數(shù)量、設(shè)備規(guī)格，