矿井无功功率自动补偿成套装置ZRKJTBBZ

    ZRKJTBBZ-1140(660)系列

矿用防爆型自动无功功率补偿装置

1、概述

目前，在各工业企业中， 由于感性负载的大量使用而导致供电系统功率因数偏低成为普遍存在的问题。 而功率因数的降低将造成能源的浪费， 设备端电压的降低，供电系统容量的增大等一系列的问题。 提高功率因数已成为很多企业的节能项目之一。在煤矿企业中，供电系统的负载以三相异步电动机为主，使功率因数偏低的问题更为突出。同时，煤矿井下复杂的环境条件和对电气设备的特殊要求，为提高功率因数带来了更多的技术困难和更高的要求。所以提高煤矿井下大功率设备的功率因数,对矿井的节能降耗有着重要的意义。

我公司生产的ZRKJTBBZ系列矿用隔爆型无功功率补偿馈电装置（以下简称装置），用于煤矿井下具有煤尘或甲烷混合物的爆炸性气体环境中，在交流50Hz、额定电压为1140V或660V的煤矿井下移动变电站，做馈电总开关和无功功率自动补偿、滤波。无功补偿方面可根据无功功率大小，功率因数和电压范围，自动跟踪控制电容器投切补偿，提高系统功率因数，并具有滤波功能，能有效地提高供电系统电能质量和配电网络的安全稳定；馈电总开关具漏电保护、漏电闭锁、过载、短路、三相不平衡（包括断相）、欠压等多种保护功能。

防爆电容补偿柜特性：

　　由于防爆配电柜的所有元件都装在隔爆型防爆腔内，空气不能流动，散热问题成为该防爆柜所要解决的关键问题。在这里我公司采用了一种新的散热技术-热管散热技术。

(1)热管技术原理热管是一种具有极高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小等优点。

(2)(2)结构布置我们将主回路设计成一个大单元，安装在长方形防爆腔内后壁，后壁上通过一个过度散热器与发热元件接合，防爆外壳外壁加焊槽形散热器，过度散热器与槽形散热器通过热管相连接。变频器内部产生的热量就通过防爆腔后壁过度散热器热管槽形散热器散发出去。

2、防爆电容补偿柜的防爆处理

(3)由于防爆电容补偿柜安装在矿井下使用的环境有爆炸性气体或粉尘较多，这就要求防爆电容补偿柜全密封防爆，所以它的外壳不能用普通的壳体，必需用标准的防爆腔，把补偿柜所有的元件都装在防爆腔内。在防爆腔门上开一个观察窗，把显示部分装在上面，把启动、停止、控制装在防爆腔门上，便于设备运行观察及调试。

2、使用条件

2.1 海拔高度不超过2000m；

2.2 周围环境温度为-5～+40℃；

2.3 周围环境湿度不大于95％（+25℃）；

2.4 无破坏性绝缘气体或蒸气的环境中；

2.5 无显著振动或冲击振动的地方；

2.6 能防止雨雪与滴水的地方；

2.7与水平面的安装倾斜度不超过15°

2.8 源电压：AC 1140V /660V；源电压波动范围：75%~110%。

3、型号及含义

4、产品执行标准

MT871-2011     《矿用隔爆型低压交流真空馈电开关》

GB3836.2-2010   《爆炸性环境 由隔爆外壳“d”保护的设备》

GB/T15576-2008 《低压成套无功功率补偿装置》

5. 补偿主要特点

5.1自动跟踪供电系统的无功功率变化情况，对供配电系统的无功功率进行跟踪补偿,补偿功率因数可提高到0.95以上，节约电能。

5.2采用特殊的控制方式，在电力电容器投入时涌流很小，不会对电容器本身和系统造成冲击。本装置具有完善的过电压、欠电压保护、短路保护、限制浪涌、抑制谐波、电容器放电等保护措施。

5.3可同屏显示系统功率因数COS∮、电压V、电流I及补偿后的功率因数等。

5.4有报警、自诊断、通讯、四遥等功能。

6、技术参数

6.1馈电主要技术参数：

额定工作电压

V

馈电额定电流

A

电源额定频率

Hz

工作制

1140(660)

630

50

长期

6.2补偿器主要技术参数

额定电压

(V)

额定容量

(kvar)

额定频率

(Hz)

额定电流

(A)

适用变压器

容量(KVA)

补偿效果

(cosφ)

1140(660)

360

50

142/240

～630

功率因数可达0.95以上

6.3.控制器主要技术参数

6.3.1测量精度

电    压：        ≤ 0.5%；     电    流：        ≤ 2.0%；

功率因数：        ≤ 1.0%；     时    间：        ≤ 1秒/天。

6.3.2输入采样限量

电    压：        0～ 1000V (PT 电压)

电    流：        0～ 5A (CT 电流)

6.3.3电源供应： AC/DC 176～265V / 25VA

6.3.4抗 干 扰 ：:共模2500V，差模1000V

7、结构特点

7.1 壳体采用隔爆型结构，右边为馈电总开关，左侧右侧或顶部为接线腔；左边为推车式补偿装置，电容投切采用CKJ5型真空接触器，电容器组前端采用塑壳断路器做总开关；每组电容都设有过载和过流等保护装置，并装有滤波和抑制涌流电抗器。

7.2壳体由接线盒、隔离开关箱体和电容器箱体三部分构成。 3 个箱体互为隔爆结构。 由隔爆型接线端子完成相互之间的电气联接。

7.3电器部分由主断路器， 智能型无功功率自动补偿控制器， 真空接触器， 保护熔断器， 电容器组， 电抗器等构成。

7.4在电器主断路器腔体上设有分、 合闸手柄。在电器腔体的前门上设有两个视察窗，分别用来观察系统电流、功率因数控制器和运行状态及各种参数、 电容器组投切状态。

   本装置的核心部分采用ZRKWNLC-1200型智能型无功功率自动补偿控制器，它是将人工智能成功运用于低压配电设备控制系统，采用高EMC设计，并配置软件狗、软件容错、硬件容错等多种手段，能满足各种恶劣运行环境的要求，能够从根本上杜绝误动和拒动，确保装置可靠运行。本控制器取样物理量为无功功率，并兼顾功率因数，完善的解决了功率因数型控制器的缺陷，在运行中既保证线路系统稳定、无振荡现象出现，又兼顾补偿效果。液晶显示屏对各种参数实现汉字显示，可按键查看系统电压、电流、有功、无功、功率因数。控制数据可预置、更改、查阅，停电可保持,并可通过485通讯口将数据上传。

自愈干式并联电容器吸收消化了ASEA国外先进技术和工艺，具有体积小、重量轻、损耗低、自愈性好、干式无膨胀、无漏油引起污染爆炸的危险，能在地下设施、高层建筑等较危险的场合使用，使用寿命10年以上。

整机封闭隔爆，机壳易于打开，便于维修，可因地制宜设置，安装简便。

8、工作原理（参见电气原理图）

供电系统的三相交流电源，经移动变电站或干式变压器的低压侧引入该装置馈电总开关接线腔的进线端，馈电总开关出线端接负载。补偿回路与装置馈电总开关负载端并联，对馈电线路补偿、滤波。在装置腔体内U、V、W经断路器连接*多16个补偿支路，其间由干式并联电容器智能保护器对补偿回路过载、欠压、过压、过流、三相不平衡、漏电闭锁实施保护；电流表直观实时显示补偿电流大小；采样电流互感器串接在馈电开关A相上，其二次侧K1和K2作为采样电流信号接入控制器；三相同步隔离变压器二次侧采样电压信号Ub、Uc进入控制器3、6，处理后给出控制信号控制接触器投切。通过控制继电器KA1~KA16吸合，可以控制主回路接触器KM1~KM16接通，经串联铁心电抗器L1~L16用户限制合闸涌流及抑制谐波，使电容器组C1~C16按组投入或切除，对供电系统的无功功率进行自动补偿。

   该装置设有工频过电压保护，当电网电压大于设定值时，补偿器能在1min内逐组切除电容器。

9.1.8表:参数含义解释

参数

含    义

取 值 范 围

备               注

CT

电流变比

1-999

例如CT=40表示200A:5A

PT

电压变比

1-10

例如PT=3 表示电压等级为660V

UL

电压下限

50-100%

欠压点，当电网电压低于下限时控制器切除所有已投电容．

UH

电压上限

100-160%

过压点，当电网电压高于上限时控制器切除所有已投电容．

CSH

目标功率因数上限

0.90-1.00

补偿目标，当系统功率因数补偿到上限与下限之间时无论系统所缺无功多少不再进行投切动作．当低于下限时进行投动作，高于上限时进行切动作．如果上限和下限为同一个值，可视为只有一个目标功率因数．下限的设定值不能高于上限．

CSL

目标功率因数下限

0.90-1.00

HV

谐波上限

0-99%

电压谐波总畸变率上限，当电网含谐波超过门限时控制器不再进行投切工作．

TD

投切延时

(1-9999)×20ms

投切的时间间隔，以20ms为基准单位，实际投切延时为设定值×20ms．

MT

投切门限

0.5-1.0 C

(C为电容值)

例如MT=0.8表示某路所设容值为100Kvar,系统把此路电容当作100Kvar×0.8=80Kvar进行操作．

BT

波特率

1200-9600

与上位机设置一致

ID

终端地址

0-999

与上位机设置一致

UCH

过压预报警门限

0-10%

当过压限度达到(UH－UCH)和UH之间不再进行投切

UCL

欠压预报警门限

0-10%

当欠压限度达到UL和(UL+UCL)之间不再进行投切

LUG

共相补偿路数

0-(12－LUF×3)

共分模式下可设置

LUF

分相补偿路数

0-(12－LUG)/3

共分模式下可设置

10、设备安装

10.1该装置在安装前，要确定井下电源电压等级是否与标称电压相符。选配的装置容量是否与要补偿的变压器容量相适应。

10.2将要接入的移动变电站低压侧供电系统电压断开，将移动变电站低压馈电开关输出电缆接到本装置接线腔体内的进线接线柱L1、L2、L3上，供电系统电缆接在输出接线柱U、V、W上（即将本装置串联接入需要补偿的供电系统中）。

10.3安装接线示意图如下图：

接 线 示 意 图

10.4本装置按照示意图接线后，形式上是串联于供电系统，但因实际补偿回路是在装置总开关负载侧并联。

11、工作方式

当确定回路需要补偿时，可将补偿侧断路器合闸，再根据需要设置补偿参数，选择自动投切补偿或手动补偿。自动补偿，控制器根据设定值自动决定是否投入电容器组，控制器自动在开路电容器队列中按顺序选择合适的电容器组投切。当超前无功超过设定值时，控制器自动在闭合路队列中按顺序选择合适的电容器组切除，保证系统功率因数控制在设定范围内。手动投切可人工进入菜单选择投切电容器组。

12、故障与排除

该装置可能发生故障的现象、原因分析及解决办法如下表：

现   象

原因分析

解决办法

1、控制器显示投入指示正常，功率因数指示原值。

1、保护真空接触器的熔断器熔断。

2、电容器内部开路或损坏。

1、更换熔断器。

2、更换电容器。

2、控制器显示的故障标记。

查控制器故障显示列表。

按控制器故障列表内容排除。

13、注意事项

13.1严禁带电开盖安装或检修

13.2使用前认真阅读使用说明书。

13.3本装置因故需要打开接线盒腔体或隔离开关腔体时，必须切断上级电源。

13.4必须在切断电源15分钟后，才能打开电器腔体的前门。

13.5不要磕伤或划伤隔爆面；隔场面经清洗后应涂抹一层防锈油或凡士林；在检修时隔爆面应向上放置，不得直接接触地面；隔爆面上的紧固螺丝不要任意更换，弹簧垫圈应齐全。

13.6系统电压与补偿装置出厂时整定电压是否一致，并将保护器中的电压等级参数重新设置。

13.7维修时，不得随意改变电气元件的规格、参数。

13.8如本装置出现故障时，为不影响供电系统的正常使用，可将隔离开关打到断开的位置，待故障排除后可继续投入使用。

14、  定货须知

14.1   装置的型号及名称；

14.2   定货台数，电压等级，额定电流，额定容量(kvar)等。

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序号 设备名称 型号规格 单位 数量 备注：参考尺寸 1 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-50KVar/P7（2*10+2*15） 台 1 1600*1200*1200mm 2 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-75KVar/P7（1*15+2*30） 台 1 1600*1200*1200mm 3 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-90KVar/P7（2*15+2*30） 台 1 1600*1200*1200mm 4 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-100KVar/P7（2*25+1*50） 台 1 1600*1200*1200mm 5 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-125KVar/P7（1+25+2*50） 台 1 1600*1200*1200mm 6 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-150KVar/P7（2*25+2*50） 台 1 1600*1200*1200mm 7 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-180KVar/P7（2*15+3*50） 台 1 1600*1200*1200mm 8 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-200KVar/P7（2*25+3*50） 台 1 1600*1200*1200mm 9 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-250KVar/P7（2*25+4*50） 台 1 1600*1200*1200mm 10 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-300KVar/P7（2*25+5*50） 台 1 1600*1200*1200mm 11 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-320KVar/P7（1*20+6*50） 台 1 2200*1200*1200mm 12 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-350KVar/P7（2*25+6*50） 台 1 2200*1200*1200mm 13 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-375KVar/P7（1*25+7*50） 台 1 2200*1200*1200mm 14 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-400KVar/P7（2*25+7*50） 台 1 2200*1200*1200mm 15 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-420KVar/P7（1*20+8*50） 台 1 2200*1200*1200mm 16 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-450KVar/P7（2*25+8*50） 台 1 2200*1200*1200mm 17 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-500KVar/P7（2*25+9*50） 台 1 2200*1200*1200mm 18 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-500KVar/P7（10*50） 台 1 2200*1200*1200mm 19 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-550KVar/P7（11*50） 台 1 2200*1200*1200mm 20 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-0.66-600KVar/P7（12*50） 台 1 2200*1200*1200mm ? ? ? ? ? ? 序号 设备名称 型号规格 单位 数量 备注：参考尺寸 1 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-50KVar/P7（2*10+2*15） 台 1 1600*1200*1200mm 2 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-75KVar/P7（1*15+2*30） 台 1 1600*1200*1200mm 3 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-90KVar/P7（2*15+2*30） 台 1 1600*1200*1200mm 4 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-100KVar/P7（2*25+1*50） 台 1 1600*1200*1200mm 5 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-125KVar/P7（1+25+2*50） 台 1 1600*1200*1200mm 6 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-150KVar/P7（2*25+2*50） 台 1 1600*1200*1200mm 7 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-180KVar/P7（2*15+3*50） 台 1 1600*1200*1200mm 8 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-200KVar/P7（2*25+3*50） 台 1 1600*1200*1200mm 9 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-250KVar/P7（2*25+4*50） 台 1 1600*1200*1200mm 10 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-300KVar/P7（2*25+5*50） 台 1 1600*1200*1200mm 11 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-320KVar/P7（1*20+6*50） 台 1 2200*1200*1200mm 12 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-350KVar/P7（2*25+6*50） 台 1 2200*1200*1200mm 13 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-375KVar/P7（1*25+7*50） 台 1 2200*1200*1200mm 14 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-400KVar/P7（2*25+7*50） 台 1 2200*1200*1200mm 15 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-420KVar/P7（1*20+8*50） 台 1 2200*1200*1200mm 16 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-450KVar/P7（2*25+8*50） 台 1 2200*1200*1200mm 17 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-500KVar/P7（2*25+9*50） 台 1 2200*1200*1200mm 18 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-500KVar/P7（10*50） 台 1 2200*1200*1200mm 19 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-550KVar/P7（11*50） 台 1 2200*1200*1200mm 20 矿井专用井下防爆自动无功功率补偿装置 ZRKJTBBL-1.14-600KVar/P7（12*50） 台 1 2200*1200*1200mm

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