GKG-HG矿用一般型高压启动柜

GKG-HG 高压电机综合起动柜使用说明书

1 主要用途及适用范围

高压电动机是各工业部门广泛使用的重要电器设备，而高压电动机综合起动柜性能技术水平，直接影响其电机及负载的运行质量

我公司长期致力于高压电机起动、同步电机励磁设备的研究与制造，具有*的控制技术及成熟的生产体系，在行业中处于水平

GKG-HG 系列高压电机综合启动柜，适用于交流 50Hz（60Hz）、电压 3kV-6kV-10 kV电力网络中，对于不可逆、不调速及不要求制动的高压绕线电动机进行起动、停止及运行控制

本装置采用了高科技产品 ZCMP-106 型电机综合保护仪，有效地保证了高压电机的可靠运行GKG-HG 系列高压电机综合起动柜，广泛地应用于拖动大型水泵、风机、球磨机、轧钢机、压缩机、破碎机、皮带运输机等高压绕线电动机

本系列产品，频敏变阻器和液阻软起等起动方式

2 型号说明

3 使用条件

1.1 海拔高度不超过 1000 m ；

1.2 周围介质温度不高于＋40℃、不低于 －15℃；

1.3 没有导电尘埃及足以腐蚀金属、破坏绝缘的气体场所；

1.4 没有爆炸危险场所；

1.5 相对湿度不大于 90％（温度为＋25℃时）；

1.6 没有剧烈振动，垂直倾斜度不超过 5°的场所；

1.7 没有雨雪侵袭的地方

4 功能说明

GKG-HG 型高压电机综合起动柜，分为频敏变阻器或液阻软起等几种柜型真空开关采用真空断路器或真空接触器

对于 GKG-HG-BP 型绕线电机频敏起动柜，起动方式采用频敏变阻器作为降压限流元件，用以限制起动电流对电网和机械的冲击

对于 GKG-HG-RQ 型起动柜，需与 KZYR 型液阻软起动柜配套使用，限流元件由液阻软起动柜担当

2.1 本起动柜一次回路采用了高压真空开关由于真空开关适用于频繁操作，因此起动柜可用于较为频繁操作的场所，真空开关操作时产生的过电压可以通过避雷器进行抑制和保护

当高、低压供电系统失压时，起动柜均可以保护分闸

高压隔离开关与真空开关之间设有电气联锁，在真空开关分断状态下，按动电磁锁的按钮并拔出锁销即可分合隔离开关,（注意：用电磁锁钥匙也可在无操作电源的情况下将锁打开）保证操作者在未切断真空开关的情况下，不能分合高压隔离开关

2.2 ZCMP-106 型电机综合保护仪采用新型高性能单片机，功能强大，抗干扰性能好， 运算速度快用户可根据需要灵活设定各种参数和功能，为三相交流电机提供了一套完整的智能化保护措施该装置能对电机运行过程中出现的启动超时、过流、过载、堵转、缺相、不平衡、过压、欠压、失压等多种情况进行保护，从而保证了电机的安全运行

保护仪在出厂时，已经根据电机性能和负载特性，设置并且输入数据用户也可根据说明书，结合现场实际情况进行调整,监视或操作保护仪的使用方法，请参考保护仪说明书进行操作

对于真空接触器型起动柜，应将保护仪的过流保护功能

2.3 起动柜对外设有工艺联锁端子以便与各种主机控制箱联接，用户可根据实际情况需要，决定是否使用

2.4 起动柜设有 SA2 两地操作选择开关，作为远程或本柜两种操作方式，供用户选择如果用户使用远程操作方式，可连接对外预留端子中的外控合闸、外控分闸端子，在随机文件中有详细的端子配线图,可非常方便的与远程操作控制台进行联接

2.5 对于 GKG-HG-BP 降压起动柜，电机起动时间间可由励磁柜或本柜时间继电器 KT2 确定，根据所带负载，现场整定在 0～99 秒范围内，出厂整定在 10 秒

对于 GKG-HG-RQ 型起动柜，电机起动时间由液阻软起动柜控制起动时间

2.6 操作面板上装有三相电流表、电压表和指示灯，用户可以随时观察电动机的运行状况，并且有些已引至接线端子，供中控或现场操作方式选用

2.7 当电网或电机出现异常时，起动柜分闸并发出声光报警信号，直至故障消除并按动故障复位按钮为止

1.1 当软起柜或外部其他设备故障时，向高压柜发出故障指令，高压柜报警并且真空开关分闸，以保证电机的安全

1.2 同样，GKG-HG-RQ 型起动柜配备了合适的与 KZYR 型液阻软起动柜的接口电路

5 结构

起动柜为柜式结构，其中高压隔离开关、真空开关、避雷器、电压互感器、电流互感器等装于柜内的后部

对于 GKG-HG-BP 频敏起动柜，柜内下部同时还安装有短接接触器和频敏变阻器

对于采用真空接触器作为主开关的起动柜，柜内上部还装有高压熔断器，作为电机短路保护之用

在柜内上部前面，装有电气控制箱，箱内装有低压电气控制器件和接线端子， 箱门上装有指示仪表、操作器件及电机综合保护装置

6 安装接线

起动柜采用高压电缆（母排）进线，可将高压电缆从柜体底部（顶部或母排） 接至高压隔离开关上端

低压 AC220V 操作电源，选用不小于 2.5mm2 电缆接自低压配电柜起动柜右下角设有保护接地桩，请与接地网可靠连接

起动柜设有两对工艺联锁，起动柜的#5、#7 线与主机控制柜联接当主机油压、水压、温度等外部其他条件都正常时，其主机控制柜输出接点应该闭合，主机控制柜允许高压起动柜起动高压起动柜中#5、#7 出厂时已短接用户可根据实际情况， 如需要可将短接线拆除，串入工艺接点

起动柜的#3、#53 端子，用于接收负载设备的故障信号当主机运行出现异常

时，其控制柜输出接点应该闭合，起动柜自动分闸用户可根据负载实际情况需要， 并入工艺接点，以达到控制要求

起动柜设有异地操作转换开关 SA2，用户可根据实际需要选择如果使用，可将异地操作的合闸按钮接至#21、#23 线，分闸按钮接至#15、#17 线电压表可接至 B601＃、C601＃线

高压起动柜经#79 与#81、#91 与#93 号线对外提供电机运行与起动信号，用户可根据现场实际情况选用

高压起动柜还设有故障输出信号#95 与#97、允许起车信号#47 与#49 等供现场、中控室选用

电机定子的出线端 U、V、W 通过高压电缆从起动柜底部接至电流互感器 TA1、TA2 和穿墙套管的下端（其中 B 相为穿墙套管）

对于 GKG-HG-BP 频敏起动柜，将电机转子的出线端 X、Y、Z 通过电缆从起动柜底部接至真空接触器 KM2 主触头的下引出端，其上引出端已接至频敏变阻器

对于 GKG-HG-RQ 起动柜，除将电机转子的出线端 X、Y、Z 通过电缆接至液阻软起动柜外，还应将液阻软起动柜的备妥信号、故障信号及液阻切除信号可分别接于#7 和#9、#3 和#53 及#3 和#59 上，本柜的电机起动信号#87、#89 送至液阻柜

具体对外接线，请参考随机文件中的技术图纸及液阻软起动柜的随机文件进行连接

7调试与试车运行

2.1 GKG-HG-BP 频敏起动柜的模拟开车试验

2.1.1 参照被拖动设备及电动机的使用说明书，首*行盘车试验，检查机械传动情况是否正常

2.1.2 对于起动柜各部位的固定件、螺丝等进行检查，同时将电流表、电压表的指针归置到零位，防止由于运输过程造成松动和偏移，影响开车和运行

2.1.3 参照原理图进行检查，工艺连锁是否符合合闸和分闸要求

2.1.4 在正式开车之前，既给起动柜送高压电之前，应先作模拟分、合闸试验首先调试时，将电机综合保护仪中的失压保护功能（调试结束后可恢复），

其次检查高压柜，当各个装置正常，二次回路无短路现象后，方可送操作电源对于真空断路器型起动柜，转动储能开关 SK1, 储能指示灯及允许合闸指示灯亮后，可做分、合闸试验

按合闸按钮主真空开关 QF 或 KM1 应立刻合闸，延时时间到后，短接接触器 KM2 动作按分闸按钮真空开关 QF 或 KM1 和真空接触器 KM2 应同时分闸同时分闸、合闸及运行指示灯(如果有的话)应正确发光在合闸状态下，关闭操作电源，真空开关 QF 或 KM1 和真空接触器 KM2 应该立刻分闸对于真空断路器型起动柜，在分闸状态下，关闭操作电源，储能指示灯应缓慢熄灭观察本柜各项指示是否正常， 动作程序是否正确，合闸是否到位，分闸是否可靠转全压时间是否合适，是否可靠

2.1.5 检查电动机保护器的参数设置，并做出必要的调整

应该注意的是，起动超时保护时间(ZB)应大于电机起动时间（KT2）

2.1.6 在高压起动柜合闸的状态下，模拟故障或短接#3 与#53 线，真空开关应可靠分闸，并发出声光报警

2.2 GKG-HG-BP 频敏起动柜的正式开车试验

2.2.1 在模拟试验、联机试验均正常的情况下，方可认为具备开车条件

2.2.2 开车前，要准确核实上一级配电电压及整定值是否正确，电网容量是否足够送入高压电源，并将高压隔离开关合上，观察高压系统电压是否正常，观察起动柜允许指示灯是否发光

2.2.3 正式开车，观察电机电流及各项指示是否正常

2.2.4 频敏变阻器的抽头在试车时应接在 99%的位置上，如果起动电流较小，起动力矩不够，用户可根据实际情况，改换抽头的接法，以达到平稳起车的目的

2.2.5 频敏变阻器为短时工作制，起动时间总和不大于 2 分钟如数次起动之和超过 2 分钟，则须冷却 4 小时后再起动

2.3 GKG-HG-RQ 起动柜的调试开车试验

按液阻软起动柜的原理图与使用说明书调试好液阻软起动柜参考 7.1 章节对GKG-HG-RQ 起动柜进行独立模拟调试

检查 GKG-HG-RQ 起动柜与液阻软起动柜的连线是否准确无误

在 GKG-HG-RQ 起动柜与液阻软起动柜均正常的情况下，参考 7.1~7.2 章节内容进行联锁模拟调试及联机试验

8 使用、维护及备件

3.1 定期检查各电器设备、元件是否完好牢固，保护整定是否正确，开关连锁是否可靠，控制柜外壳接地是否良好等

3.2 定期检查控制线路、电气器件及传动系统的可靠性

3.3 为了设备的安全可靠运行，储备一些备品备件是必要的

对于 KR﹙S、T﹚FZ 系列高压电机综合起动柜，常用的备品备件型号如下，具体规格因柜型而异

a． 高压熔断器 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 型电机综合保护仪

d. QKSQ 系列起动电抗器或 BP 系列频敏变阻器

e. 电磁锁 DSN3-KZ AC220V

真空接触器 JCZ10 6kV 或 10kV

二、ZCMP-106 高压电机综合保护装置

1 概述

ZCMP-106 高压电机综合保护装置采用高性能、低功耗的 AVR 微处理器具有抗力强，工作稳定可靠等特点保护装置能对电机运行过程中出现的启动超时、过流、过载、堵转、缺相、不平衡、过压、欠压、零序过流、失压等多种情况进行保护并且具有保护功能选择，动作方式选择等功能，使得对电机的保护更加灵活多样

装置正常工作时实时显示三相电流和电压，方便用户查看并且用户还可以通过保护量显示功能随时查看启动电流、启动时间、不平衡度，峰值电流等所有保护量当发生故障报警或分闸时用户可以查看到故障的原因并且可以查看到报警或分闸前的所有检测量方便用户查找故障原因

本装置采用高性能的微处理器，具有良好的人机交互界面，清晰的汉字液晶显示，人性化的操作菜单，操作信息、保护信息一目了然，操作简单方便装置软件采用模块化、通用化设计，使功能配置更加灵活装置采用了多重软、硬件抗干扰设计，设计新颖、结构合理，工作稳定可靠，便于安装、配线和调试

2 操作说明

2.1 操作面板布置

操作面板的上部为显示装置设置及运行参数的液晶显示屏，并且设置了四个状态显示指示灯

下部为八个用于功能切换和数据输入的按键

2.2 主菜单及静态工作界面

在无操作且情况下，装置实时显示三相电流和电压

如果按下“设置/确认”键后，由该界面进入设置界面（如图 2-4），由此进入下一级菜单

当有故障发生时并且动作方式只是选择了报警，则经过动作时间延时后报警继电器闭合并且报警指示灯常亮，用户可以通过保护量显示界面查看到报警故障原因，故障解除时报警继电器断开，并且报警指示灯灭当故障发生时并且动作方式选择了分闸则自动有静态工作界面跳转到故障界面（如图 2-5）故障界面将显示出故障原因，用户可以通过“上移”或“下移”键查看各个保护量的值，按故障复位键返回到静态工作界面

当需要进行参数设置时，首先需要输入 5 位设置密码（如图 2-6）密码正确后才能进入参数设定界面

在输入参数设置密码界面里按“右移”键移动光标位置，按 “加数”或“减数”键输入密码，按“设置/确认”键确认，按“返回”键退出 图 2-6 输入密码界面参数设置密码出厂时统一为“00000” 正式使用时请管理人员及时修改密码并记住，防止他人随意修改数据

参数设置密码请用户一定妥善保管，一旦遗忘就必须返回厂家恢复

在图 2-4 所示的“设置界面”中按上述方法进入“密码值修改”界面（图 2-7），然后按 “右移”键移动光标位置，按“加数”或“减数”键输入密码，按“上移”或 “下移”键换行，按 “设置 / 确认”键确认，按“返回”键退出

在保护量显示界面里用户可也通过“上移”键和“下移”键查看所有保护量信息（如图 2-8），如果有报警故障则在峰值电流显示的下面显示报警

故障原因按返回键返回到设置界面

面在参数设置界面（如图 2-9）按“返回”键，返回到上一级菜单（静态工作界面）；按“上移”或“下移”键改变选定项目；按“设置/确认”键进入

在选定准备设置参数的项目（如“额定参数”或“过流保护：图 2-10 或图 2-11 所示界面” ）后，按 “右移”键移动光标位置，按“加数”或“减数”键切换“开” 和“关”或输入数字，按“上移”或“下移”键换行，按 “设置 / 确认”键确认， 按“返回”键返回上一级菜单

另外，按键操作时应准确果断，并随时注意液晶显示内容的变化

3 保护功能

3.1 起动保护

此保护一般也称起动超时保护

当电机启动时间达到用户设定的启动时 三 流还 的载电流时，保护装置按照内部设定的要求保 指令

3.2 过流保护

过流保护主要对电机短路提供保护，采用定时限过流保护，时限可或带极短的时限

3.3 过载保护

过载保护主要用于一次设备运行在负载较大，时间较长状态时，保护装置按照设定的要求保护，发出报警或分闸指令

过载保护采用的是反时限的保护方式，本装置采用我国反时限曲线标准特性方程中的非常反时限特性方程

Top=T*K/((I/Ip)^α-1)

上式中，Ip 为电流基准值，取过载电流设定值；T 为时间常数，取过载时间常数设定值

我国反时限曲线标准

3.4 堵转保护

电机在运行过程中，如果由于负荷过大或自身机械原因，造成电机轴被卡住， 而未及时解除故障，将造成电机过热，绝缘降低而烧坏电机

堵转保护适用于电机运行过程中发生此类故障的保护；当电流大于动作设定电流时，保护装置按照内部设定的要求保护，发出报警或分闸指令，避免电机烧坏

3.5 不平衡保护

电动机运行时，三相电流不平衡度达到保护设定值时，保护装置按照设定的要求保护，发出报警或分闸指令，使电机的运行更加安全三相不平衡度表示三相电流中电流和三相电流中最小电流的差值与三相电流中电流的比值

3.6 缺相保护

缺相故障运行时对电机的危害很大，当电机发生缺相时，保护装置按照设定的要求保护，发出报警或分闸指令，使电机的运行更加安全

3.7 过压保护

电压过高引起电机绝缘程度损坏，当电机运行电压超过设定的保护电压时保护装置按照设定的要求进行保护，在报警或分闸设定的延时时间后发出报警或分闸指令，以保证电机设备安全

3.8 欠压保护

电压过低会引起电机转速降低，甚至停止运行，当电机运行电压下降至设定的欠压保护设定值以下时，保护装置按照设定的要求进行保护，在报警或分闸设定时间延时后发出报警或分闸指令，以避免重要的生产工艺造成混乱，严重影响生产

3.9 零序保护

对于大型电机，可以设置零序保护

当一次设备发生单相接地时，会产生零序电流，当产生的零序电流超过设定值时保护装置按照设定的要求进行保护

当一次设备发生单相接地时，会产生零序电流，当产生的零序电流超过设定的零序电流时保护装置按照设定的要求进行保护，在报警或分闸设定的延时时间后发出报警或分闸指令，以保证设备安全

3.10 失压保护

当电压为零时，保护器按照设定的要求进行保，在报警或分闸设定的延时时间后发出报警或分闸指令，以保证电机设备安全

失压保护功能在本装置上电后有效，也可以在电机起动后有效，其它保护功能仅在电机起动后有效

4 参数设定

 
参数设置表﹙续一﹚
 

序 号	分 类	使 能	项 目	整定范围	推荐整定范围	步长	备 注
2	起动保护	开 关	报警	开/关
			分闸	开/关
			动作时间	0.00s---240.00s	5s---60s	0.01s
3	过流保护	开关	报警	开/关
			分闸	开/关
			动作值	Ie---20Ie	12Ie---15Ie	1A
			动作时间	0.00s---240.00s	0.05s---0.30s	0.01s
4	过载保护	开关	报警	开/关
			分闸	开/关
			动作值	1.2Ie---6Ie	1.1Ie---2Ie	0.1A
			动作时间	0.00s---120.00s	10s---60s	0.01s
5	堵转保护	开关	报警	开/关
			分闸	开/关
			动作值	Ie---10Ie	5Ie---7Ie	0.1A
			动作时间	0.00s---240.00s	3s---10s	0.01
6	不平衡保护	开关	报警	开/关
			分闸	开/关
			动作值	1%---99%	30%---80%	1%
			动作时间	0.00s---240.00s	3s---10s	0.01
7	缺相保护	开 关	报警	开/关
			分闸	开/关
			动作时间	0.00s---240.00s	1s---5s	0.01S
8	过压保护	开关	报警	开/关
			分闸	开/关
			动作值	Ue---1.2Ue	Ue---1.2Ue	1V
			动作时间	0.00s---240.00s	10s---60s	0.01S

 
 
参数设置表﹙续二﹚
 

序 号	分 类	使 能	项 目	整定范围	推荐整定范围	步长	备 注
9	欠压保护	开关	报警
			分闸
			动作值	0.7Ue---Ue	1V
			动作时间	10s---60s	10s---60s	0.01s
10	失压保护	开 关	报警	开/关
			分闸	开/关
			动作时间	0.00s---240.00s	3s---10s	0.01s
11	零序保护	开关	报警	开/关
			分闸	开/关
			动作值	0mA---500mA	50---200mA	1mA
			动作时间	0.00s---240.00s	100s---200s	0.01s

5 接线说明

装置后面有两排端子，端子间距为 11.125mm，由于接入装置的电流可能较大， 接线时要求制作 U 型或 O 型线头，以增大接触面积，并保证可靠连接

对外端子接线表

定货须注明产品名称、型号、数量、设备规格，如有特殊要求须先向本厂说明，从便尽量满足用户要求

本厂可代为客户设计一、二次系统方案