CN201478797U - 矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置，包括三相电抗器SK₀(1)、阻容分压电路LK₀、时序鉴别集中选漏保护箱(3)构成，其特征在于在时序鉴别集中选漏保护箱(3)和三相电抗器SK₀(1)之间设有零序变压器TC₂(2)，在时序鉴别集中选漏保护箱(3)的上侧设一排零序电流互感器CT₁……CT_n(4)及相应三相电抗器SK₁……SK_n(5)和分路馈电开关KB₁……KBn(6)，并设有通讯接口(9)和菜单操作键接口(11)。该“选漏保护器”，既能单相选漏保护，又能把馈出线单项漏电选线、母线单相漏电判选和三相对称分散性漏电监选一体保护；还有防爆、显示、通讯功能，可实现远距离控制。

Description

矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种矿井低压电网选择性漏电保护装置的改进，具体地说是一种既能选漏保护，又能把馈出线单项漏电选线、母线单相漏电判选和三相对称分散性漏电监选于一体保护，又具有防爆、显示、通讯功能的矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置。

背景技术

煤矿生产具有高风险性，安全生产必须放到第一位置，在这一方面国家要求十分严格。尽管如此，安全事故仍不断出现，究其原因，低压电网漏电的问题仍是重要原因之一。电缆、开关、电机等设备在井下运行中，由于受潮或进水等原因，常引起三相绝缘同时均匀降低，当人身触及一相电源或一相对地金属性短路时，将会引起很大的入地电流，可导致人身触电和瓦斯、煤尘、电雷管爆炸等事故的发生。目前，解决低压电网漏电问题的主要设备有多种，但主要有两种：一种是无选择性的低压检漏继电器，包括圆筒形防爆外壳和内部安装的机芯构成，采用附加直流电源和桥式比较电路对电网的绝缘状况进行检测，这种无选择性的低压检漏继电器所存在的不足是只能和专门的隔爆型自动馈电开关配合使用，由于采用静态补偿法，电感电抗值调定以后不能随电容自动变化，常会出现越级跳闸，导致整个供电系统断电；另一种是有选择性的低压漏电保护器，包括零序电流互感器、手动式零序电抗器、单相漏电选漏模块、跳闸继电器构成，采用零序功率方向原理或零序电流相敏比较原理，这种有选择性的低压漏电保护器所存在的不足是：由于在机芯中含有手动式零序电抗器，这种手动调节式零序电抗器往往因电网运行方式的变化或因故切除部分供电线路而出现过补偿状态，在过补偿状态下，就进入“死区”，失去选漏保护功能；一种“矿井低压电网时序鉴别选漏方法及保护器”的专利项目可克服以上不足，这种“矿井低压电网时序鉴别选漏方法及保护器”，包括三相电抗器、阻容分压电路、零序互感器、单相选漏模块以及跳闸继电器、报警器构成，零序电压信号从三相电抗器的中性点对地阻容分压电路中取出，进入单相选漏模块，单相选漏模块中的时序鉴别器只对一路低压电缆的单相漏电故障进行监护，实现选择性的保护。这种保护器，解决了“死区”问题，也能保证在井下低压电网的无补偿、欠补偿、全补偿和过补偿运行状态下的正常运行。但也存在不足，主要的不足：一是由于所使用的单相选漏模块中的时序鉴别器只对一路低压电缆的单相漏电故障进行监护，所以只能对单相支路供电进行选漏保护，不能对馈出线单项漏电选线、母线单相漏电判选和三相对称分散性漏电监选集中保护；二是由于此保护器加在馈电开关中，所以减小了防爆容积，增加了隔爆腔体的爆炸危险性，防爆性能降低；同时也不能显示和通讯遥控，使用不方便。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种既能单相选漏保护，又能把馈出线单项漏电选线、母线单相漏电判选和三相对称分散性漏电监选于一体保护，又具有显示、通讯遥控功能、独立设置的矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置。

为达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：该矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置，包括三相电抗器SK₀、阻容分压电路LK₀、时序鉴别集中选漏保护箱构成，其特征在于在时序鉴别集中选漏保护箱和三相电抗器SK₀之间设有零序变压器TC₂，零序变压器TC₂从三相电抗器SK₀的中性点接出，零序变压器TC₂的次级线圈输入时序鉴别集中选漏保护箱，为时序鉴别集中选漏保护箱输入零序电压信号U₀，在时序鉴别集中选漏保护箱的上侧设一排零序电流互感器CT₁……CT_n，在一排零序电流互感器CT₁……CT_n的一侧并联上相对应的三相电抗器SK₁……SK_n，一排零序电流互感器CT₁……CT_n和相对应的三相电抗器SK₁……SK_n均并联于总馈电开关KB₀的输出导线上，一排零序电流互感器CT₁……CT_n的另一端与相应的分路馈电开关KB₁……KB_n中的中性点相连接，在分路馈电开关KB₁……KB_n上分别连接上相应的阻容分压电路LK₁……LK_n，一排零序电流互感器CT₁……CT_n的零序电流信号i₀₁……i_0n和电压信号U₀₁……U_0n均接入时序鉴别集中选漏保护箱，一排零序电流互感器CT₁……CT_n的另一端与相应的分路馈电开关KB₁……KB_n中的中性点相连接，分路馈电开关KB₁……KB_n的一个触点通过导线分别与时序鉴别集中选漏保护箱的KC₁……KC_n接脚相连接，分路馈电开关KB₁……KB_n的另一个触点通过导线分别与单片机管理及液晶显示模块盒的KB₁脚……KB_n脚相连接，三相电抗器SK₀连接上阻容分压电路LK₀，阻容分压电路LK₀连接直流检测电源盒，直流检测电源盒分别接在时序鉴别集中选漏保护箱的DZ脚、FW脚和单片机管理及液晶显示模块盒的U_R脚，同时，总馈电开关KB₀也连接单片机管理及液晶显示模块盒的KB₀脚，在单片机管理及液晶显示模块盒的输出端设通讯接口和菜单操作键接口。本实用新型还通过如下措施实施：所述的时序鉴别集中选漏保护箱，包括零序电压信号U₀处理电路、零序电流信号i₀₁…i_0n处理电路和电压信号U₀₁……U_0n处理电路、时序鉴别选漏芯片和驱动器构成，均为现有技术，故不多述；在单片机管理及液晶显示模块盒和时序鉴别集中选漏保护箱的电路中还设复位按键；除总馈电开关KB₀和分路馈电开关KB₁……KB_n以外的各部件及连接电路板均安装在同一个独立的防爆外壳内；所述的一排零序电流互感器CT₁……CT_n可为6个，即下标“n”为6，与此相对应，其他的配件也为6个。

本实用新型的有益效果在于：与目前使用的“矿井低压电网时序鉴别选漏保护器”相比，由于在时序鉴别集中选漏保护箱的上侧设一排零序电流互感器，分别接入分路馈电开关，所以既能单相选漏保护，又能把馈出线单项漏电选线、母线单相漏电判选和三相对称分散性漏电监选于一体保护；由于设有单片机管理及液晶显示模块盒和通讯接口，所以又具有显示、通讯遥控功能，可实现远距离控制，使用方便；由于把时序鉴别集中选漏保护箱、单片机管理及液晶显示模块盒及其配件均安装在同一个防爆外壳内，所以具有防爆功能。

附图说明

图1、为本实用新型的电路原理示意图。

图2、为本实用新型的装配结构示意图。

具体实施方式

参照图1、2制作本实用新型。该矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置，包括三相电抗器SK₀1、阻容分压电路LK₀、时序鉴别集中选漏保护箱3构成，其特征在于在时序鉴别集中选漏保护箱3和三相电抗器SK₀1之间设有零序变压器TC₂2，零序变压器TC₂2从三相电抗器SK₀1的中性点接出，零序变压器TC₂2的次级线圈输入时序鉴别集中选漏保护箱3，为时序鉴别集中选漏保护箱3输入零序电压信号U₀，在时序鉴别集中选漏保护箱3的上侧设一排零序电流互感器CT₁……CT_n4，在一排零序电流互感器CT₁……CT_n4的一侧并联上相对应的三相电抗器SK₁……SK_n5，一排零序电流互感器CT₁……CT_n4和相对应的三相电抗器SK₁……SK_n5均并联于总馈电开关KB₀的输出导线10上，一排零序电流互感器CT₁……CT_n4的另一端与相应的分路馈电开关KB₁……KBn6中的中性点相连接，实现对多相支路供电保护，在分路馈电开关KB₁……KBn6上分别连接上相应的阻容分压电路LK₁……LKn，一排零序电流互感器CT₁……CT_n4的零序电流信号i₀₁……i_0n和电压信号U₀₁……U_0n均接入时序鉴别集中选漏保护箱3，一排零序电流互感器CT₁……CTn4的另一端与相应的分路馈电开关KB₁……KBn6中的中性点相连接，分路馈电开关KB₁……KBn6的一个触点通过导线分别与时序鉴别集中选漏保护箱3的KC₁……KCn接脚相连接，分路馈电开关KB₁……KBn6的另一个触点通过导线分别与单片机管理及液晶显示模块盒7的KB₁脚……KBn脚相连接，三相电抗器SK₀1连接上阻容分压电路LK₀，阻容分压电路LK₀连接直流检测电源盒8，直流检测电源盒8分别接在时序鉴别集中选漏保护箱3的DZ脚、FW脚和单片机管理及液晶显示模块盒7的U_R脚，为时序鉴别集中选漏保护箱3和单片机管理及液晶显示模块盒7提供直流工作电源，同时，总馈电开关KB₀也连接单片机管理及液晶显示模块盒7的KB₀脚，在单片机管理及液晶显示模块盒7的输出端设通讯接口9和菜单操作键接口11，通过通讯接口9实现远距离遥控，通过菜单操作键接口11实现各种操作设置。所述的时序鉴别集中选漏保护箱3，包括零序电压信号U₀处理电路、零序电流信号i₀₁……i_0n处理电路和电压信号U₀₁……U_0n处理电路、时序鉴别选漏芯片和驱动器构成，均为现有技术，故不多述；在单片机管理及液晶显示模块盒7和时序鉴别集中选漏保护箱3的电路中还设复位按键12；除总馈电开关KB₀和分路馈电开关KB₁……KBn6以外的各部件及连接电路板均安装在同一个独立的防爆外壳13内；所述的一排零序电流互感器CT₁……CT_n4可为6个，即下标“n”为6，与此相对应，其他的配件也为6个。在线路零序电流互感器CT₁……CT_n4中，零序电压信号U₀、直流检测电源盒8和总馈电开关KB₀构成附加直流法漏电检测电路；各支路的零序电流信号i₀₁……i_0n分别进入时序鉴别集中选漏保护箱3内作为进行判别的基准信号，当分路馈电开关KB₁……KBn6中的某路出现漏电故障时，依据以下两个条件判别：(1)零序电流信号i₀₁……i_0n上升沿滞后于零序电压信号U₀₁……U_0n上升沿而超前零序电压信号U₀₁……U_0n下降沿，即零序电流信号i₀₁……i_0n上升沿界于零序电压信号U₀₁……U_0n上升沿与下降沿之间；(2)零序电压信号U₀₁……U_0n下降沿沿滞后于零序电压信号U₀₁……U_0n下降沿需大于0度而小于180度；零序电流信号i₀₁……i_0n的方波相对于零序电压信号U₀₁……U_0n相位随着三相电网是无补偿、欠补偿、过补偿的程度在0-1700范围间变化，当分路馈电开关KB₁、……KBn6中的某路出现漏电故障又同时满足上述两个条件时才能判断为漏电线路，然后由时序鉴别集中选漏保护箱3发出指令，使相应的分路馈电开关跳闸，同时，单片机管理及液晶显示模块盒7中的液晶显示器进行显示，显示出是哪一个分路为漏电线路。

Claims (3)

1.一种矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置，包括三相电抗器SK₀(1)、阻容分压电路LK₀、时序鉴别集中选漏保护箱(3)构成，其特征在于在时序鉴别集中选漏保护箱(3)和三相电抗器SK₀(1)之间设有零序变压器TC₂(2)，零序变压器TC₂(2)从三相电抗器SK₀(1)的中性点接出，零序变压器TC₂(2)的次级线圈输入时序鉴别集中选漏保护箱(3)，在时序鉴别集中选漏保护箱(3)的上侧设一排零序电流互感器CT₁……CT_n(4)，在一排零序电流互感器CT₁……CT_n(4)的一侧并联上相对应的三相电抗器SK₁……SK_n(5)，一排零序电流互感器CT₁……CT_n(4)和相对应的三相电抗器SK₁……SK_n(5)均并联于总馈电开关KB₀的输出导线(10)上，一排零序电流互感器CT₁……CT_n(4)的另一端与相应的分路馈电开关KB₁……KBn(6)中的中性点相连接，在分路馈电开关KB₁……KBn(6)上分别连接上相应的阻容分压电路LK₁……LKn，一排零序电流互感器CT₁……CT_n(4)的零序电流信号i₀₁……i_0n和电压信号U₀₁……U_0n均接入时序鉴别集中选漏保护箱(3)，一排零序电流互感器CT₁……CTn(4)的另一端与相应的分路馈电开关KB₁……KBn(6)中的中性点相连接，分路馈电开关KB₁……KBn(6)的一个触点通过导线分别与时序鉴别集中选漏保护箱(3)的KC₁……KCn接脚相连接，分路馈电开关KB₁……KBn(6)的另一个触点通过导线分别与单片机管理及液晶显示模块盒(7)的KB₁脚……KBn脚相连接，三相电抗器SK₀(1)连接上阻容分压电路LK₀，阻容分压电路LK₀连接直流检测电源盒(8)，直流检测电源盒(8)分别接在时序鉴别集中选漏保护箱(3)的DZ脚、FW脚和单片机管理及液晶显示模块盒(7)的U_R脚，同时，总馈电开关KB₀也连接单片机管理及液晶显示模块盒(7)的KB₀脚，在单片机管理及液晶显示模块盒(7)的输出端设通讯接口(9)和菜单操作键接口(11)。

2.根据权利要求1所述的矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置，其特征在于在单片机管理及液晶显示模块盒(7)和时序鉴别集中选漏保护箱(3)的电路中还设复位按键(12)。

3.根据权利要求1所述的矿井低压电网隔爆型时序鉴别集中选漏保护装置，其特征在于除总馈电开关KB₀和分路馈电开关KB₁……KBn(6)以外的各部件及连接电路板均安装在同一个独立的防爆外壳(13)内；所述的一排零序电流互感器CT₁……CTn(4)为6个。

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