CN204376373U - 干煤系统用电设备接地电弧故障报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种干煤系统用电设备接地电弧故障报警装置，属于电气火灾防范领域；该装置包括零序电流互感器、过电流继电器、电熔器、时间继电器、中间继电器、信号显示灯、蜂鸣器、解除按钮、试验按钮和复位按钮，本实用新型的零序电流互感器检测点安装在所有馈线接地电流回路的必经之处，能够做到全面监测没有遗漏，电气运行人员在接到声光报警后，可以及时查找故障点并进行处理，采用装置后，能避免接地电弧长时间的存在，减小电弧高温引燃干煤系统各车间易燃物的机率，本装置的投资成本低，增加的一台零序电流互感器和一套报警装置均安装在低压母联柜中，不需另占用安装空间。

Description

干煤系统用电设备接地电弧故障报警装置

技术领域

本实用新型属于电气火灾防范领域，具体涉及一种干煤系统用电设备接地电弧故障报警装置。

背景技术

煤气站干煤系统主要包括干煤棚、上煤皮带、干煤破碎、干煤筛分等车间，用电设备按供电可靠性的要求，大部分确定为二级负荷；干煤系统变配电所内按两台变压器设计，当一台变压器故障时，另一台应满足干煤系统所有用电负荷的需要，所内低压侧母线为单母线分段方式，正常时分列运行；按现行规范要求，对多电源TN系统，为避免工作电流流过不期望的路径，不允许各变压器的中性点直接对地连接，应把各变压器中性点互相连接后再与保护导体进行一点连接，保护导体再进行接地。

干煤系统现有供配电系统只是针对电缆、用电设备的短路保护、金属性接地故障保护，没有专门针对发生接地电弧故障的保护措施；当馈线回路绝缘水平下降，而发生接地电弧故障时，会出现如下问题：

(1)由于电弧的阻抗较大，导致故障电流相对于金属性接地要小得多，线路断路器往往不能进行自动切断电源的保护；

(2)没有装设接地电弧故障报警装置，电气运行人员对发生的接地电弧故障不能及时掌握，更不会采取有效措施；

(3)电弧不能自行熄灭，持续时间长，局部高温可达2000℃；

(4)在干煤系统的环境内，持续存在的电弧高温足以引燃干煤系统各车间的易燃物，从而引发事故。

干煤系统现有供配电系统在电气火灾防范方面是没有考虑的，存在着较大的安全隐患。

实用新型内容

针对现有技术的缺点，本实用新型提出一种干煤系统用电设备接地电弧故障报警装置，以达到在低成本的投资下，全面监测干煤系统用电设备的接地电弧故障、及时排除电弧故障和减小电弧高温引燃干煤系统各车间易燃物的机率的目的。

一种干煤系统用电设备接地电弧故障报警装置，包括零序电流互感器、过电流继电器、电熔器、时间继电器、中间继电器、信号显示灯、蜂鸣器、解除按钮、试验按钮和复位按钮；

所述零序电流互感器的二次侧一端与过电流继电器的电磁线圈一端连接，零序电流互感器的二次侧另一端与过电流继电器的电磁线圈另一端连接并接地；电熔器的一端与电源供电端连接，电熔器的另一端同时与过电流继电器的常开触点一端、时间继电器的延时常开触点一端、试验按钮的一端和复位按钮的一端连接，过电流继电器的常开触点另一端与时间继电器的电磁线圈一端连接，时间继电器的延时常开触点另一端同时与试验按钮的另一端、信号显示灯的一端和中间继电器的常闭触点一端连接，中间继电器的常闭触点另一端与蜂鸣器的一端连接，复位按钮的另一端同时与解除按钮的一端和中间继电器的常开触点一端连接，解除按钮的另一端同时与中间继电器的常开触点另一端和中间继电器的电磁线圈一端连接，时间继电器的电磁线圈另一端同时与信号显示灯的另一端、蜂鸣器的另一端和中间继电器的电磁线圈另一端连接并连接中性线。

所述的零序电流互感器、过电流继电器、电熔器、时间继电器和中间继电器均安装在低压母联柜内，所述的信号显示灯、蜂鸣器、解除按钮、复位按钮和试验按钮安装在监控室。

所述的零序电流互感器安装在干煤系统中供配电系统的中性导体与保护导体连接处。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的零序电流互感器检测点安装在所有馈线接地电流回路的必经之处，能够做到全面监测没有遗漏；接地电弧故障至发生事故往往需要一段时间，电气运行人员在接到声光报警后，可对故障点进行查找，并可采取相应措施对故障进行处理；采用本装置后，能避免接地电弧长时间的存在，减小电弧高温引燃干煤系统各车间易燃物的机率；本装置的投资成本低，增加的一台零序电流互感器和一套报警装置均安装在低压母联柜中，不需另占用安装空间。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的干煤系统用电设备接地电弧故障报警装置结构框图；

图2为本实用新型一种实施例的零序电流互感器安装位置示意图；

图3为本实用新型一种实施例的接地电弧故障监测电路原理图；

图4为本实用新型一种实施例的接地电弧故障报警电路原理图；

图5为本实用新型一种实施例的低压母联柜内元件与监控盘上元件的连接方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。

本实施例中，通过对某一煤站干煤系统所有用电设备进行负荷计算，得有功功率1050kW，无功功率505kVar，视在功率1165kVA，选择2台型号为1250kVA，10/0.4kV，U％＝6％，D，yn11的配电变压器，采用单母线分断方式接线，两台变压器同时工作，分列运行；低压配电采用TN-S系统，低压相导体L1、L2、L3选择三条规格为125X10的铜母线，中性线导体N选择一条规格为63X10铜母线，保护导体PE选择一条规格为63X10的铜母线。

如图1所示，本实施例中，干煤系统用电设备接地电弧故障报警装置包括零序电流互感器、过电流继电器、电熔器、时间继电器、中间继电器、信号显示灯、蜂鸣器、解除按钮、试验按钮和复位按钮。

本实施例中，零序电流互感器TA采用LYM-0.5型，1500/5A型号，过电流继电器KE采用LL-11A/10型号，电熔器FU采用gF1-16/4A型号，时间继电器KT采用DH48S型号，中间继电器KA采用GMR-8/6A型号，信号显示灯HR采用AD16-16B/r31型号，蜂鸣器HA采用～220V型号，解除按钮SF采用LA39-B2-2/r型号，复位按钮SS采用LA39-B2-2/g型号，试验按钮SB采用LA39-B2-2/y型号。

本实施例中，在低压母联柜结构支架上固定一块150mm×150mm的钢板，在钢板上安装过电流继电器KE、电熔器FU、时间继电器KT和中间继电器KA；在低压母联柜内靠后侧结构支架上固定安装一台零序电流互感器TA，安装位置如图2所示，图中1为干煤变配电所，2为第一变压器，3为第一进线断路器，4为第二变压器，5为第二进线断路器，6为低压母联柜，7为零序电流互感器，8为接地母排，9为干煤用电设备，10为出线断路器，采用一条规格为63X10的铜母线在靠柜后侧把中性导体N与保护导体PE一点连接起来，并从零序电流互感器中穿过，保护导体再进行接地；信号显示灯HR、蜂鸣器HA、解除按钮SF、复位按钮SS和试验按钮SB安装在监控室的监控盘上；低压母联柜与监控室的监控盘采用一条规格为KVVP-0.45/0.75，1(7×1.5)的控制电缆K相连接。

本实施例中，采用1.5mm²的电线，将零序电流互感器TA的二次侧一端与过电流继电器KE的电磁线圈一端连接，零序电流互感器TA的二次侧另一端与过电流继电器KE的电磁线圈另一端连接并接地，电路原理图如图3所示；将电熔器FU的一端与电源供电端连接，电熔器FU的另一端同时与过电流继电器KE的常开触点一端、时间继电器KT的延时常开触点一端、试验按钮SB的一端和复位按钮SS的一端连接，过电流继电器KE的常开触点另一端与时间继电器KT的电磁线圈一端连接，时间继电器KT的延时常开触点另一端同时与试验按钮SB的另一端、信号显示灯HR的一端和中间继电器KA的常闭触点一端连接，中间继电器KA的常闭触点另一端与蜂鸣器HA的一端连接，复位按钮SS的另一端同时与解除按钮SF的一端和中间继电器KA的常开触点一端连接，解除按钮SF的另一端同时与中间继电器KA的常开触点另一端和中间继电器KA的电磁线圈一端连接，时间继电器KT的电磁线圈另一端同时与信号显示灯HR的另一端、蜂鸣器HA的另一端和中间继电器KA的电磁线圈另一端连接并连接中性线N，电路原理图如图4所示。

本实施例中，如图4所示，低压母联柜内电熔器FU的另一端在连接点03处通过控制电缆K中的1号电芯连接到监控盘上复位按钮SS的一端；低压母联柜内时间继电器KT的延时常开触点另一端在连接点07处通过控制电缆K中的2号电芯连接到监控盘上信号显示灯HR的一端；中间继电器KA的常闭触点另一端在连接点09处通过控制电缆K中的3号电芯连接到监控盘上蜂鸣器HA的一端；低压母联柜内中间继电器KA的常开触点一端在连接点11处通过控制电缆K中的4号电芯连接到监控盘上复位按钮SS的另一端；低压母联柜内中间继电器KA的常开触点另一端在连接点13处通过控制电缆K中的5号电芯连接到监控盘上解除按钮SF的另一端；低压母联柜内中间继电器KA的电磁线圈另一端通过控制电缆K中的6号电芯连接到监控盘上蜂鸣器HA的另一端，并且连接中性线N，元件连接方式示意图如图5所示，03(D1)表示连接点为03，电芯号为1；07(D2)表示连接点为07，电芯号为2；09(D3)表示连接点为09，电芯号为3；11(D4)表示连接点为11，电芯号为4；13(D5)表示连接点为13，电芯号为5；N(D6)表示连接中性线N，电芯号为6。

本实施例中，当一点连接的铜母线没有接地电流时，零序电流互感器TA二次侧没有电流输出，过电流继电器KE不动作；当有接地电流时，接地故障经过1S没有解除，则可判断为电弧性接地故障，零序电流互感器TA检测到故障电流，二次侧有电流输出，过电流继电器KE的电磁线圈带电，过电流继电器KE的常开触点闭合，时间继电器KT的电磁线圈带电，时间继电器KT的延时常开触点经1S延时后闭合，分别由蜂鸣器HA和信号指示灯HR发出报警；解除按钮SF的作用是解除蜂鸣器的声报警；复位按钮SS的作用是对中间继电器KA进行复位操作；试验按钮SB的作用是检查蜂鸣器HA和信号指示灯HR的有效性。

Claims (3)

1.一种干煤系统用电设备接地电弧故障报警装置，其特征在于：包括零序电流互感器、过电流继电器、电熔器、时间继电器、中间继电器、信号显示灯、蜂鸣器、解除按钮、试验按钮和复位按钮；

所述零序电流互感器的二次侧一端与过电流继电器的电磁线圈一端连接，零序电流互感器的二次侧另一端与过电流继电器的电磁线圈另一端连接并接地；电熔器的一端与电源供电端连接，电熔器的另一端同时与过电流继电器的常开触点一端、时间继电器的延时常开触点一端、试验按钮的一端和复位按钮的一端连接，过电流继电器的常开触点另一端与时间继电器的电磁线圈一端连接，时间继电器的延时常开触点另一端同时与试验按钮的另一端、信号显示灯的一端和中间继电器的常闭触点一端连接，中间继电器的常闭触点另一端与蜂鸣器的一端连接，复位按钮的另一端同时与解除按钮的一端和中间继电器的常开触点一端连接，解除按钮的另一端同时与中间继电器的常开触点另一端和中间继电器的电磁线圈一端连接，时间继电器的电磁线圈另一端同时与信号显示灯的另一端、蜂鸣器的另一端和中间继电器的电磁线圈另一端连接并连接中性线。

2.根据权利要求1所述的干煤系统用电设备接地电弧故障报警装置，其特征在于：所述的零序电流互感器、过电流继电器、电熔器、时间继电器和中间继电器均安装在低压母联柜内，所述的信号显示灯、蜂鸣器、解除按钮、复位按钮和试验按钮安装在监控室。

3.根据权利要求1所述的干煤系统用电设备接地电弧故障报警装置，其特征在于：所述的零序电流互感器安装在干煤系统中供配电系统的中性导体与保护导体连接处。