相敏短路保护馈电开关制造技术

相敏短路保护馈电开关，用于矿井低压交流供电网路，主要由电压互感器、电流互感器、相敏整流桥、比较器和积分输出回路组成的相敏短路保护电路，以电压互感器输出的电压信号相位与电流互感器输出的电流信号相位来区别网路的正常状态和短路故障状态、以区分电动机启动电流和网路的短路电流。以避免电动机启动时的误动作，同时保护远距离的短路故障、另外可使开关的整定值大幅度的下降。（*该技术在1997年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种矿井低压供电网路中的相敏短路保护馈电开关。目前，馈电开关的短路保护，虽然采用了先进的电子保护电路，但功能差，不能避免鼠笼式电机启动时的误动作；也不能保护远距离的短路故障，如徐州煤矿机械厂生产的DKZB－400／1140型真空馈电开关，所取动作电流信号是直接从主供电线路上的电流互感器获得，所以不能区别电流中的有功份量，也就无法辨别短路电流和启动电流，给短路保护的整定带来困难。现有技术的额定电流为400安，短路保护最小整定电流为1200安，这就限制了短路保护的距离，同时也不能避免鼠笼电机启动时的误动作。本技术的目的在于避免现有技术中所存在的上述缺点，而提出一种既能防止鼠笼电机启动时的误动作，又能保护远距离短路故障的相敏短路保护馈电开关。本技术的任务是通过以下方案来实现的，电压互感器输出的电压信号加于相敏整流桥的正负极，电流互感器输出的电流信号加于相敏整流桥的E端和零线，在相敏整流桥的F端和零线之间并联一只电阻和电容，构成积分输出回路，该积分输出加于比较器的反向输入端，比较器的正向输入端由电位器和电阻组成的串联回路提供整定信号，比较器的输出信号加于执行回路中的三极管和执行继电器。本技术与现有技术相比具有以下优点1、可以避免大鼠笼式电机启动时的误动作，因启动电流虽大，但输送到比较器中的电流信号为有功电流，所以不会超过整定值。2、可以有效地保护远距离的短路故障，因为动作电流信号为有功电流信号，这就可以降低整定值，短路电路虽然经过远距离的传输，使短路电流信号减弱，但此功率因数接近于1，所以仍然可以超过整定值，使短路线路迅速分断。3、使用面宽，本技术的整定范围为100安至1800安，所以，不但可作为总馈电开关使用，也可以用在分路和配电点上。附附图说明图1是本技术的主视示意图(无端盖状态)附图2是本技术的相敏短路保护单相电路原理图。(另两相与此相同)1是电源电缆、负荷电缆与开关母线3连接的隔爆接线室，与隔爆外壳2连成一个整体，接线室的上部与外壳的侧面各有一个端盖；4是真空断路器，6是电源开关手把，控制线路电源变压器和电压互感器控制开关5；7是试验开关，用来试验保护线路是否正常；8是电流互感器，次级线圈为500匝，次级并联电阻RH、9是组装相敏短路保护电路元件的插件板，10是稳压电源板，为相敏短路保护电路提供24伏和18伏稳压电源，11是电压互感器，电压比为660／110伏，或380／110伏，12是电源变压器，二次输出27伏和18伏、24伏、145伏交流电。当馈电开关向网路送电时，搬动手把5，控制开关6闭合，电源变压器向相敏短路保护电路提供24伏和18伏稳压电源，电压互感器11的次级线圈同时输出110伏交流电，经补偿回路的电阻R2、电容C2加于相敏整流桥QL的正负极Q、P端，电流互感器8取对应于电压互感器相的电流信号，反相加于相敏整流桥的E端与零线，电阻R1和电容C1并联在电流互感器的输出端，作为旁路滤波用。负载电阻R3和电容C3并联在相敏整流桥的F端与零线之间，构成积分输出回路，其输出加于比较器IC1的反相输入端，稳压管DW1是为保护比较器而加的，由电阻R4、R5、电位器W1、W2组成的串联回路提供的整定信号，经电位器W1的活动端加于比较器的正相输入端，电位器W2是为整定信号与标示刻度校准用，比较器的输出端经短路闭锁电路上的二极管D1、D2和稳压管DW2加于三极管BG1的基极，三极管的集电极接执行继电器J1。电压互感器输出的110伏交流电，在P点为正，Q点为负的半周内，则电流互感器输出的交流信号必定在E点为正、零线为负，这时电流信号经E点→EQ桥臂→Q点→R2、C2→电压互感器的次级线圈→P点→PF桥臂→F点→R3、C3→电流互感器8，构成回路。电流互感器信号与电压互感器信号经相敏整流桥QL调制后，信号电压便在负载电阻R3、电容C3上产生，当信号大于电位器W1活动端提供的整定信号时，比较器输出低电位，D1得低电位，即向三极管BG1输送低电位，BG得低电位截止，执行继电器J1释放，真空断路器断开。当Q点为正、P点为负的半周内，则E点为负、零线为正，电流信号因Q点电位高于P点，桥臂EQ二极管处于反相偏压而截止，这时负载电阻R3得不到电流信号。以电压互感器信号为基准，经相敏整流桥调制后的信号是半波直流信号，电流信号能否通过QL到达R3，取决于电压互感器的信号极性。在R3上的积分信号电压值的大小取决于电压与电流之间的相位和电流幅值。当电流信号相位滞后于电压信号相位时。其负载电阻R3上得到的有功电流信号Icosα值就小，当电流和电压相位一致时，在R3上获得的电流信号值接近于主线路实际电流信号。当网路电缆短路时，电流信号相位与电压信号相位趋于一致，此时的功率因数接近于1，在负载电阻R3上得到的电流信号值最大，该信号输送到比较器IC1之后，IC1则输出低电位。当感应式电机启动时，虽然启动电流很大，因电流信号相位滞后于电压信号相位很多，此时的功率因数很低，这时R3上得到的电流信号也低、比较器得低电位，输出高电位，继电器J1不动作。为了避免电机启动时误动，又能将网路的短路点都能有效的得到保护，本技术的过流保护整定值按下式得出∑IeCosα＋3Ime≤IZ≤ (I(2)d)/1.5式中IZ——开关短路保护整定值。∑Ie——供电网路中电气设备(不包括最大一台)额定电流之和。Ime——最大电动机额定电流值。Cosα——线路加权功率因数，一般为0.7。(2)Id－－最远端二相短路电流值。实施例一个电缆总长度为904米的供电网路，最远端电缆长度为731米，总装机容量为447千瓦，最大电机功率为160千瓦，最远端两相短路电流为1250安，根据煤炭部《保安规程》规定，按现有技术其整定值为1200安，大于最远端的两相短路电流，因而得到保护。本技术的整定值，根据上式计算只要800安即可，比现有技术的整定小450安，而且还能使电机启动时不跳闸。因为最大电机启动时的信号电流∑IeCosα＋3Ime＝200.9＋480＝680.9安。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相敏短路保护馈电开关，主要由接线室１、外壳２、母线３、真空断路器４、电压互感器开关５、开关手把６、试验开关７、电流互感器８、短路保护装置９、稳压电源板１０、电压互感器１１和电源变压器１２组成，其特征在于短路保护装置的Ｒ↓［２］Ｃ↓［２］并联后，一端与相敏整流桥路ＱＬ的Ｑ端相联，另一端接电压互感器的次级线圈，电压互感器次级线圈的另一端接ＱＬ的Ｐ端；Ｃ↓［１］Ｒ↓［１］并联后，一端接电流互感器和ＱＬ的Ｅ端，另一端接零；Ｃ↓［３］Ｒ↓［３］并联后，一端接ＱＬ的Ｆ端和比较器ＩＣ↓［１］的反相输入端，另一端接零；ＩＣ↓［１］的正相输入端接Ｒ↓［４］、Ｒ↓［５］、Ｗ↓［１］、Ｗ↓［２］串联回路中Ｗ↓［１］的活动端，ＩＣ↓［１］的输出端接Ｄ↓［１］的阴极；Ｄ↓［１］的阳极接Ｒ↓［１２］、Ｄ↓［２］的阳极、ＩＣ↓［４］的正相输入端、ＤＷ↓［２］的阴极；ＤＷ↓［２］的阳极接ＢＧ的基极，ＢＧ的发射极接零，集电极接执行继电器Ｊ↓［１］。

【技术特征摘要】
1.一种相敏短路保护馈电开关，主要由接线室1、外壳2、母线3、真空断路器4、电压互感器开关5、开关手把6、试验开关7、电流互感器8、短路保护装置9、稳压电源板10、电压互感器11和电源变压器12组成，其特征在于短路保护装置的R2C2并联后，一端与相敏整流桥路QL的Q端相联，另一端接电压互感器的次级线圈，电压互感器次级线圈的另一端接QL的P端；C1R...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨运富，李炳和，陈亚洲，毕少华，王立会，贾成年，
申请(专利权)人：淮南矿务局，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]