矿用低压电网选择性漏电保护装置制造方法及图纸

一种矿用低压电网选择性漏电保护装置，其特点是消除了任何电网操作暂态过程造成的选择性漏电保护误动作，提高了低压电网选择性漏电保护的可靠性。这种装置不但能完成非对称选择性漏电保护，而且还具有对称漏电保护和选择性漏电后备保护的功能以及显示故障性质和显示漏电支路的功能，并实现了电网不停电试验检查漏电保护装置。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
现行低压电网漏电保护装置无选择性，存在着几个严重的缺点1.不管该低压电网那里漏电，均造成该电网总开关跳闸，致使全低压电网停电。2.停电后不知道是过流原因还是漏电原因跳闸，如果是漏电原因也不知道是那个支路漏电？若找出漏电支路，常用合闸试探法，既不方便又延误生产时间，在故障支路上试探还有一定的危险。3.安全规程要求对漏电保护装置每天检查试验，而每试验一次均造成10～20分钟的停电，影响煤矿掘进进尺和煤的产量，仅产量损失一个矿每年就可达十余万元。在现行漏电保护装置的应用中，检漏器试验停电和非局扇的其它配电支路漏电，造成局扇停电停风，严重威胁着掘进工作面的安全。因此，许多高瓦斯矿采用局扇或掘进工作面独立供电的方式。但独立供电系统投资太大，每矿需多投资数十万元。选择性漏电保护装置是那个支路漏电，那个支路跳闸，没有漏电的支路根本就不停电而继续连续供电。漏电而跳闸的支路实行漏电故障显示。即非漏电支路不停电，而漏电支路又能马上识别。选择性漏电保护可利用零序功率方向原理或称为零序电压与零序电流相位比较的原理来实现，它已在几十年前应用于零序电流较大的高压电网上。因高压电网和电源中性点经阻抗接地的低压电网漏电时，零序电压零序电流都较大，容易实现选择性漏电保护，但它不易在中性点不接地零序电流很小的低压供电系统上实现。因漏电时零序电流很小，选择性漏电保护装置动作必须很灵敏，因此在非漏电情况下的任何相似的零序电流的产生都易产生误动。特别是要求快速地对多路配电网实现有选择的漏电保护动作，只靠漏电时零序电流和零序电压相位比较是不能实现的。因为电网任何操作暂态过程都有暂态零序电流出现而易造成误动。此外在实用电网条件下电网参数变化范围很大，电网条件不同造成的电参数的不同以及漏电条件(阻值)的不同等都影响零序电压和零序电流间的相位关系。因此实用的选择性漏电保护的误动问题是目前电源中性点不接地电网选择性漏电保护尚不能实现的主要障碍。本专利技术提供了一种矿用低压电网选择性漏电保护装置。本装置是由电网的耦合电路；零序电流检测电路；零序电压检测电路；相位比较电路；选择性漏电保护执行电路；附加直流电源漏电检测电路；漏电鉴别防误动闭锁电路；电网不停电试验检查和漏电显示电路；对称漏电保护与选择性漏电后备保护等主要电路组成，如图1所示。本专利技术针对电网非漏电情况下暂态过程产生的零序电流造成电源中性点不接地低压电网选择性漏电保护的误动作问题，设置了漏电鉴别防误动闭锁电路。漏电鉴别防误动闭锁可用多种电路实现，如附加直流电源漏电检测继电器鉴别漏电闭锁电路；工频谐振槽路的电网暂态高频闭锁电路；延时躲过电网暂态的闭锁电路等。本装置采用了附加直流电源漏电检测继电器鉴别漏电的闭锁电路，见图2。这种漏电鉴别防误动闭锁电路主要由附加直流电源〔DC〕、漏电鉴别继电器〔OJ〕、电网耦合电路〔LU〕、隔直电容〔C〕和闭锁选择性漏电保护环节的漏电鉴别继电器出口接点〔OJn〕组成。按照附加直流电源检测电网漏电的原理，以不大于50毫秒的漏电鉴别继电器的〔OJ1〕接点，对零序电压或零序电流或选择性漏电保护执行电路〔ZX〕实行闭锁。即只有电网漏电时才允许零序电压与零序电流进行相比较或才接通选择性漏电保护执行电路〔ZX〕的电源。在没有漏电的情况下，电网对地阻值很大，不能起动漏电鉴别继电器〔OJ〕，即非漏电时电网任何操作暂态过程，因闭锁均不会使选择性漏电保护发生误动作。漏电时，漏电鉴别防误动闭锁继电器OJ有电解除闭锁，漏电支路执行跳闸。跳闸执行单元(如图4中nJ1－2接点切断零序电压电路)临时执行防其它支路误动闭锁的功能。跳闸后切除漏电故障，OJ1恢复闭锁。电网暂态已过nJ2又将nJ1－2接点短接，实行n－1个支路状态下的闭锁关系。选择性漏电保护的零序电流检测，可用零序电流变换器直接套在开关的三相电路上，但这需对井下防爆开关进行改造，而改造防爆设备是极端烦琐和困难的。本专利技术设计成一种独立的防爆零序电流变换器，能直接套在包括地线在内的电缆护套外面。利用地线折回一次的办法消除地线中电流对电网零序电流检测的影响，如图3所示。电流变换器一般取其二次负载电阻两端电压作为信号。但因一次电流的大小不同，一次电流与二次电压信号的相位差不同，且易出现不规则的正弦波，影响相位比较或易造成选择性漏电保护误动。本专利技术利用电容作零序电流变换器的二次负载，取电容两端电压信号，则一次电流与二次电压信号的相位差基本不变(80±5度)，即漏电阻值的大小或一次电流的大小，不影响变换器输出信号的相位差角。选择性漏电保护是利用电网漏电时产生的零序电流与零序电压的相位比较确定出漏电支路，实现选择性漏电保护。但当电网发生对称漏电时没有零序电流，故选择性漏电保护不能解决对称漏电问题。此外，还存在某一支路非对称漏电且同时由于某种原因使该支路选择性漏电保护失灵的可能。为了解决上述问题，可以设对称漏电保护与选择性漏电后备保护电路。该电路由漏电鉴别继电器〔OJ〕、0.2～0.5秒的延时电路〔YS〕及其控制〔TQ〕和〔WY〕的接点组成，如图2所示。当发生电网对称漏电或非对称性漏电而选择性漏电保护失灵时，漏电鉴别继电器(OJ)起动，经过0.2～0.5秒的延时，由延时电路出口的接点执行跳低压总开关(D0)或高压开关(P)，实现电网绝缘降低的对称漏电保护，并作为各支路选择性漏电保护的后备保护。按安全规程要求每天要对漏电保护装置进行试验检查，但现行漏电保护装置试验检查时均造成电网停电。为了解决此问题，可以设电网不停电试验检查和漏电显示电路。该电路由试验开关(SA)闭锁接点、选择性漏电保护执行继电器的接点(nJ1－2)、有压释放线圈(TQ)和漏电指示器(BG)组成，如图3所示。SA2、nJ1－2和TQ串联后接入电网。本专利技术提出的矿用低压电网选择性漏电保护装置实现了多路配电网中仅漏电支路跳闸和显示的选择性漏电保护；解决了非漏电情况下电网暂态过程造成选择性漏电保护的误动问题；同时还具有电网对称性漏电和非对称性漏电的后备保护功能；本装置不但可以在新开关中应用，也可在现行配电系统不改造其开关的情况下使用；还可保证在电网不停电条件下对漏电保护装置进行检查试验。本装置能迅速识别故障性质和漏电支路，可缩短漏电故障的处理时间，从而既能提高煤炭产量又能提高供电的连续性和煤矿的安全性能。图1矿用低压电网选择性漏电保护装置方框图。图2漏电鉴别防误动闭锁与对称漏电和非对称漏电后备保护方框图。DC－－附加直流电源BHL－－零序电流变换器DY－－电子电路电源P－－高压开关WY－－无压释放线圈KSJ－－矿用变压器D0－－电网总开关D1－Dn－－配电网分路开关TQ－－有压释放线圈YS－－延时电路LU－－电网耦合电路与零序电压检测电路OJ－－漏电鉴别继电器XM－－相位比较电路ZX－－选择性漏电保护执行电路图3电网不停电试验检查漏电保护装置与漏电显示及零序电流变换器消除地线影响示意图。D0－－电网总开关D1－Dn－－配电网分路开关TQ－－有压释放线圈SA－－试验开关nJ1－2－－第n支路漏电保护的第2执行接点BG－－漏电指示器BHL－－零序电流变换器图4矿用低压电网选择性漏电保护装置线路原理图。本专利技术的具体实施例如下本装置中的漏电鉴别防误动闭锁电路由漏电鉴别闭锁电路和漏电跳闸闭锁电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由电网耦合电路、零序电压检测电路、零序电流检测电路、相位比较电路和选择性漏电保护电路组成的矿用低压电网选择性漏电保护装置，其特征在于：Ａ、具有漏电鉴别防误动闭锁电路，该电路由漏电鉴别闭锁电路和漏电跳闸闭锁电路组成。漏电鉴别闭锁电路是 由三相电抗器（ＳＫ）、零序电抗器（ＬＫ）、欧姆计（Ｍ）、漏电鉴别继电器（ＯＪ↓〔１〕、ＯＪ↓〔２〕）、附加直流电源（ＯＢＧ↓〔２〕）、整定电位器（ＯＲ↓〔Ｔ〕）、隔直电容器（ＯＣ↓〔１〕）和主接地极（ＺＤ）组成。该电路的连接顺序是由ＯＢＧ↓〔２〕（＋）端开始串接ＯＲ↓〔Ｔ〕、ＺＤ进入大地，通过电网对地绝缘电阻回到电网，电网的三相端头分别接在ＳＫ的三个绕组的始端，三个绕组的末端接在一起成为中性点串接ＬＫ、Ｍ、ＯＪ↓〔１〕、ＯＪ↓〔２〕、回到ＯＢＧ↓〔２〕的（－）端。漏电跳闸闭锁电路是由零序电抗器（ＬＫ）的耦合线圈，漏电鉴别继电器（ＯＪ↓〔１〕）的常开点（ＯＪ↓〔１—Ａ〕），各支路的执行继电器（ｎＪ↓〔１〕）的常闭接点（ｎＪ↓〔１—２〕）和各支路的零序电压入口ｎＲ↓〔６〕组成。其连接顺序是ＬＫ的耦合线圈一端接地，另一端串接ＯＪ↓〔１—Ｂ〕、１Ｊ↓〔１—２〕～ｎＪ↓〔１—２〕到Ｐ点，由Ｐ点分别接到各支路的１Ｒ↓〔６〕～ｎＲ↓〔６〕上。Ｂ、具有对称漏电保护和非对称漏电后备保护电路。该电路由直流电源（ＯＢＧ↓〔３〕）、０．２～０．５秒延时触发电路和执行 继电器（ＯＪ↓′〔１〕）组成。其连接顺序是将漏电鉴别继电器（ＯＪ↓〔１〕）的另一个常开接点（ＯＪ↓〔１—Ａ〕）的一端接在稳压管（ＯＢＧ４）和电阻（ＯＲ↓〔３〕）的连接线上，另一端接在电阻（ＯＲ５）上，可控硅（ＯＢＧ８）的负极接电源（ＯＢＧ↓〔３〕）的负极，正极串接执行继电器ＯＪ＇↓〔１〕，然后接电源（ＯＢＧ↓〔３〕）的正极。ＯＪ＇↓〔１〕的常开接点ＯＪ＇↓〔１—１〕串在高压断路器（ＰＢ）（或馈电总开关ＯＤＷ）的有压释放线圈（ＴＱ）回路中，ＯＪ＇↓〔１〕的常闭接点ＯＪ＇↓〔１—２〕串接在高压断路器（ＰＢ）（或馈电总开关ＯＤＷ）的无压释放线圈回路中。Ｃ、具有二次并联电容负载和地线折回的零序电流变换器（ＢＨＬ）。ＢＨＬ由一个环型铁芯和二次绕组构成，套在包括地线在内的电缆护套外面并且地线折回一次，电缆和折回的地线作 为ＢＨＬ的一次绕组。零序电流变换器（ＢＨＬ）的二次绕组的一端接地，另一端接在零序电流入口电阻ｎＲ↓〔２〕和电容ｎＣ↓〔２〕的连...

【技术特征摘要】
1.一种由电网耦合电路、零序电压检测电路、零序电流检测电路、相位比较电路和选择性漏电保护电路组成的矿用低压电网选择性漏电保护装置，其特征在于A、具有漏电鉴别防误动闭锁电路，该电路由漏电鉴别闭锁电路和漏电跳闸闭锁电路组成。漏电鉴别闭锁电路是由三相电抗器(SK)、零序电抗器(LK)、欧姆计(M)、漏电鉴别继电器(OJ1、OJ2)、附加直流电源(OBG2)、整定电位器(ORT)、隔直电容器(OC1)和主接地极(ZD)组成。该电路的连接顺序是由OBG2(+)端开始串接ORT、ZD进入大地，通过电网对地绝缘电阻回到电网，电网的三相端头分别接在SK的三个绕组的始端，三个绕组的末端接在一起成为中性点串接LK、M、OJ1、OJ2、回到OBG2的(-)端。漏电跳闸闭锁电路是由零序电抗器(LK)的耦合线圈，漏电鉴别继电器(OJ1)的常开点(OJ1-A)，各支路的执行继电器(nJ1)的常闭接点(nJ1-2)和各支路的零序电压入口nR6组成。其连接顺序是LK的耦合线圈一端接地，另一端串接OJ1-B、1J1-2～nJ1-2到P点，由P点分别接到各支路的1R6...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂文龙，范筠，耿太荣，
申请(专利权)人：山西矿业学院，
类型：实用新型
国别省市：14[中国|山西]