煤礦井下的漏電保護裝置的製作方法

2023-10-22 23:07:22 1

專利名稱：煤礦井下的漏電保護裝置的製作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型屬於煤礦井下供電系統的安全保護裝置，涉及一種適用於供電系統中性點不接地和中性點接地兩種形式的漏電保護裝置。
二背景技術：
煤礦井下開採煤炭時，會產生易燃、易爆的瓦斯和煤塵，當它們遇到旺火時可立即燃爆，威力巨大，對礦井和人的生命破壞性極大，因此，井下絕對不允許產生明火。明火產生的原因很多，其中供電線路和供電設備是產生明火的主要途徑，而供電系統又是煤礦生產的必備條件，所以只有在限制情況下，使用供電系統，才能保證礦井的安全生產。這就需要供電系統的安全保護裝置，其中漏電保護是主要內容。它是通過一種裝置，對供電線路和設備進行漏電的檢測，當其對地的絕緣值下降，產生漏電電流值超過規定標準時，便會自動驅動斷路器強制停電，堵絕了旺火，待檢測值正常時，方可繼續送電，確保了礦井的安全。
目前，煤礦井下的供電系統有兩種形式，一種是供電系統中性點不接地方式，又稱單點接地保護系統，另一種是供電系統中性點接地方式，又稱多點接地保護系統。我國採用前者，國外如英、德、美國採用後者。由於兩種方式的漏電檢測標準和形式不一樣，因此，其用電產品不能在對方的系統中使用，否則，會被對方的系統視為漏電故障而斷路保護。舉一實例說明在井下綜採工作面，使用國產礦用隔爆型移動變電站，輸出3.3KV電壓，接英國Brnsh公司的TD3.3型磁力起動器，控制國產TY900型採煤機，此時，移動變電站的保護裝置會認為有漏電故障，實施漏電保護，所以這種配套方式不能工作。由於目前國內還沒有生產3.3KV系統的磁力起動器，為了解決上述問題，眼下只能拆除磁力起動器的漏電保護裝置，採用上級特批政策使用。這不但對現場使用帶來諸多不便，而且造成了系統漏電保護不完善的缺點。
三
發明內容
本實用新型的目的在於克服上述缺點，提供一種漏電保護裝置，使中性點接地系統的電氣設備，能在中性點不接地的系統中使用，不但完善了保護功能，達到安全可靠的效果，而且科學地解決了現場配套使用的問題。
本實用新型是通過以下技術方案實現的。一種煤礦井下的漏電保護裝置，包括移動變壓器，含有高壓真空斷路器和高壓電網綜合保護器的高壓側電路，以及低壓側電路。其特徵在於所述的低壓側電路，其移動變壓器的二次側的出線方式為三相四線制，即a、b、c、o，並接有漏電檢測的零序電抗器，它與低壓電網綜合保護器連接，低壓綜合保護器接有單點、多點接地系統的轉換開關，低壓電網綜合保護器通過接線端子用導線與高壓電網綜合保護器連接。所述的零序電抗器，即漏電檢測傳感器，其一次側一端與移動變壓器的中性點o連接，另一端與低壓電網綜合保護器的單點檢測(直流檢測)信號輸入端連接；二次側與低壓電網綜合保護器的多點檢測(交流檢測)信號輸入端連接。零序電抗器的一次側接有單點接地系統模擬手動檢測電路的按扭，二次側接有多點接地系統模擬手動檢測電路和按扭，一次側還接有通交隔直電容。所述的低壓電網綜合保護器是一種含有單片機的低壓控制電路，設有反饋信號輸出端；設有單點、多點接地系統檢測信號輸入端；設有與轉換開關(單點、多點接地系統選擇方式的切換開關)連接的選擇信號端，以及保護器的接地端。
本實用新型對照現有技術，有以下有益效果由於在低壓側主迴路中設置了漏電檢測、判斷、分析電路，將不接地系統和接地系統檢測漏電信號有機地結合在一起。它是先通過轉換開關選擇系統方式，再由檢測電路檢測漏電信號，若有漏電，由低壓電網綜合保護器之漏電保護模塊電路分析、判斷後發出接地故障信號，並由輸出端，通過導線輸出至高壓綜合保護器，驅動高壓真空斷路器斷電，實現了漏電保護。檢測電路的核心是漏電檢測傳感器(DK)，它的設計將單點、多點接地保護系統聯繫在一起，實現中性點接地系統中的電氣設備能在中性點不接地系統中使用的目的，下面分述其原理及效果單點接地保護系統的原理是採用直流檢測方式，通過檢測直流電流值判斷系統是否有接地故障，過程由綜保(DZB-II)輸出直流40V電壓→傳感器(DK)→變壓器中性點0→3.3KV電網。若3.3KV電網對地絕緣電阻降至50KΩ以下時，直流檢測電流將大於設定標準電流值，DZB-II綜保之漏電保護動作，輸出端E3、E2發出信號，高壓斷路器斷開，達到停電保護的目的。
多點接地保護系統的原理是採用交流檢測方式，是利用交流中性點電位浮動特性，做出相應的判斷。過程線路無故障時，三相電對地電容相等，負載是對稱的，變壓器中性點0的電位和地電位相等，變壓器中性點0的電位和地電位相等，所以，變壓器中性點0→繼電器(ZJ1-2)→傳感器(DK)→通交隔直電容(C1)→地，沒有交流電流過，綜保端子(D7、D17)也就沒有交流感應電壓，即為正常狀態。當電網有一相接地或絕緣值降低時，沒有對地電容或對地電容降低，即產生漏電流，三相總負載阻抗不對稱，變壓器中性點的電位或升高或降低，即中性點0和大地電位不一樣，它們之間有交流電壓，故有交流電流過，DK二次側便感應出交流電壓，當漏電電流大於75mA、DK二次側產生4V電壓，低壓保護器DZB-II立即判斷有接地故障，並作出相應的執行動作，發出信號驅動斷路器斷電、實現了漏電保護。
綜上所述，本實用新型為中性點接地系統的電氣設備能在中性點不接地的系統中使用，提供了安全、可靠的技術方案，不但完善了保護功能，而且科學地解決了現有技術配套中存在的實際困難問題，方便了現場使用。
四

圖1是本實用新型的電氣原理方框圖，圖中GD-高壓真空斷路器，SQ-無壓釋放器，TQ電磁分勵脫扣器，GZBD-1-高壓電網綜合保護器，DZB-II-低壓電網綜合保護器，KBSGZY-移動變壓器，DK-零序電抗器(漏電檢測傳感器)，SYA-單、多點接地系統轉換開關。
圖2是一種煤礦井下的漏電保護裝置的電路圖。
五具體實施方式
下面通過實施例，結合附圖作進一步的說明。
如圖1、2所示，一種煤礦井下的漏電保護裝置，在移動變壓器KBSGZY的左側為高壓側電路，右側為低壓側電路。高壓側電路含有高壓真空斷路器GD及高壓電網綜合保護器GZBD-1。具體電路如下6KV高壓輸入A、B、C三相電，經高壓隔離開關GK下接高壓真空斷路器GD，接有過高壓保護電阻RY1-3，過電流、短路傳感器CT1、CT2、CT3，功率方向性選擇接地保護電路傳感器OLH，高壓電纜的絕緣監視線保護電路，與變壓器KBSGZY一次側連接。高壓主電路中還接有為高、低壓控制電路提供100V工作電壓的輔助變壓器PT，及保險絲RD1。高壓控制電路是含有單片機的高壓電網綜合保護器GZBD-1，設有工作電壓輸入端ZB8、ZB18，過流信號輸入端ZB7、ZB17、ZB6、ZB16，功率方向性選擇接地信號輸入端ZB5，低壓反饋信號輸入端ZB11、ZB14，斷路器驅動電路及驅動線圈的接線端子ZB10、ZB20、ZB9等。低壓側具體電路如下移動變壓器KBSGZY二次側出線方式為三相四線制，即a、b、c、o，其中o為零線，其目的就是為能夠實現多點接地系統的檢測。在變壓器KBSGZY二次側接有漏電檢測傳感器(即零序電抗器)DK，零序電抗器的一次側一端與移動變壓器KBSGZY的中性點0連接，另一端與低壓電網綜合保護器DZB-II的單點檢測信號輸入端D14連接，零序電抗器DK的二次側與低壓電網綜合保護器DZB-II的多點檢測信號輸入端D7、D17連接。低壓電網綜合保護器DZB-II與單點、多點接地系統選擇方式的轉換開關SYA連接，低壓電網綜合保護器通過接線端子3和4及引線與高壓電網綜合保護器GZBD-1連接。低壓電網綜合保護器是一種含有單片機的低壓控制電路，設有反饋信號輸出端子E2、E3；設有單點系統檢測信號輸入端子D14，和多點系統檢測信號輸入端子D7、D17以及接地端子E1。零序電抗器DK一次側接有單點模擬檢測電路LDA1和通交隔直電容C1，二次側接有多點模擬檢測電路LDA2和接線端E4。低壓側電路還設有過流、過載、短路、斷相保護傳感器CT1、CT2、CT3，相應低壓綜保器的信號輸入端子為D10、D1、D2、D3；還設有電纜絕緣檢測傳感器UGSP，相應低壓綜保器的信號輸入端子為E11；還設有低壓側電壓指示變壓器TB1，直流高壓檢測電路TB2、2CL、R4等。
權利要求1.一種煤礦井下的漏電保護裝置，包括移動變壓器(KBSGZY)、含有高壓真空斷路器(GD)和高壓電網綜合保護器(GZBD-1)的高壓側電路、以及移動變壓器右側的低壓側電路，其特徵在於所述的低壓側電路，其移動變壓器(KBSGZY)二次側的出線方式為三相四線制(a、b、c、o)，接有零序電抗器(DK)，零序電抗器與低壓電網綜合保護器(DZB-II)連接，低壓電網綜合保護器接有單點、多點接地系統的轉換開關(SYA)，低壓電網綜合保護器通過接線端子(3、4)用導線與高壓電網綜合保護器連接。
2.按照權利要求1所述的漏電保護裝置，其特徵在於所述的零序電抗器(DK)，其一次側一端與移動變壓器(KBSGZY)的中性線(o)連接，另一端與低壓電網綜合保護器(DZB-II)的單點檢測信號輸入端(D14)連接；二次側與低壓電網綜合保護器的多點檢測信號輸入端(D7、D17)連接。
3.按照權利要求1所述的漏電保護裝置，其特徵在於所述的低壓電網綜合保護器(DZB-II)，是一種含有單片機的低壓控制電路，設有反饋信號輸入端子(E2、E3)，設有單點系統檢測信號輸入端子(D14)多點系統檢測信號輸入端子(D7、D17)，設有與轉換開關(SYA)連接的選擇信號端子(E10、E8、E7)，以及保護器的接地端(E1)。
4.按照權利要求2所述的漏電保護裝置，其特徵在於所述的零序電抗器(DK)，其一次側接有單點模擬檢測電路(LDA1)和通交隔直電容(C1)；二次側接有多點模擬檢測電路(LDA2)。
專利摘要一種煤礦井下的漏電保護裝置,涉及供電系統的安全保護裝置。它包括移動變壓器(KBSGZY)、含有高壓真空斷路器(GD)和高壓電網保護器(GZBD－1)的高壓側電路,其低壓側電路在「移變」的二次側為三相四線制,並接有零序電抗器(DK)和低壓電網保護器(DZB－II),低壓保護器通過端子(3和4)用導線與高壓保護器(GZBD－1)連接。本實用新型使中性點接地(多點)系統的電氣設備能在中性點不接地(單點)系統中使用,不但完善了保護功能,達到安全、可靠的效果,而且科學地解決了配套問題,便利了現場使用。
文檔編號H02H3/32GK2515851SQ01260248
公開日2002年10月9日 申請日期2001年9月26日 優先權日2001年9月26日
發明者彭建勳, 史志朝, 孫忠義, 白希軍, 張義, 王志強, 李明, 任禮文 申請人:大同煤礦集團有限責任公司技術中心