专利名称：应用在煤矿380～1140v电网中的选择性漏电保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用在煤矿380～1140V电网中的选择性漏电保护装置。
背景技术：
我国煤矿6～10KV电网均为中性点非直接接地系统，主要包括中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。其中，中性点经消弧线圈接地系统，常称为谐振接地系统；因为消弧线圈是接地故障(容性电流)的补偿装置，故又称为接地补偿系统。与之相类似，煤矿井下380～1140V电网也是中性点不接地系统，但因JY82、JL82、JJKB30等检漏继电器中都设有补偿低压电网容性漏电电流的零序电抗器，故也属于补偿系统。
补偿系统有三种不同的运行方式，即(1)欠补偿(IL＜IC)，(2)过补偿(IL＞IC)，(3)全补偿(也称等补偿，IL＝IC)。
煤矿380～660V低压补偿系统中应用的低压选择性漏电保护装置与零序电抗器可能出现过补偿运行方式。现有低压选漏保护装置一般都采用零序电流功率方向原理或相敏比较原理，在电路设计上一般首先将零序电压和零序电流采样信号整形，然后将零序电压移相并和零序电流信号用数字逻辑电路完成相与，最后经积分电路驱动保护电路。由于电路原理简单，因此难免出现误动或选择不准确等现象。尤其是当低压电网有若干支路因正常停电或故障跳闸而使零序电抗器变成过补偿的情况下，此时再发生单相接地漏电，则现有基于零序电流功率方向或相敏保护原理的低压选漏装置便失去选择性。因此，现有这类选漏装置在实际应用中，存在保护的“死区”(当过补偿时)，失去漏电保护功能。
发明内容
本实用新型是为避免上述现有技术所存在的问题，提供一种不存在保护“死区”、能够准确实施漏电保护的应用在煤矿380～1140V电网中的选择性漏电保护装置。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是本实用新型的结构特点是设置复杂可编程逻辑器CPLD，其外围电路包括由LM324构成的零序电压和零序电流放大电路，来自采样电路的零序电压或零序电流交流信号接入由LM324及外围电路组成的两级运算放大电路后输出放大的交流信号；设置由LM339构成的整形电路，来自LM324放大电路的交流信号被接入LM339组成的比较器，并输出零序电压或零序电流的方波信号；来自LM339整形电路的零序电压和零序电流方波信号经过由6N137构成的光电耦合电路隔离传送到CPLD；经CPLD相位分析处理的信号相关数据通过输入端口接入由P89C51RD2构成的微控制器，在微控制器中输出漏电保护驱动信号。
与已有技术相比，本实用新型的有益效果体在本实用新型利用CPLD对放大并整形后的零序电压和零序电流信号进行实时相位分析，分析结果并不直接驱动保护电路，而是由微控制器读取后和预整定的漏电参数进行比较，最终判断是否在本分支线路发生漏电故障，所述电路能够适应所有补偿条件，不存在保护死区，其保护功能快速而准确。另外，由于低压馈电开关应用场所的线路长短、用电设备的差异以及补偿等因素均会影响了综合保护装置的漏电保护条件，所以每台低压馈电开关综合保护装置都需要根据现场条件来预整定合适的漏电保护参数才能获得最佳保护效果。为了减少安装和维护过程中漏电保护参数的整定步骤，降低人员的技术水平要求，可以在保护装置的软件中配合设计自适应的调整方法，该方法在分析模拟漏电试验返回的数据后，仅需简单操作便可将最佳的参数保存，极大地缩短施工人员调整的时间，同时最大程度降低了人为因素造成的事故的可能。
图1为本实用新型信号放大电路原理图。
图2为本实用新型信号整形电路原理图。
图3为本实用新型CPLD管脚设置原理图。
图4为本实用新型微控制器电路原理图。
图5为本实用新型整体电路框图。
以下通过实施例，并结合附图对本实用新型作进一步说明实施例本实施例设置复杂可编程逻辑器CPLD，其外围电路包括参见图1，由LM324构成零序电压和零序电流放大电路，来自采样电路的零序电压或零序电流交流信号接入由LM324及外围电路组成的两级运算放大电路后输出放大的交流信号。
参见图2，设置由LM339构成的整形电路，来自LM324放大电路的交流信号被接入LM339组成的比较器，并输出零序电压或零序电流的方波信号。
参见图3，来自LM339整形电路的零序电压和零序电流方波信号经过由6N137构成的光电耦合电路隔离传送到CPLD进行实时相位分析处理。
参见图4，经CPLD处理的信号相关数据通过输入端口接入由P89C51RD2构成的微控制器，在微控制器中输出漏电保护驱动信号。
具体实施中，采用由EPMP7128构成的CPLD电路，采用由P89C51RD2和MAX706构成的微控制器系统。来自LM339整形电路的零序电压和零序电流方波信号分别被送到EPMP7128的1、2引脚，在EPMP7128内部完成信号的实时相位分析处理。
如图5所示，本实用新型的检测漏电步骤为首先将零序电压和零序电流放大到合适大小，然后整形形成零序电压和零序电流方波信号，接着将方波信号送到CPLD进行实时相位分析，最后微控制器读取相位分析结果并结果预整定的漏电参数判断是否发生漏电故障并驱动保护电路。
权利要求1.应用在煤矿380～1140V电网中的选择性漏电保护装置，其特征是设置复杂可编程逻辑器CPLD，其外围电路包括由LM324构成的零序电压和零序电流放大电路，来自采样电路的零序电压或零序电流交流信号接入由LM324及外围电路组成的两级运算放大电路后输出放大的交流信号；设置由LM339构成的整形电路，来自LM324放大电路的交流信号被接入由LM339组成的比较器，并输出零序电压或零序电流的方波信号；来自LM339整形电路的零序电压和零序电流方波信号经过由6N137构成的光电耦合电路隔离传送到CPLD；经CPLD相位分析处理的信号相关数据通过输入端口接入由P89C51RD2构成的微控制器，在微控制器中输出漏电保护驱动信号。
专利摘要应用在煤矿380～1140V电网中的选择性漏电保护装置，其特征是设置复杂可编程逻辑器CPLD，其外围电路包括零序电压和零序电流放大电路，来自采样电路的零序电压或零序电流交流信号接入放大电路后输出放大的交流信号；该交流信号接入比较器电路后输出零序电压或零序电流的方波信号；该方波信号经光电耦合电路隔离传送到CPLD；经CPLD相位分析处理的信号相关数据通过输入端口接入微控制器，在微控制器中输出漏电保护驱动信号。本实用新型不存在保护"死区"、能够准确实施漏电保护。
文档编号H02H3/32GK2912062SQ20062007591
公开日2007年6月13日 申请日期2006年7月21日 优先权日2006年7月21日
发明者陈金龙, 袁亮, 伍轶斌, 王勇, 薛庆军, 李勇, 覃祖茂, 伍文, 梁栋 申请人:柳州市腾龙信息科技有限公司, 淮南矿业(集团)有限责任公司