漏电保护装置以及方法与流程

1.本技术涉及矿用漏电保护领域，具体而言，涉及一种漏电保护装置以及方法。


背景技术：

2.矿井的高、低压电缆分布在整个矿井，绝缘损坏的电缆时不仅会导致触电事故，而且漏电电流产生火花可能引发瓦斯、煤尘爆炸，做好煤矿漏电保护是煤矿安全生产的重要环节。选择性漏电是指中性点不接地系统当电网发生单相接地故障时，能够有选择性的断开接地线路，保证非漏电故障支路正常供电。由此可以防止人身触电伤害和减少漏电引发的电气事故，提高了供电的可靠性。然而实际运行中发现，发现如下问题：
3.1)发生接地故障的分开关因故障后的零序电流未超过定值拒动导致上一级总开关动作致停电范围扩大；
4.2)当总开关与分开关之间发生人身触电事故时，因为总馈开关延时兼顾分开关所以动作时间长，导致人身触电时间延长。
5.针对相关技术中矿井存在漏电安全风险的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.本技术的主要目的在于提供一种漏电保护装置以及方法，以解决矿井存在漏电安全风险的问题。
7.为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种漏电保护装置。
8.根据本技术的漏电保护装置包括：低压馈电开关、网络交换机、断路器，所述低压馈电开关中设置有矿用微机保护装置，所述低压馈电开关的零序电流、零序电压与所述矿用微机保护装置的对应端子相连，通过所述矿用微机保护装置从所述低压馈电开关获取的零序电压幅值、零序电流幅值、零序电压零序电流角差值通过预设通讯网络发送至所述网络交换机，以使在同一母线下的分开关装置和所述母线进线的总馈开关装置保持获取其它开关装置的零序电压幅值、零序电流幅值及零序电压电流角差值；当检测到发生漏电故障的情况下，通过所述矿用微机保护装置控制断路器切断。
9.进一步地，所述当检测到发生漏电故障的情况下，通过所述断路器切断，还包括：当检测到发生漏电故障的情况下，选择性的断开接地线路，以保证非漏电故障支路的供电。
10.进一步地，所述检测到发生漏电故障包括：零序电压。
11.进一步地，所述检测到发生漏电故障包括：检测到发生漏电故障时的所述线路零序电压幅值、所述零序电压零序电流角差值与其它正常线路的零序电压幅值、零序电流角差值反向。
12.进一步地，所述检测到发生漏电故障包括：当发生漏电事故线路零序电流超过预设定值则直接跳闸；当发生漏电事故的线路零序电流未达到预设定值且所有分开关矿用微机保护装置获取的零序电流都超过零序有流定值，则漏电线路分开关的矿用微机保护装置跳开对应断路器。
13.进一步地，对于只有两个分开关的母线，其中一条分开关出线发生漏电事故后，零序电压升高，两个分开关矿用微机保护装置采集到的零序电流幅值相同且都超过零序有流定值，两个分开关矿用微机保护装置采集零序电流和零序电压角差反向，这时候判断零序电流由线路流向母线的线路为漏电故障线路，漏电线路分开关的矿用微机保护装置跳开对应断路器。
14.进一步地，所述当检测到发生漏电故障的情况下，通过所述矿用微机保护装置控制断路器切断，包括：当检测到总馈开关装置出线处发生漏电故障的情况下，通过所述矿用微机保护装置控制断路器切断。
15.进一步地，判断总开关出现发生漏电事故，当总馈开关装置出线发生漏电故障时包括如下情况：所述总分开关的所述矿用微机保护装置测的零序电压都升高；所有分开关的所述矿用微机保护装置的零序电流幅值超过预设零序有流定值，且零序电压幅值、零序电流角差都相同；所述总馈开关的矿用微机保护装置的零序电流小于预设零序有流定值。
16.为了实现上述目的，根据本技术的另一方面，提供了一种漏电保护方法。
17.根据本技术的漏电保护方法包括：低压馈电开关、网络交换机、断路器，所述低压馈电开关中设置有矿用微机保护装置，所述低压馈电开关的零序电流、零序电压与所述矿用微机保护装置的对应端子相连，所述方法包括：通过所述矿用微机保护装置从所述低压馈电开关获取的零序电压幅值、零序电流幅值、零序电压零序电流角差值通过预设通讯网络发送至所述网络交换机，以使在同一母线下的分开关装置和所述母线进线的总馈开关装置保持获取其它开关装置的零序电压幅值、零序电流幅值及零序电压电流角差值；当检测到发生漏电故障的情况下，通过所述矿用微机保护装置控制断路器切断。
18.在本技术实施例中漏电保护装置以及方法，采用低压馈电开关、网络交换机、断路器，所述低压馈电开关中设置有矿用微机保护装置，所述低压馈电开关的零序电流、零序电压与所述矿用微机保护装置的对应端子相连的方式，通过所述矿用微机保护装置从所述低压馈电开关获取的零序电压幅值、零序电流幅值、零序电压零序电流角差值通过预设通讯网络发送至所述网络交换机，以使在同一母线下的分开关装置和所述母线进线的总馈开关装置保持获取其它开关装置的零序电压幅值、零序电流幅值及零序电压电流角差值，达到了当检测到发生漏电故障的情况下，通过所述矿用微机保护装置控制断路器切断的目的，从而实现了能够有选择性的断开接地线路，保证非漏电故障支路正常供电的技术效果，进而解决了矿井存在漏电安全风险的的技术问题。
附图说明
19.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，使得本技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
20.图1是根据本技术实施例的漏电保护装置的结构示意图；
21.图2是根据本技术实施例的漏电保护装置的原理示意图；
22.图3是根据本技术实施例的漏电保护方法的流程示意图。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
24.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
25.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
26.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
27.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
29.如图1所示，是根据本技术实施例的漏电保护装置的结构示意图。本技术实施例的漏电保护装置，包括：低压馈电开关101、网络交换机102、断路器103，所述低压馈电开关中设置有矿用微机保护装置1011，所述低压馈电开关101的零序电流、零序电压与所述矿用微机保护装置1011的对应端子相连，通过所述矿用微机保护装置从所述低压馈电开关获取的零序电压幅值、零序电流幅值、零序电压零序电流角差值通过预设通讯网络发送至所述网络交换机，以使在同一母线下的分开关装置和所述母线进线的总馈开关装置保持获取其它开关装置的零序电压幅值、零序电流幅值及零序电压电流角差值；当检测到发生漏电故障的情况下，通过所述矿用微机保护装置控制断路器切断。
30.从以上的描述中，可以看出，本技术实现了如下技术效果：
31.所述低压馈电开关中设置有矿用微机保护装置，所述低压馈电开关的零序电流、零序电压与所述矿用微机保护装置的对应端子相连的方式，通过所述矿用微机保护装置从所述低压馈电开关获取的零序电压幅值、零序电流幅值、零序电压零序电流角差值通过预设通讯网络发送至所述网络交换机，以使在同一母线下的分开关装置和所述母线进线的总馈开关装置保持获取其它开关装置的零序电压幅值、零序电流幅值及零序电压电流角差
值，达到了当检测到发生漏电故障的情况下，通过所述矿用微机保护装置控制断路器切断的目的，从而实现了能够有选择性的断开接地线路，保证非漏电故障支路正常供电的技术效果，进而解决了矿井存在漏电安全风险的的技术问题。
32.基于母线及此母线进线的总馈开关交换零序电压大小、零序电流大小、零序电流零序电压角差三种信息。打破传统漏电保护各自为政，并根据自身采集到信息独立识别故障的局限性问题。在提高选漏的灵敏性和可靠性的同时可有效缩短总开关与分开关之间发生漏电事故的动作时间，从而对保障煤矿安全运营具有重要的意义。
33.作为本实施例中的优选，所述当检测到发生漏电故障的情况下，通过所述断路器切断，还包括：当检测到发生漏电故障的情况下，选择性的断开接地线路，以保证非漏电故障支路的供电。
34.作为本实施例中的优选，所述检测到发生漏电故障包括：零序电压。
35.作为本实施例中的优选，所述检测到发生漏电故障包括：检测到发生漏电故障时的所述线路零序电压幅值、所述零序电压零序电流角差值与其它正常线路的零序电压幅值、零序电流角差值反向。
36.具体实施时，所述矿用微机保护装置本侧馈电开关获取的零序电压幅值、零序电流幅值、零序电压零序电流角差通过通讯网络发送至交换机，用于同一母线的分开关及母线进线的总馈开关的矿用微机保护装置获取其它所有矿用微机保护装置的零序电压、电流及零序电压电流角差信息。
37.作为本实施例中的优选，所述检测到发生漏电故障包括：当发生漏电事故线路零序电流超过预设定值则直接跳闸；当发生漏电事故的线路零序电流未达到预设定值且所有分开关矿用微机保护装置获取的零序电流都超过零序有流定值，则漏电线路分开关的矿用微机保护装置跳开对应断路器。
38.具体实施时，发生漏电事故的线路零序电压、零序电流角差与其它正常线路的零序电压、零序电流角差反向；当发生漏电事故线路零序电流超过定值可直接跳闸，当发生漏电事故的线路零序电流未到定值但是所有分开关矿用微机保护装置获取的零序电流都超过零序有流定值，则漏电线路分开关的矿用微机保护装置跳开对应断路器。
39.作为本实施例中的优选，如果所述母线设置有两个分开关的情况下，当任一一条分开关出线发生漏电事故后，零序电压升高；两个所述分开关的矿用微机保护装置采集到的零序电流幅值相同且都超过零序有流定值，两个所述分开关的矿用微机保护装置采集零序电流以及零序电压角差反向。
40.具体实施时，对于只有两个分开关的母线，其中一条分开关出线发生漏电事故后，零序电压升高，两个分开关矿用微机保护装置采集到的零序电流幅值相同且都超过零序有流定值，两个分开关矿用微机保护装置采集零序电流和零序电压角差反向，这时候判断零序电流由线路流向母线的线路为漏电故障线路，漏电线路分开关的矿用微机保护装置跳开对应断路器。
41.作为本实施例中的优选，还包括：判断零序电流由线路流向母线的线路为漏电故障线路，且漏电线路分开关的矿用微机保护装置跳开对应断路器。
42.作为本实施例中的优选，所述当检测到发生漏电故障的情况下，通过所述矿用微机保护装置控制断路器切断，包括：当检测到总馈开关装置出线处发生漏电故障的情况下，
通过所述矿用微机保护装置控制断路器切断。
43.作为本实施例中的优选，判断总开关出现发生漏电事故，当总馈开关装置出线发生漏电故障时包括如下情况：所述总分开关的所述矿用微机保护装置测的零序电压都升高；所有分开关的所述矿用微机保护装置的零序电流幅值超过预设零序有流定值，且零序电压幅值、零序电流角差都相同；所述总馈开关的矿用微机保护装置的零序电流小于预设零序有流定值。
44.当总馈开关装置的出线发生漏电故障时有如下现象：即总分开关矿用微机保护装置测得零序电压都升高；所有分开关矿用微机保护装置零序电流超过零序有流定值，零序电压、零序电流角差都相同。总馈开关矿用微机保护装置零序电流小于零序有流定值。
45.需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
46.根据本技术实施例，还提供了一种用于实施上述装置的漏电保护方法，如图3所示，包括：低压馈电开关、网络交换机、断路器，所述低压馈电开关中设置有矿用微机保护装置，所述低压馈电开关的零序电流、零序电压与所述矿用微机保护装置的对应端子相连，所述方法包括：
47.步骤s301，通过所述矿用微机保护装置从所述低压馈电开关获取的零序电压幅值、零序电流幅值、零序电压零序电流角差值通过预设通讯网络发送至所述网络交换机，以使在同一母线下的分开关装置和所述母线进线的总馈开关装置保持获取其它开关装置的零序电压幅值、零序电流幅值及零序电压电流角差值；
48.步骤s302，当检测到发生漏电故障的情况下，通过所述矿用微机保护装置控制断路器切断。
49.基于位于同一母线下的分开关和母线进线的总馈开关通过通讯网络交换零序电流、零序电压信息，打破产痛漏电保护独立识别故障的局限性，达到信息共享智能选漏的新方法，在保证选漏可靠性的前提下缩短了总馈开关的选漏跳闸时间，有利于煤矿的安全运行。
50.如图2所示，是根据本技术实施例的漏电保护装置的原理示意图，
51.不论是否发生接地故障，同一母线下的分开关装置(202、203、204等)及母线进线总馈开关装置(201)装置始终获取其它开关处装置的零序电压、电流及零序电压电流角差信息。
52.当图2中开关204出线发生漏电故障时有如下现象：
53.1)零序电压升高说明发生漏电事故；
54.2)发生漏电事故的线路零序电压、零序电流角差与其它正常线路的零序电压、零序电流角差反向；当发生漏电事故线路零序电流超过定值可直接跳闸，当发生漏电事故的线路零序电流未到定值但是所有分开关矿用微机保护装置获取的零序电流都超过零序有流定值，则漏电线路分开关的矿用微机保护装置跳开对应断路器。
55.3)对于只有两个分开关的母线，其中一条分开关出线发生漏电事故后，零序电压升高，两个分开关矿用微机保护装置采集到的零序电流幅值相同且都超过零序有流定值，两个分开关矿用微机保护装置采集零序电流和零序电压角差反向，这时候判断零序电流由
线路流向母线的线路为漏电故障线路，漏电线路分开关的矿用微机保护装置跳开对应断路器。
56.当图2中开关201出线发生漏电故障时有如下现象：
57.1)总分开关矿用微机保护装置测得零序电压都升高；
58.2)所有分开关矿用微机保护装置零序电流超过零序有流定值，零序电压、零序电流角差都相同。
59.3)201总馈开关矿用微机保护装置零序电流小于零序有流定值，。
60.以上三个条件都满足条件下，判断总开关出现发生漏电事故，201总开关处矿用微机保护装置跳开对应断路器。
61.位于同一母线下的分开关和母线进线的总馈开关通过通讯网络交换零序电流、零序电压信息，打破产痛漏电保护独立识别故障的局限性，达到信息共享智能选漏的新方法，在保证选漏可靠性的前提下缩短了总馈开关的选漏跳闸时间，有利于煤矿的安全运行。
62.显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本技术的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本技术不限制于任何特定的硬件和软件结合。
63.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。