一种矿井低压电网漏电保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤矿井下供电系统领域，具体地涉及一种矿井低压电网漏电保护装置。
【背景技术】
[0002]煤矿井下供电系统的安全运行是煤矿安全生产的重要保障，其中漏电保护是井下安全供电的三大保护(过流保护、漏电保护和保护接地)之一，是防止瓦斯煤尘爆炸、人身触电以及设备安全运行的重要措施。漏电保护是在供电线路对地绝缘发生损坏或出现人身触电现象时迅速切断电源，从而避免事故的发生。由于煤矿井下低压供电环境的特殊性，现有的矿井低压供电系统中总开关的的漏电保护方式大都采用附加直流电源漏电保护原理。为保证总开关与分支开关之间的选择性，一般采用延长总开关的动作时间来实现，而这与漏电保护应快速跳闸相矛盾。分支开关的选择性漏电保护主要采用零序电流保护或零序电流方向保护原理。零序电流保护易受电网环境的影响，仅适用于分支线路较多、电容较大的场合。对于中性点经电抗接地电网的灵敏度则更低，甚至会出现不动作而无法使用的现象。
[0003]在井下复杂的低压电网中，使用零序电流保护有一定的局限性。零序电流方向保护反映的是零序电压和零序电流的相位关系，当所有非故障支路的零序电流之和太小时，需在电网上接入一组三相电容器来增大零序电流。这样做就相当于牺牲了一定的安全性来换取选择性，增大了人身触电和单相接地的危险。因此，对矿井低压电网中性点接地方式的选择，以及相应中性点接地方式下的漏电保护装置进行研究，对保证矿井安全生产和人身安全都具有重大意义。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种矿井低压电网漏电保护装置；本发明控制系统具有优越的控制性能和良好的精度；能够适应大功率提升机的高电压、大电流的要求；广泛应用于现场工作环境中。
[0005]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0006]本发明一种矿井低压电网漏电保护装置，采用模块化设计思想，包括电源模块、总馈线路保护模块、分馈线路保护模块、人机交互显示模块、底板；所述底板上连接总馈线路保护模块，所述底板上连接分馈线路保护模块，所述底板上还连接电源模块，所述底板上还连接人机交互显示模块；所述电源模块、总馈线路保护模块、分馈线路保护模块、人机交互显示模块通过底板组合在一起，构成一个统一的组合开关综合保护系统。
[0007]作为本发明的一种优选方案，所述底板上连接一个总馈线路保护模块，所底板上连接五个分馈线路保护模块，所述底板上还连接一个电源模块，所述底板上还连接一个人机交互显示模块。
[0008]作为本发明的另一种优选方案，所述五个分馈线路保护模块和一个总馈线路保护模块配有一个AVR megal6单片机进行控制。
[0009]本发明的有益效果是。
[0010]1、本发明提供了一种矿井低压电网漏电保护装置，采用模块化设计思想，包括电源模块、总馈线路保护模块、分馈线路保护模块、人机交互显示模块、底板；本发明分析矿井低压电网中性点不同接地方式，从人身安全、供电可靠性等方面详细比较了各种接地方式的优缺点，得出了中性点经高阻接地或中性点经电抗串高阻接地更适合矿井低压电网系统，给出了基于零序电导法的原理与保护方法。该保护装置误差较小，能够满足煤矿井下电网的漏电保护要求。
[0011]2、本发明漏电保护装置有效的解决了煤矿供电系统普遍存在的漏电保护装置动作不准确的现象。同时，与现有的漏电保护相比具有可靠性好，动作准确等优点，对提高煤矿低压电网供电的安全具有重要的意义，可应用于现场工作环境中。
【附图说明】
[0012]图1是本发明一种矿井低压电网漏电保护装置的总体结构框图。
[0013]图2是本发明一种矿井低压电网漏电保护装置的系统漏电保护程序流程图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，为本发明一种矿井低压电网漏电保护装置的总体结构框图。图中，采用模块化设计思想，包括电源模块、总馈线路保护模块、分馈线路保护模块、人机交互显示模块、底板；所述底板上连接总馈线路保护模块，所述底板上连接分馈线路保护模块，所述底板上还连接电源模块，所述底板上还连接人机交互显示模块；所述电源模块、总馈线路保护模块、分馈线路保护模块、人机交互显示模块通过底板组合在一起，构成一个统一的组合开关综合保护系统。
[0015]结合附图1阐述本发明的构成及原理:利用板间串行通信来完成分馈线路保护模块和分馈线路保护模块间数据传输以实现保护上下级配合，各模块通过底板组合在一起，并配以电源模块、人机交互模块构成一个统一的组合开关综合保护系统；所述组合开关综合保护系统设置I个总馈线保护模块，5个分馈线保护模块，I个电源模块以及I个人机交互模块。每个模块都配有一个AVR megal6单片机进行控制；整个系统通过单片机的I2C串行通信来进行数据交换；电源模块将电网电压变换适合成整个系统所需的工作电源；系统设置了 485串行通信，以满足对外通信的需要。
[0016]本发明保护装置系统软件的合理、高效的运行是保证漏电保护系统安全稳定工作的前提。本发明组合开关保护系统的软件系统在硬件系统设计的基础上同样采用了模块化设计思想，根据每个功能模块实现功能的不同分别对其进行编程控制，再统一实现协调控制。而漏电保护系统作为其中一个部分采用结构化的程序设计思想，其主程序及各子程序相互独立，每个程序的入口和出口明确，层次清晰，然后程序经过编译，调试成为一个统一的整体，使其充分实现既定的保护算法，最终实现漏电保护系统的可靠控制。
[0017]如图2所示，为本发明一种矿井低压电网漏电保护装置的系统漏电保护程序流程图。其中，保护装置上电后，首先完成对各个单片机的初始化工作。针对主馈线的漏电保护，系统在初始化之后，根据漏电保护所用保护方法的需要，要对零序电压以及各支路零序电流和附加直流电源回路的测量电流进行采集，本发明采用定时器中断采样方式来对信号进行采样。为达到较好的采样波形，设计每周波采样24个点，即每间隔0.833ms对零序电压、零序电流和附加直流电源回路的测量电流进行采样，并在采样间隔进行数据处理。在程序中通过判断零序电压是否达到动作值来判断线路是否漏电事故。如果发生漏电，首先判断是否是各个支路发生漏电，然后再判断是否为总馈线的漏电。
[0018]可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种矿井低压电网漏电保护装置，其特征在于:采用模块化设计思想，包括电源模块、总馈线路保护模块、分馈线路保护模块、人机交互显示模块、底板；所述底板上连接总馈线路保护模块，所述底板上连接分馈线路保护模块，所述底板上还连接电源模块，所述底板上还连接人机交互显示模块；所述电源模块、总馈线路保护模块、分馈线路保护模块、人机交互显示模块通过底板组合在一起，构成一个统一的组合开关综合保护系统。2.根据权利要求1所述的一种矿井低压电网漏电保护装置，其特征在于:所述底板上连接一个总馈线路保护模块，所底板上连接五个分馈线路保护模块，所述底板上还连接一个电源模块，所述底板上还连接一个人机交互显示模块。3.根据权利要求1所述的一种矿井低压电网漏电保护装置，其特征在于:所述五个分馈线路保护模块和一个总馈线路保护模块配有一个AVR megal6单片机进行控制。
【专利摘要】一种矿井低压电网漏电保护装置。本发明控制系统具有优越的控制性能和良好的精度；能够适应大功率提升机的高电压、大电流的要求；广泛应用于现场工作环境中。本发明采用模块化设计思想，包括电源模块、总馈线路保护模块、分馈线路保护模块、人机交互显示模块、底板；所述底板上连接总馈线路保护模块，所述底板上连接分馈线路保护模块，所述底板上还连接电源模块，所述底板上还连接人机交互显示模块；所述电源模块、总馈线路保护模块、分馈线路保护模块、人机交互显示模块通过底板组合在一起，构成一个统一的组合开关综合保护系统。
【IPC分类】H02H3/32
【公开号】CN105655971
【申请号】
【发明人】姚秋丽
【申请人】姚秋丽
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年11月15日