[实用新型]一种矿井电网漏电保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿井供电安全技术领域，尤其是涉及一种矿井电网漏电保护装置。

背景技术

煤矿井下空间狭小、散热不利、空气潮湿、且存在易燃易爆的瓦斯和煤尘，在这种特殊的生产环境下，对可能产生电火花的漏电必须采取严格的保护措施。一般矿井电网的漏电保护必须快速判断，准确选择漏电支路，可靠动作于跳闸。

现有的选择性漏电保护装置，可能在未发生故障时，装置误动，也可能在故障已发生而装置据动，影响了保护的可靠性。选择性要求漏电保护装置，在某一支路漏电时，准确的将故障支路切除（动作于跳闸），保证非故障支路的正常运行。目前用于煤矿电网的唯一具有选择性功能的是功率方向型漏电保护装置，它在无电容电流补偿作用的中性点不接地系统中，具有准确的选择性；井下电源进线处普遍装有直流检测型的总检漏继电器。该检漏继电器中都含有零序电抗器，手动调节的零序电抗器会因电网运行方式的变化或因故切除部分供电线路而出现全补偿，过补偿状态，从而使装置功率方向型的保护进入死区，失去选择性漏电保护功能。

综上所述，当前迫切需要解决的一个技术问题是提供一种能够自适应不同的网络结构参数和运行方式的矿井电网选择性漏电保护装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种矿井电网漏电保护装置，其结构简单，设计合理，接线方便，漏电检测速度快，抗干扰性好，动作可靠准确，实用性强，推广应用价值高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种一种矿井电网漏电保护装置，其特征在于：包括微控制器模块以及与微控制器模块相接的数据存储器模块和双以太网通信电路模块，所述微控制器模块的输入端接有A/D转换电路模块、漏电试验电路模块、时钟电路模块和按键操作电路模块，所述A/D转换电路模块的输入端接有消噪及滤波电路模块，所述消噪及滤波电路模块的输入端接有电网电压及零序电压传变电路模块和多个支路零序电流传变电路模块，所述微控制器模块的输出端接有液晶显示电路模块和漏电跳闸输出电路模块。

上述的一种矿井电网漏电保护装置，其特征在于：所述电网电压及零序电压传变电路模块包括三相五柱式电压互感器PT1、电压互感器TV9和TV10，瞬态抑制二极管TVS9和TVS10，多孔磁珠CR9和CR10，电阻R9和R10，以及非极性电容C9和C10；所述三相五柱式电压互感器PT1的辅助二次绕组的一端与所述电压互感器TV9的一次绕组的一端相接，所述三相五柱式电压互感器PT1的辅助二次绕组的另一端与所述电压互感器TV9的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV9的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS9的引脚1和多孔磁珠CR9的引脚1相接，所述电压互感器TV9的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS9的引脚2和多孔磁珠CR9的引脚4相接，所述多孔磁珠CR9的引脚2与电阻R9的一端相接，所述电阻R9的另一端与非极性电容C9的一端相接且为所述电网电压及零序电压传变电路模块的零序电压输出端AIN10，所述多孔磁珠CR9的引脚3和非极性电容C9的另一端均接地；所述三相五柱式电压互感器PT1的主二次绕组的一端与所述电压互感器TV10的一次绕组的一端相接，所述三相五柱式电压互感器PT1的主二次绕组的另一端与所述电压互感器TV10的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV10的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS10的引脚1和多孔磁珠CR10的引脚1相接，所述电压互感器TV10的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS10的引脚2和多孔磁珠CR10的引脚4相接，所述多孔磁珠CR10的引脚2与电阻R10的一端相接，所述电阻R10的另一端与非极性电容C10的一端相接且为所述电网电压及零序电压传变电路模块的电网电压输出端AIN09，所述多孔磁珠CR10的引脚3和非极性电容C10的另一端均接地；所述支路零序电流传变电路的数量为8个且分别为第一支路零序电流传变电路、第二支路零序电流传变电路、第三支路零序电流传变电路、第四支路零序电流传变电路、第五支路零序电流传变电路、第六支路零序电流传变电路、第七支路零序电流传变电路和第八支路零序电流传变电路，所述第一支路零序电流传变电路包括第一零序电流互感器CT1，电压互感器TV1，瞬态抑制二极管TVS1，多孔磁珠CR1，电阻R1和R13以及非极性电容C1；所述第一零序电流互感器CT1的一个输出端与电阻R13的一端和电压互感器TV1的一次绕组的一端相接，所述第一零序电流互感器CT1的另一个输出端与电阻R13的另一端和电压互感器TV1的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV1的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS1的引脚1和多孔磁珠CR1的引脚1相接，所述电压互感器TV1的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS1的引脚2和多孔磁珠CR1的引脚4相接，所述多孔磁珠CR1的引脚2与电阻R1的一端相接，所述电阻R1的另一端与非极性电容C1的一端相接且为所述第一支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN01，所述多孔磁珠CR1的引脚3和非极性电容C1的另一端均接地；所述第二支路零序电流传变电路包括第二零序电流互感器CT2，电压互感器TV2，瞬态抑制二极管TVS2，多孔磁珠CR2，电阻R2和R14以及非极性电容C2；所述第二零序电流互感器CT2的一个输出端与电阻R14的一端和电压互感器TV2的一次绕组的一端相接，所述第二零序电流互感器CT2的另一个输出端与电阻R14的另一端和电压互感器TV2的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV2的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS2的引脚1和多孔磁珠CR2的引脚1相接，所述电压互感器TV2的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS2的引脚2和多孔磁珠CR2的引脚4相接，所述多孔磁珠CR2的引脚2与电阻R2的一端相接，所述电阻R2的另一端与非极性电容C2的一端相接且为所述第二支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN02，所述多孔磁珠CR2的引脚3和非极性电容C2的另一端均接地；所述第三支路零序电流传变电路包括第三零序电流互感器CT3，电压互感器TV3，瞬态抑制二极管TVS3，多孔磁珠CR3，电阻R3和R15以及非极性电容C3；所述第三零序电流互感器CT3的一个输出端与电阻R15的一端和电压互感器TV3的一次绕组的一端相接，所述第三零序电流互感器CT3的另一个输出端与电阻R15的另一端和电压互感器TV3的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV3的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS3的引脚1和多孔磁珠CR3的引脚1相接，所述电压互感器TV3的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS3的引脚2和多孔磁珠CR3的引脚4相接，所述多孔磁珠CR3的引脚2与电阻R3的一端相接，所述电阻R3的另一端与非极性电容C3的一端相接且为所述第三支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN03，所述多孔磁珠CR3的引脚3和非极性电容C3的另一端均接地；所述第四支路零序电流传变电路包括第四零序电流互感器CT4，电压互感器TV4，瞬态抑制二极管TVS4，多孔磁珠CR4，电阻R4和R16以及非极性电容C4；所述第四零序电流互感器CT4的一个输出端与电阻R16的一端和电压互感器TV4的一次绕组的一端相接，所述第四零序电流互感器CT4的另一个输出端与电阻R16的另一端和电压互感器TV4的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV4的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS4的引脚1和多孔磁珠CR4的引脚1相接，所述电压互感器TV4的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS4的引脚2和多孔磁珠CR4的引脚4相接，所述多孔磁珠CR4的引脚2与电阻R4的一端相接，所述电阻R4的另一端与非极性电容C4的一端相接且为所述第四支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN04，所述多孔磁珠CR4的引脚3和非极性电容C4的另一端均接地；所述第五支路零序电流传变电路包括第五零序电流互感器CT5，电压互感器TV5，瞬态抑制二极管TVS5，多孔磁珠CR5，电阻R5和R17以及非极性电容C5；所述第五零序电流互感器CT5的一个输出端与电阻R17的一端和电压互感器TV5的一次绕组的一端相接，所述第五零序电流互感器CT5的另一个输出端与电阻R17的另一端和电压互感器TV5的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV5的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS5的引脚1和多孔磁珠CR5的引脚1相接，所述电压互感器TV5的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS5的引脚2和多孔磁珠CR5的引脚4相接，所述多孔磁珠CR5的引脚2与电阻R5的一端相接，所述电阻R5的另一端与非极性电容C5的一端相接且为所述第五支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN05，所述多孔磁珠CR5的引脚3和非极性电容C5的另一端均接地；所述第六支路零序电流传变电路包括第六零序电流互感器CT6，电压互感器TV6，瞬态抑制二极管TVS6，多孔磁珠CR6，电阻R6和R18以及非极性电容C6；所述第六零序电流互感器CT6的一个输出端与电阻R18的一端和电压互感器TV6的一次绕组的一端相接，所述第六零序电流互感器CT6的另一个输出端与电阻R18的另一端和电压互感器TV6的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV6的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS6的引脚1和多孔磁珠CR6的引脚1相接，所述电压互感器TV6的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS6的引脚2和多孔磁珠CR7的引脚4相接，所述多孔磁珠CR6的引脚2与电阻R6的一端相接，所述电阻R6的另一端与非极性电容C6的一端相接且为所述第六支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN06，所述多孔磁珠CR6的引脚3和非极性电容C6的另一端均接地；所述第七支路零序电流传变电路包括第七零序电流互感器CT7，电压互感器TV7，瞬态抑制二极管TVS7，多孔磁珠CR7，电阻R7和R19以及非极性电容C7；所述第七零序电流互感器CT7的一个输出端与电阻R19的一端和电压互感器TV7的一次绕组的一端相接，所述第七零序电流互感器CT7的另一个输出端与电阻R19的另一端和电压互感器TV7的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV7的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS7的引脚1和多孔磁珠CR7的引脚1相接，所述电压互感器TV7的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS7的引脚2和多孔磁珠CR7的引脚4相接，所述多孔磁珠CR7的引脚2与电阻R7的一端相接，所述电阻R7的另一端与非极性电容C7的一端相接且为所述第七支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN07，所述多孔磁珠CR7的引脚3和非极性电容C7的另一端均接地；所述第八支路零序电流传变电路包括第八零序电流互感器CT8，电压互感器TV8，瞬态抑制二极管TVS8，多孔磁珠CR8，电阻R8和R20以及非极性电容C8；所述第八零序电流互感器CT8的一个输出端与电阻R20的一端和电压互感器TV8的一次绕组的一端相接，所述第八零序电流互感器CT8的另一个输出端与电阻R20的另一端和电压互感器TV8的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV8的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS8的引脚1和多孔磁珠CR8的引脚1相接，所述电压互感器TV8的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS8的引脚2和多孔磁珠CR8的引脚4相接，所述多孔磁珠CR8的引脚2与电阻R8的一端相接，所述电阻R8的另一端与非极性电容C8的一端相接且为所述第八支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN08，所述多孔磁珠CR8的引脚3和非极性电容C8的另一端均接地。