[实用新型]新型煤电钻综合保护装置

说明书

一、技术领域：本实用新型涉及一种电气设备综合保护装置，可以通过监测线路或用电设备电流变化率判断短路故障并实施保护。

二、背景技术：对各行业电气设备进行短路保护，是保证设备正常作业及生产安全的重要保护措施之一。为确保保护措施不产生误动作，关键的是保障判断故障准确、及时的检测到故障信号。目前国内外的短路检测技术，主要采用以下几种方式：1、基于检测短路电流大小的过流保护技术，这种过流保护按照躲过电动机的最大启动电流的原则进行整定，在供电线路长时，线路末端短路时，短路电流很小，保护的灵敏度很难达到要求；2、基于相敏原理的短路保护技术，现国内外研究较多，也比较成熟，虽然解决了保护灵敏度的问题，但此种技术只能保护三相短路，两相短路不动作；3、基于载频原理的短路保护技术，国内在煤矿煤电钻综合保护器中应用较多。但此种保护对线路参数(电缆截面、长度和电源变压器等)要求严格，线路参数超出范围误动作，可靠性差。可见，如果能够研发出一种准确、可靠的短路故障检测及保护技术，对维护正常的工农业生产，保障社会和人民群众的生命财产安全，是多么的重要。

中国发明专利ZL 95108848.3(公告号CN 1053277C，授权公告日2000年6月7日)公开了一种短路故障电流通路的检测方法及故障指示器，该发明通过检测电流变化率⊿I/t>K，电流下降为零的时间⊿T满足t₁≤⊿T≤t₂来判别故障。其中公开的故障指示器，通过转换电路、大电流跳变检测电路、掉电检测电路和脉冲宽度与故障判别电路，给出驱动指示体的信号。该发明检测方法判别故障准确不会有误动作，故障指示器使用方便，前景广阔。但其判断电流短路故障的标准不是真正建立在故障状态下短路电流的电流变化率数学模型基础上，目的是判断线路在继电保护装置控制断开后的故障通路，其前提是线路继电保护装置判断短路故障断开线路后装置动作，因而不是真正意义上的利用电流变化率检测短路故障进行短路保护的方法。

三、实用新型内容：

本实用新型针对现有技术不足，提出一种新型煤电钻综合保护装置，可以通过对线路或用电设备电流变化率进行监测，并根据短路故障电流波形变化和其他故障电流波形变化规律的不同，准确判断出线路或用电设备的短路故障，并进一步采取保护措施。

本实用新型所采用的技术方案：

一种新型煤电钻综合保护装置，含有微电脑控制器、三相电流检测互感器、执行机构、滤波电路以及电源电路，电源电路提供微电脑控制器工作电源，所述执行机构包括一交流固态继电器和一中性点开关电路，交流固态继电器输入端连接供电主回路电源变压器ZB二次侧输出端，交流固态继电器输出端通过煤电钻手动开关连接煤电钻电机，所述中性点开关电路含有三相整流电路、直流固态继电器及其反电压吸收电路，中性点开关电路连接在供电主回路电源变压器ZB二次侧的中性点，所述微电脑控制器含有载频检测电路、漏电检测电路、A/D转换电路、先导电路以及第一中央处理器和第二中央处理器，三相电流检测互感器将检测的电流信号转换成电压信号接入A/D转换器，并经A/D转换器转换成数字信号分别接入第一中央处理器和第二中央处理器的相应I/O输入端口，第一中央处理器的相应I/O控制端口控制连接执行机构中的直流固态继电器和交流固态继电器。

所述的新型煤电钻综合保护装置，第一中央处理器内置运行主程序、参数设置子程序等，载频、漏电检测电路的输入端连接交流固态继电器的三相输出端，载频检测电路、漏电检测电路的输出端接入第一中央处理器的相应I/O输入端口，当保护线路发生漏电、断相、过载、短路时，第一中央处理器发出控制信号给交流固态继电器，切断供电主回路电源。

所述的新型煤电钻综合保护装置，第一中央处理器和第二中央处理器交互通讯连接，第二中央处理器内置电流变化率检测管理程序，当线路电流变化率连续超过设定值，则判断为线路出现短路故障，并在设定时间内发出控制信号给执行机构，断开供电主回路电源变压器ZB二次侧中性点和交流固态继电器，切断供电主回路电源。

所述的新型煤电钻综合保护装置，漏电检测采用附加稳定直流的方式，漏电跳闸保护采用基准电位低电压跟踪技术，检测信号经127V三相半波整流电路及耦合电阻接入一比较器，比较器基准电位采用无稳压12V供电，比较器输出端通过光耦隔离接入第一中央处理器的相应I/O输入端口，漏电检测基准电位随电网电压波动，与比较电位同步变化。