[发明专利]一种矿用低压电网容性电流自动补偿装置

说明书

技术领域

本发明一种矿用低压电网容性电流自动补偿装置，属于煤矿自动化检测技术领域，具体涉及一种附加电源直流检测式漏电保护器的容性电流自动补偿装置，该装置应用于煤矿井下中性点不接地的660V及1140V低压供电漏电保护系统的容性电流自动补偿，克服了现有容性电流补偿装置无法根据电网运行变化自动快速调整的缺陷，可完全取代现有技术的低压电网容性电流补偿装置。 

背景技术

在中性点直接接地的低压供电系统中，若发生漏电事故，将会产生很大电流，甚至可达数百、数千安培，对安全生产造成严重威胁。因此，《煤矿安全规程》规定：严禁井下配电变压器中性点直接接地，严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。目前，国内井下广泛采用变压器中性点绝缘的供电系统，对中性点绝缘的供电系统，发生单相接地（包括直接接地和经过渡阻抗接地）或两相、三相对地的总绝缘阻抗下降到危险值的电气故障就叫漏电故障。对于此类供电系统人身触及一相带电导体的情况，属于单相经过渡阻抗接地，对人来说是发生了触电，对整个供电系统来说就是发生了漏电。在电网发生漏电故障时，必须采取有效的保护措施，否则会造成如下问题：人身触电事故；接地点产生的漏电火花引起瓦斯煤尘爆炸；电雷管的提前引爆；长期存在的漏电可能使电气设备的绝缘进一步恶化，造成相间短路、电火灾和其他危及矿井安全的电气故障。电网若发生漏电故障，最容易检测到的是电网各相对地绝缘电阻的下降，直接对电网各相对地绝缘进行检测的漏电保护方式是附加电源直流检测式漏电保护，它具有保护全面，跳闸不受故障类型和发生时间、地点的影响，动作值整定简单，可靠性高等优点，被广泛应用于低压供电系统馈电开关和磁力启动器中。

井下低压电网对地电容的存在，会使漏电电流和人身触电电流显著增大，而单纯提高绝缘电阻，到一定程度后反而会使漏电电流和人身触电电流增大。从电网运行的角度看，则希望绝缘电阻越高越好。这一矛盾，只有在电容的作用完全消失，或者说电容电流完全被补偿的情况下，才能得到解决。由电工理论可知，在电感与电容并联的电路中，电感电流与电容电流反相，前者滞后电源电压90°，后者超前电源电压90°，因此在附加电源直流检测式漏电保护中的人为中性点与大地之间增设一条可调的感性支路，利用零序电流流过感性支路所产生的电感电流与电网对地电容电流相抵消，使故障处漏电电流或人身触电电流大为降低，这就是电容电流补偿。附加电源直流检测式漏电保护器有一个突出的特点是可以补偿整个供电单元电容电流，使漏电电流和人身触电电流减小，等于人为地减轻了故障程度。煤矿常用的附加电源直流检测式漏电保护器有JJKY30型和JJB型（JY82型改进后），其中JJKY30型采用饱和电抗器补偿电容电流，JY82型采用抽头式电抗器，有级调节电感量补偿电容电流，两类系统都需要手动按住补偿按钮，通过观测漏电监视电流表，进行手动调节。但井下低压供电单元的对地分布电容大小与电缆的长度、截面、绝缘材料的厚度和电介质的性质有关，受长度影响最大，电缆总长度越长，电网对地电容越大，容抗越小。特别是采掘工作面的设备经常移动，电缆长度不断变换，引起对地分布电容变化较大。现有容性电流补偿装置存在的问题：

1.电容电流补偿调整周期太长，一旦电感值确定以后在井下就不能随电网分布电容参数变化及时调整，因而不能保证在整个使用周期内的最佳补偿，一旦分布电容发生变化，便会出现过补偿或欠补偿，降低了安全性。

2.每次操作需要开盖，手动改变抽头或手动调节，通过目测电流表配合人工调节，操作不方便，调节繁琐。并且在井下带电打开防爆外壳调整不符合防爆技术要求，甚至会造成新的不安全因素。

3.为符合防爆要求，调整一般均在地面进行，无法准确实现对井下参数的最佳补偿。

发明内容

本发明一种矿用低压电网容性电流自动补偿装置，目的是解决上述现有技术存在的问题，从而公开一种根据分布电容的变化，每日在对低压检漏装置的运行情况进行一次跳闸试验前自动调节电感值，自动补偿电容电流，不需要开盖手动操作，便使系统达到最佳补偿状态，实现附加电源直流检测式漏电保护器的容性电流自动补偿。