[发明专利]一种井下低压选择性漏电保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及漏电保护领域，尤其涉及一种井下低压选择性漏电保护装置。

背景技术

选择性漏电保护是指当电网发生漏电故障时，能够有选择地发出故障信号或切断故障支路电源，它是防止人身触电的重要保护措施，可以保证只切除漏电故障线路和设备，非故障部分继续工作，减小故障停电范围，而且便于寻找漏电故障，缩短漏电停电时间，提高供电的可靠性。目前国内煤矿低压馈电开关普遍采用时序及功率方向型原理，总开关和分开关是通过时间的长短来实现分级动作，并且分开关判漏原理存在诸多缺陷。这种方式导致馈电开关经常出现误动、拒动等现象，而且故障原因查找困难，严重影响煤矿正常生产。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种井下低压选择性漏电保护装置，以精确定位井下故障，保证煤矿正常生产。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种井下低压选择性漏电保护装置，包括支路开关测量单元、总开关测量单元、STM32控制单元、继电器输出单元和监控计算机；

所述支路开关测量单元，用于采集零序电流信号，并发送给STM32控制单元；

所述总开关测量单元，用于采集零序电压信号，并发送给STM32控制单元；

所述STM32控制单元，用于对接收到的零序电流信号和零序电压信号进行分析、处理，并将处理结果发送给监控计算机；还用于根据处理结果驱动继电器输出单元；

所述继电器输出单元，用于在单片机的驱动下执行分开关或总开关的断开动作；

所述监控计算机，用于远程监控漏电状态。

本发明在各支路开关安装零序电流传感器，在总开关处安装零序电压传感器，分别获取本发明所需信号，并对信号进行分析、运算并判断系统是否漏电，根据选线算法决策漏电线路，输出控制信号切断漏电线路的馈电开关。

有益效果：本发明在实现横向漏电保护和纵向漏电保护的同时，采用多种判漏原理相结合的方式克服了使用单一原理判漏的局限性，提高了装置的可靠性并改善了馈电开关误动作现象，实验表明，该装置运行可靠，并能够准确、快速的实现选择性漏电保护。

附图说明

图1为本发明工作原理图。

图2为单片机信号判断单元工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，本发明提供的一种井下低压选择性漏电保护装置，包括支路开关测量单元、总开关测量单元、STM32控制单元、继电器输出单元和监控计算机；

支路开关测量单元、总开关测量单元主要作用是分别采集零序电流信号和零序电压信号，支路开关测量单元和总开关测量单元都包括信号放大、调理、滤波和AD转换器。零序电压和零序电流传感器信号一般比较微弱，必须经过信号调理、放大和滤波电路才能进入后续的采集电路进行模数转换，本发明采用MAX1148对信号进行AD95转换，它是一款Maxim公司最新推出的高速、8通道、14位串行模数转换器。

STM32控制单元对总开关零序电压和分开关零序电流进行相位判断和比较，实现零序电压与零序电流的过零判断，从而实现二者的相位比较。其电路原理如图2所示。

STM32控制单元以STM32F103ZE为核心，它是基于Cortex-M3内核的一款高速微处理器。其输入信号是经过AD采集的零序电压和零序电流信号，该处理器对信号进行综合分析、判断和处理，通过控制继电器输出单元改变馈电开关的启停，并通过人机交互单元实现检测与控制状态的友好访问，方便技术人员进行试验和排除故障等。控制处理单元通过CAN接口实现数据的远程传送和浏览，便于监控系统的扩展。

继电器输出单元，用于在单片机的驱动下执行分开关或总开关的断开动作；监控计算机，用于远程监控漏电状态。