[发明专利]一种煤矿井下供电系统电能质量监测装置

说明书

本发明涉及供电系统电能监测领域，尤其是一种煤矿井下供电系统电能质量监测装置，包括防爆壳体、监测模块、信号传输单元、显示模块和电源模块；所述防爆壳体内由隔板分隔成一主腔和一接线腔，所述主腔用于放置各组成单元、各元器件，在主腔内安装有监测模块、信号传输单元和电源模块，所述信号传输单元与安装在壳体的门体上的显示模块信号连接，在电源模块的出口线路上串联有微型断路器。通过监测模块对采样数据进行电能质量计算、处理和显示，亦可将处理结果通过井下以太网上传至地面集控中心，与地面供电系统监控系统相融合，进行全矿电能质量的监测和数据共享，实现井下电能质量的就地和在线监测。

技术领域

本发明涉及供电系统电能监测领域，尤其是一种煤矿井下供电系统电能质量监测装置。

背景技术

自2002 年起，我国不断加强对煤矿安全生产的要求，煤炭行业开始进行大规模的技术升级改造。目前，煤矿自动化、信息化程度不断提高，随着智能电网技术及物联网技术的不断深入发展，煤矿智能供电系统也日渐普及。煤矿在对电力需求增加的同时，对电能质量的要求也越来越高，电能质量的优劣直接影响到煤矿安全生产，对煤矿供电系统电能质量在线监测进行深入研究十分必要。能够实时了解煤矿井下供电系统与用电设备的运行情况和运行损耗，为减少损耗、提高用电效率的实施方法提供数据支撑，成为电量管理的基础。

我国对电能质量的研究起步比较晚，因此，对电能质量监测的研究也比较落后。相对于国外的检测装置，国内产品具有检测功能不全面、精度不高的缺点。

目前传统电能质量监测系统或装置只适用于地面常规环境，不具有防爆性，无法实现爆炸环境中供电设备电能的监测；同时，传统电能质量监测系统或装置存在单一化特点，仅能监测一个或其中的若干性能指标，导致工作人员不能及时全面的发现问题，进而未能迅速准确的处理相应的故障，从而引发供电事故。

发明内容

本发明为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是：一种煤矿井下供电系统电能质量监测装置，包括防爆壳体、监测模块、信号传输单元、显示模块和电源模块；所述防爆壳体内由隔板分隔成一主腔和一接线腔，所述主腔用于放置各组成单元、各元器件，在主腔内安装有监测模块、信号传输单元和电源模块，所述信号传输单元与安装在壳体的门体上的显示模块信号连接，在电源模块的出口线路上串联有微型断路器，所述监测模块通过RS485端口将处理后的信号传输至信号传输单元，所述接线腔用于实现外部接线与内部元器件的电气隔离。

将各所述组成单元、各所述元器件单独的放置在主腔内能够有效地适用于井下特殊的爆炸环境，使用时更加安全。将外部接线与内部元器件的电气隔离可以达到有效的防爆要求。

优选地，所述电源模块安装于防爆壳体底部，用于将外部接入的660V电源转为220V，为内部模数化插座提供电源，同时为电源模块（220V转24V）提供电源，电源模块输出24V，同时为装置内部的PLC和监测模块提供工作电源，保证内部PLC与监测模块的正常运行。

优选地，所述防爆壳体全部采用Q235A碳素钢焊接而成。

防爆壳体及内部结构件的设计均遵照国家标准如下：

GB3836.1 爆炸性环境 第1部分：设备通用要求。

GB3836.2 爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备。

GB3836.4 爆炸性环境 第4部分：有本质安全型“i”保护的设备。

优选地，所述防爆壳体由主腔和接线腔两个相互独立的防爆腔体组成，所述主腔采用快开式门体实现密封，即在所述主腔的腔体和门体法兰周围增加内卡规、外卡规，门体开合时通过带动卡规实现门体与防爆壳体的紧密结合，所述接线腔采用螺钉压紧的方式实现门体与防爆壳体的密封和防爆。