[实用新型]一种矿井低压电网绝缘监测及漏电保护装置

说明书

本实用新型属于矿井低压电网供电系统故障检测和电气安全领域。具体涉及中性点不接地的矿井低压电网漏电故障的检测保护装置。包括附加直流电源及绝缘监测模块、ARM单片机管理系统模块、漏电故障判选模块和外围信号采集电路，本实用新型采用零序基波倍频相位判别方法和附加直流电源相结合的综合判别方法，并把传统的总检漏保护功能细分为低压电网母线范围内单相接地漏电故障、三相绝缘均匀下降漏电故障、总后备保护三种功能，使漏电故障性质更加清晰，便于技术人员查找、排除故障点，节省工作人员排除故障时间，有效的提高了矿井的生产效益。

技术领域

本实用新型属于矿井低压电网供电系统故障检测和电气安全领域。具体涉及中性点不接地的矿井低压电网漏电故障的检测保护装置。

背景技术

我国矿井低压电网中性点接地方式大致分为三种类型：一是中性点不接地系统，二是中性点经零序电抗器接地系统，三是中性点经高阻接地系统。矿井下供电系统的安全运行是矿井安全生产的重要保障，其中漏电保护是矿井安全供电的三大保护之一(过流保护、漏电保护和保护接地)，也一直是矿井低压电网“三大保护”中最重要、最难解决的一种保护技术。而矿井低压电网所有电气故障中漏电故障不仅发生概率大，约占所有电气故障总概率的70％以上，而且是引发人身触电、相间短路、电火灾和瓦斯煤尘爆炸的潜在因素。

目前我国矿井低压电网供电系统中总开关的漏电保护功能广泛采用单一的附加直流电源判别原理，并且矿井低压两级漏电保护系统的纵向选择性，一般由级差延长动作来完成。以附加直流电源单一原理构成的这种漏电保护装置经过长期的实际运行情况表明，其漏电保护性能与应用效果普遍不理想，存在的主要问题是：①、因为这种类型的检漏继电器采用单一的附加直流电源的保护原理，作为总检漏保护时，纵向选择性动作时间靠级间200～250ms延时来实现，当低压电网某馈出线支路发生单相漏电故障，会频繁引起总检漏保护越级跳闸，导致低压电网总停电，影响矿井安全生产和供电的连续性，并且也造成总检漏保护与支路选择性漏电保护不相兼容、无法配合使用。②、现有检漏继电器漏电故障动作的故障性质区分不明晰，当总检漏保护动作后，无法具体指明是支路馈出线发生集中性单相漏电故障，还是母线范围内发生单相接地漏电故障，或者是低压电网发生三相绝缘均匀下降分散性漏电故障，不利于现场人员对漏电故障性质的判别和分析。③、总检漏保护装置作为总后备保护时，漏电保护动作时间按规定都设置为200～250ms，当母线范围内发生人身触电时，漏电保护动作时间远大于30ms，不符合人身触电不超过人体极限安全值30mA·S的规定，无法保证人身触电安全，这也不符合MT189-88之4.3条的单相经1KΩ接地动作时间的规定要求。④、通过欧姆表连续监测和显示低压三相电网的绝缘值水平，计算精度低，误差大，并且欧姆表长期使用易毁坏，不利于提前预防矿井低压电网漏电事故的发生。

实用新型内容

本实用新型针对上述所存在的技术问题，根据低压电网发生漏电故障时的母线零序电压变化特性并与附加直流电源信号相结合的综合判别方法为基础，本实用新型提供一种矿井低压电网绝缘监测及漏电保护装置以解决矿井低压电网漏电保护一直存在的总开关频繁越级跳闸、无法与支路选择性漏电保护相互兼容、漏电故障性质不明确、低压电网绝缘值监测显示精度低、可靠性差的技术难题。