[发明专利]一种矿用低压电网容性电流自动补偿装置

摘要

一种矿用低压电网容性电流自动补偿装置，属于煤矿井下漏电保护技术领域。其特征在于整套装置由电容电流自动补偿主电路及电容电流自动补偿控制电路两部分组成。最大优点是能够根据实际电网对地分布电容的变化，实现电感支路电流自动调节，达到最佳补偿，从而保证漏电电流或人身触电电流最小。系统采用单片机控制实现自动补偿，无需开盖手动操作，具有补偿效果好，周期短，操作方便，安全性高的特点。主要应用于煤矿井下中性点不接地的低压供电漏电保护。

主权项

一种矿用低压电网容性电流自动补偿装置，其特征在于是一种根据电网分布电容的变化能自动补偿电容电流的装置，不需要开盖手动操作，便使系统到达最佳补偿状态，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，整套装置由电容电流自动补偿主电路及电容电流自动补偿控制电路两部分组成，所述电容电流自动补偿主电路由电容电流自动补偿继电器有级切换电路与电容电流自动补偿步进电机无级调节电路组成，所述电容电流自动补偿继电器有级切换电路由磁放大器(15)及继电器切换电路组成，磁放大器(15)是系统原有的补偿电感，包括磁放大器上交流绕组(L1)、磁放大器下交流绕组(L2)和磁放大器直流绕组(L3)，安装时磁放大器上交流绕组(L1)和磁放大器下交流绕组(L2)串联连接，磁放大器上交流绕组(L1)和磁放大器下交流绕组(L2)分别留出四个抽头，并保证每组对应抽头匝数相同，线径相同，磁放大器上交流绕组(L1)与三相电抗器(14)的中性点相连，磁放大器下交流绕组(L2)与接地电容(C4)连接，并通过接地电容(C4)与局部接地极(17)连接，接地电容(C4)为原有附加电源直流检测式漏电保护器的隔直电容；继电器切换电路由1号继电器动合触点(101)、2号继电器动合触点(201)、3号继电器动合触点(301)、4号继电器动合触点(401)、5号继电器动合触点(501)、6号继电器动合触点(601)、7号继电器动合触点(701)和8号继电器动合触点(801)组成，1号继电器动合触点(101)与5号继电器动合触点(501)闭合接入交流绕组总匝数的四分之一，2号继电器动合触点(201)与6号继电器动合触点(601)闭合接入交流绕组总匝数的二分之一，3号继电器动合触点(301)与7号继电器动合触点(701)闭合接入交流绕组总匝数的四分之三，4号继电器动合触点(401)与8号继电器动合触点(801)闭合接入全部交流绕组，继电器切换能调整抽头接线方式，改变匝数，从而改变磁放大器(15)电感值，其调节过程是有级的；所述电容电流自动补偿步进电机无级调节电路由磁放大器(15)、磁放大器直流电源(13)、旋转式可调电位器(4)、联轴器(3)、步进电机(2)及步进电机驱动器(11)组成，安装时步进电机驱动器(11)连接步进电机(2)，步进电机驱动器(11)给步进电机(2)提供动作所需的指令信号及驱动功率，步进电机(2)的输出轴与旋转式可调电位器(4)的调节轴通过联轴器(3)连接，目的是步进电机(2)的转动量与旋转式可调电位器(4)的转动量一致，依靠步进电机(2)调节旋转式可调电位器(4)的电阻值，磁放大器直流电源(13)为磁放大器(15)的磁放大器直流绕组(L3)提供稳定的直流工作电源，当旋转式可调电位器(4)的阻值变化时，磁放大器(15)中的磁放大器直流绕组(L3)的直流电流发生改变，通过改变磁导率来改变磁放大器(15)的电感值；所述电容电流自动补偿控制电路由电流传感器(6)、A/D转换电路(10)、单片机(1)、光电隔离电路(12)、自动补偿按钮(8)组成，电流传感器(6)用来采集按下自动补偿按钮(8)时电网的漏电电流，该漏电电流经A/D转换电路(10)变换后由单片机(1)采集，再经单片机(1)运算后通过光电隔离电路(12)控制1号继电器(K1)、2号继电器(K2)、3号继电器(K3)、4号继电器(K4)、5号继电器(K5)、6号继电器(K6)、7号继电器(K7)和8号继电器(K8)的线圈回路，对磁放大器(15)的匝数进行调节，从而改变磁放大器(15)电感值，实现初调，然后单片机(1)发出指令信号控制步进电机驱动器(11)驱动步进电机(2)转动，调节旋转式可调电位器(4)阻值，改变磁放大器直流绕组(L3)的电流值，从而改变磁放大器(15)电感值，实现细调。