煤礦負荷控制中心選擇性漏電保護系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于礦用設(shè)備Ξ大保護技術(shù)領(lǐng)域，且特別一種煤礦負荷控制中屯、選擇 性漏電保護系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著煤礦綜合機械化開采技術(shù)的高速發(fā)展，井下供電網(wǎng)絡(luò)延伸距離的不斷增加， 對煤礦井下電力系統(tǒng)的可靠性和安全性的要求越來越高。由于井下生產(chǎn)環(huán)境潮濕、惡劣，低 壓供電系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生漏電故障，若故障不能及時排除會存在巨大安全隱患，比如可能引 起煤塵爆炸、瓦斯爆炸、提前點燃雷管等危及安全生產(chǎn)的事故，直接危及國家財產(chǎn)和井下工 作人員的人身安全。漏電保護與過流保護、接地保護并列為保證煤礦井下安全供電的Ξ大 保護，是防止人身觸電的重要措施。有選擇性的漏電保護是指當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生漏電故障時，能夠 有選擇地發(fā)出故障信號或切斷故障支路電源，而非故障部分繼續(xù)工作。目前煤礦負荷控制 中屯、選擇性漏電保護系統(tǒng)大部分采用基于零序電流大小及零序電流方向保護技術(shù)，運種保 護在放射式供電網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)某一支路的長度遠遠大于其他支路的情況下，較難滿足選擇性保 護需求，保護裝置可能發(fā)生拒動現(xiàn)象，不能很好的完成保護的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：
[0004] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提出了一種煤礦負荷控制中屯、選 擇性漏電保護系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用附加直流電源法和過零觸發(fā)法相結(jié)合的方式對煤礦負荷控 制中屯、漏電故障進行保護檢測，同時能夠準(zhǔn)備判斷漏電支路。
[0005] 技術(shù)方案：
[0006] 本實用新型是通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
[0007] -種煤礦負荷控制中屯、選擇性漏電保護系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括DSP、零序 信號采集電路、信號處理電路、絕緣電阻檢測電路、執(zhí)行單元、操作單元、顯示單元和CAN通 訊單元;其中零序信號采集電路采集零序電壓和零序電流信號，零序信號采集電路的輸出 端與信號處理電路的輸入端相連接;信號處理電路的輸出端和DSP的信號捕捉單元相連接； 絕緣電阻測試電路的輸出端和DSP的模擬信號輸入端相連接;執(zhí)行單元包括漏電繼電器和 脫扣器，執(zhí)行單元的控制信號輸入端和DSP的信號輸出端相連接;操作單元為外界控制指令 輸入單元，操作單元的輸出端和DSP的信號輸入端相連接;顯示單元的驅(qū)動輸入端和DSP的 信號輸出端相連接;CAN通訊單元的輸入端和DSP的內(nèi)部CAN通訊模塊端口相連接。
[000引絕緣電阻檢測電路在Ξ相電網(wǎng)中附加直流電源，直流電源的正端連接電阻R3，電 阻R3與電容C2、C3和電阻R1串聯(lián)，Ξ相電網(wǎng)通過Ξ相電抗器L與電阻R1串聯(lián)，電阻R1與電阻 R2串聯(lián)、電阻R2分別連接直流電源負端和電容C1;S相電網(wǎng)通過Ξ相電網(wǎng)絕緣電阻r接地， Ξ相電網(wǎng)通過Ξ相極性電容Ca、Cb、和。接地。
[0009]零序信號采集電路包括零序電壓采集電路和零序電流采集電路;零序電壓和零序 電流原始信號經(jīng)過光禪隔離、施密特觸發(fā)電路整形和電阻、電容移相后發(fā)送給DSP的信號捕 捉引腳反饋到DSP的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC。
[0010] 零序電壓信號通過電阻R4連接光禪化814的輸入端，光禪化814的另一輸入端接 地，光禪化814的一個輸出端接高電平VCC，另一個輸出端分別連接電阻R6和信號處理電路 的施密特觸發(fā)器74HC37的輸入端;施密特觸發(fā)器74HC37的輸出端分為兩個支路，一個支路 連接反相器74LS19的輸入端，另一個支路通過R8和C4串聯(lián)構(gòu)成的電阻電容移相電路后連接 反相器74LS19的另一個輸入端，反相器74LS19的輸出端連接DSP的信號捕捉引腳;零序電流 信號通過電阻R5連接光禪化814的輸入端，光禪化814的另一輸入端接地，光禪化814的一個 輸出端接高電平VCC，另一個輸出端分別連接電阻R7和信號處理電路的施密特觸發(fā)器 74HC37的輸入端；施密特觸發(fā)器74HC37的輸出端分為兩個支路，一個支路連接反相器 74LS19的輸入端，另一個支路通過R7和巧串聯(lián)構(gòu)成的電阻電容移相電路后連接反相器 74LS19的另一個輸入端，反相器74LS19的輸出端連接DSP的信號捕捉引腳。
[0011] 優(yōu)點和效果：
[0012] 本實用新型設(shè)及一種煤礦負荷控制中屯、選擇性漏電保護系統(tǒng)，具有如下優(yōu)點和有 益效果。
[0013] (1)采用附加直流電源法和過零觸發(fā)法相結(jié)合的方式對煤礦負荷控制中屯、漏電故 障進行保護檢測，同時能夠準(zhǔn)備判斷漏電支路。
[0014] (2)系統(tǒng)在煤礦電網(wǎng)總饋電開關(guān)處的漏電保護采用附加直流電源原理，在各個支 路的饋電開關(guān)處漏電保護采用過零觸發(fā)法，并且采用抗干擾能力強的CAN總線技術(shù)實現(xiàn)分 饋電開關(guān)與總饋電開關(guān)之間的數(shù)據(jù)通信。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2為絕緣電阻檢測電路圖。
[0017] 圖3為零序信號采集和信號處理電路圖。
[0018] 其中，1、零序信號采集電路;2、信號處理電路;3、DSP;4、顯示單元;5、操作單元;6、 執(zhí)行單元;7、CAN通訊單元;8、絕緣電阻檢測電路。
【具體實施方式】
[0019] 本實用新型采用附件直流電源法和過零觸發(fā)法相結(jié)合的方式對煤礦負荷控制中 屯、漏電故障進行保護檢測，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)漏電電流大小的測量，同時還能夠準(zhǔn)備判斷漏電 支路，系統(tǒng)在煤礦電網(wǎng)總饋電開關(guān)處的漏電保護采用附加直流電源原理，在各個支路的饋 電開關(guān)處漏電保護采用過零觸發(fā)法，并且采用抗干擾能力強的CAN總線技術(shù)實現(xiàn)分饋電開 關(guān)與總饋電開關(guān)之間的數(shù)據(jù)通信。
[0020] 下面結(jié)合附圖對專利的具體實施過程進行詳細說明。
[0021] 煤礦負荷控制中屯、選擇性漏電保護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，系統(tǒng)WDSP為核屯、，主 要包括DSP3、零序信號采集電路1、信號處理電路2、絕緣電阻檢測電路8、執(zhí)行單元6、操作單 元5、顯示單元4和CAN通訊單元7,其中零序信號采集電路1采集零序電壓和零序電流信號， 零序信號采集電路1的輸出端與信號處理電路2的輸入端相連接;信號處理電路2的輸出端 和DSP3的信號捕捉單元CAP端口相連接;絕緣電阻測試電路8的輸出端和DSP3的模擬信號輸 入端ADC相連接;執(zhí)行單元6為由漏電繼電器和脫扣器，執(zhí)行單元6的控制信號輸入端和DSP3 的信號輸出端XD相連接;操作單元5為外界控制指令輸入單元，操作單元5的輸出端和DSP3 的信號輸入端GPIOA相連接;顯示單元4的驅(qū)動輸入端和DSP3的信號輸出端相連接;CAN通訊 單元7的輸入端和DSP3的內(nèi)部CAN通訊模塊端口 CANTXA與CANRXA相連接。
[0022 ] 絕緣電阻檢測電路8如圖2所示，采用在Ξ相電網(wǎng)中附加直流電源，直流電源的正 端連接電阻R3,電阻R3與電容C2、C3和電阻R1串聯(lián)，Ξ相電網(wǎng)通過Ξ