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KXL—I—DW型矿用选择性漏电保护装置

字号+ 作者:admin 来源:未知 2010-04-17 10:33 我要评论( )

1 前言 目前我国煤矿井下低压电器设备中所使用的漏电保护装置,多数采用附加直流电源原理,每个采区变电所或移动变电站设一个检漏装置,无论电网中何处发生漏电故障,都能使检漏装置动作,导致整个工作面停电,无选择性,且不易寻找故障点。对此,有关部门提


1  前言

目前我国煤矿井下低压电器设备中所使用的漏电保护装置,多数采用附加直流电源原理,每个采区变电所或移动变电站设一个检漏装置,无论电网中何处发生漏电故障,都能使检漏装置动作,导致整个工作面停电,无选择性,且不易寻找故障点。对此,有关部门提出“选择性漏电保护系统及装置”这一课题。本文介绍的漏电保护装置,是目前用于660V低压电网,原理比较成熟,质量比较稳定的选择性漏电保护装置。

 

图1

2  装置的构成及动作原理

KXL—I—DW型选择性漏电保护装置由零序电流互感器、信号组件、保护组件等部分组成(如图1所示),具有选择性漏电保护及漏电闭锁保护功能。

2.1  选择性漏电保护

选择性漏电保护采用了零序电流方向原理及附加直流电源原理。零序电压信号U0通过R1~R4组成的人为中性点取得,经过C1、R5移相后,送至R6、R7、IC1组成的整形电路,转换成方波信号;零序电流信号I0由零序电流互感器取得,送至R8、R9、IC2组成的整形电路,转换成方波信号;两方波均被送入由D1、R10、R11、D2、R12、R13、C3组成的积分电路进行相位比较。如果电网正常运行,则U0、I0非常小,IC1、IC2输出低电平,IC3也输出低电平;若电网中有单相漏电故障时,IC1、IC2输出方波。对于正常支路,两方波相位几乎相反,所以电容C3充电不足,不能促使IC3翻转;而对于故障支路,两方波相同,则电容C3充电,至一定数值后,由R14、R15、IC3组成的鉴幅电路输出一脉冲信号,经单稳电路处理后,扩展成200~1000ms的脉冲方波,送到与门电路,完成故障支路的选线工作。

该装置漏电动作值的检测采用了附加直流电源原理,检测电源由前级与之配合的检漏装置提供。检测电流通过地至R4、R1//R2//R3,及电网对地绝缘电阻r,通过馈电总开关与分支馈电开关的主回路电缆,回到检测电源的负极形成回路。简化后的检测回路如图2所示。

   

图  2

     rΣ—三相电网对地总绝缘电阻

    RJ-检漏继电器等效电阻

RX—选漏继电器R1~R3的并联值

则:

化简为:

由上式可知,当绝缘电阻 rΣ下降时,U1增大,当U1增大到设定值时,则比较电路IC4翻转为高电位,送入与门电路,若此时单稳电路输出同时为高电位,则执行电路动作,从而使得开关跳闸,切断故障支路。

2.2  漏电闭锁

漏电闭锁采用了附加直流电源原理,如图1所示。检测电源为15V工作电源,检测回路如下:电源(+)→R22→辅助触点K1(由分支馈电开关提供,用于漏电及漏电闭锁转换)→R21→D4~D6→电网对地绝缘电阻rA、rB、rC→电源(-)(即大地)。当电网绝缘正常时,rA、rB、rC大,由R20取得的电位较高,则由R18、R19、IC5的比较电路输出低电平。当发生电网绝缘下降故障时,由R20取得的电位降低;当低于设定值时,IC5输出高电平,则D3导通,执行回路动作,使得分支馈电开关不能合闸送电,实现了漏电闭锁的目的。

3  优缺点分析

KXL—I—DW型选择性漏电保护装置采用了零序电流方向与附加直流电源相结合的原理,即通过零序电流方向原理实现故障支路的正确选线,通过附加直流电源原理检测漏电动作值。

 

图3  R—Z1支路A相对地漏电电阻

该装置采用零序电流方向原理来确定故障支路,如图3所示。如果Z1支路A相绝缘下降或对地,则Zl三相对地电压低,在故障支路产生了流向母线的零序电流,而非故障支路的零序电流则由母线方向流出。因此,只要检测出零序电流在线路中的流向,即可实现故障支路的选线。但是,只有在线路出现不对称漏电故障时,才会有零序电流产生,所以该装置对对称性漏电故障起不到保护作用。因此,选择性漏电保护装置不能单独完成漏电保护的任务,必须和其它保护原理的检漏继电器组成漏电保护系统。所以,KXL—I—DW型选择性漏电保护装置必须与采用附加直流电源原理的KXL—I—JY检漏继电器配合使用。

该装置采用附加直流电源原理检测漏电动作值,因零序电流方向原理对零序电流的幅值要求不高,即在电网绝缘电阻下降,使得选漏装置的检漏环节动作的情况下,该装置的选线环节已能确定故障支路,而且,通过附加直流电源原理检测的漏电动作值可以不受电网参数的影响,所以动作值相对稳定。

由以上分析可知,KXL—I—DW型选择性漏电保护装置能够可靠的实现选择性漏电保护,且动作值相对稳定。但是该装置在使用中也存在缺点,如只适用于电网绝缘电阻不对称下降的情况,若电网绝缘电阻对称下降,即使降至零,保护也不起作用等。

4  结束语

本文介绍了一种选择性漏电保护装置,对其构成、原理及优缺点进行了分析。该装置还有许多不足的地方,如只适用于660V低压电网,且故障无记忆,无显示功能等。因此,该装置尚须进一步改进完善。


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