煤礦井下高壓防爆開關(guān)綜合保護器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種供電系統(tǒng)保護儀器，更具體地說是一種適于煤礦井下高壓防爆開關(guān)的智能化綜合保護儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代采煤機械化程度的提高，采煤工作面使用的機械裝置用電容量越來越大，采區(qū)變電所不斷增加，高壓防爆開關(guān)作為井下供電的重要組成部分，其供電可靠性與安全性直接關(guān)系到原煤生產(chǎn)和人身安全。由于煤礦井下工作環(huán)境惡劣、負荷波動大、工況很不穩(wěn)定，瓦斯煤塵積聚、滴水冒頂?shù)仁鹿识紩闺姎庠O(shè)備絕緣強度逐漸降低，加上操作人員維護不當(dāng)或錯誤操作、致使輸電線路斷裂現(xiàn)象時有發(fā)生，經(jīng)常出現(xiàn)漏電及單相接地等故障。若接地故障沒有及時排除，電網(wǎng)各相線會運行在線電壓下，很容易導(dǎo)致絕緣擊穿，甚至發(fā)生兩相或三相短路事故。同時由于單相接地、相間短路故障發(fā)生時將會產(chǎn)生電弧，還有可能引起瓦斯、煤塵爆炸，直接危及人身安全和礦井正常生產(chǎn)，我國目前大中型煤礦電力系統(tǒng)中性點一般采用消弧線圈接地，消弧線圈接地系統(tǒng)中高防開關(guān)漏電保護動作準確率低，經(jīng)常誤動、拒動，漏電發(fā)生時不能準確動作，特別是在過補償狀態(tài)下直接失效。有時因長時間無法確定故障線路，甚至造成相間短路，嚴重威脅煤礦生產(chǎn)安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述存在的技術(shù)問題，本實用新型提供了一種煤礦井下高防開關(guān)綜合保護器，以便對于高防開關(guān)負荷出現(xiàn)的漏電、短路、過載、斷相、過欠壓等故障進行相應(yīng)保護，提高系統(tǒng)的實時性，使得高防開關(guān)保護器的保護動作更加可靠、準確，更加及時。
[0004]為達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種煤礦井下高壓防爆開關(guān)綜合保護器，包括ARM嵌入式微控制器、時序鑒別器、IXD顯示屏、鍵盤接口電路，ARM嵌入式微控制器通過IXD顯示電路與IXD顯示屏連接，ARM嵌入式微控制器通過鍵盤接口電路與鍵盤連接，ARM嵌入式微控制器通過漏電信號檢測電路、相位檢測電路和復(fù)位信號檢測電路與時序鑒別器連接，ARM嵌入式微控制器還連接有電流信號精密整流電路、電壓信號精密整流電路、485接口電路、分閘控制電路、故障記錄存儲電路、時鐘日歷電路、控制器復(fù)位電路，時序鑒別器分別通過濾波鑒幅光隔電路與零序電壓互感器和零序電流互感器連接。
[0006]所述的IXD顯示電路配備連接單獨的CPU處理器。
[0007]該煤礦井下高壓防爆開關(guān)綜合保護器還包括有紅外遙控器與LCD顯示屏無線連接，便于短距離的遙控操作。
[0008]所述的時序鑒別器為漏電保護模塊。
[0009]煤礦井下高壓防爆開關(guān)綜合保護器通過時序鑒別器完成漏電判斷功能；ARM嵌入式微控制器是整個保護器的控制核心，完成系統(tǒng)除漏電判斷外的所有功能；通過電壓互感器取得的零序電壓信號，通過零序電流互感器取得的零序電流信號，經(jīng)過濾波、鑒幅、光隔等處理，輸入到時序鑒別器，通過零序基波時序鑒別原理的判斷，判斷是否為故障線路，并將故障信號傳送到ARM微控制器；電流電壓信號精密整流電路用于將交流電流電壓信號轉(zhuǎn)換成直流信號，然后供系統(tǒng)控制器ARM采樣，為系統(tǒng)的過載、短路和過欠壓等故障保護提供依據(jù)。被轉(zhuǎn)換的交流電流電壓信號由安裝高防開關(guān)內(nèi)的電流電壓互感器提供；電纜絕緣信號檢測電路用于檢測高防開關(guān)供電電纜的絕緣程度，該電路將供電電纜的絕緣程度反映成電壓信號，控制器ARM根據(jù)此電壓信號的大小來判斷供電電纜的絕緣程度；相位檢測電路用于檢測A相電壓電流之間的相位差，從而得到功率因數(shù)的大??；485接口電路用于實現(xiàn)485網(wǎng)絡(luò)通信功能；分閘控制電路用于向高防開關(guān)提供閉合觸點信號，該閉合觸點信號可使高防開關(guān)斷路器斷開，從而切斷對供電；故障記錄存儲電路用于記錄系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時亥IJ、類型，以便操作人員查看；時鐘日歷電路用于作為一個電子鐘發(fā)生器，生成系統(tǒng)時間，包括年、月、日、時、分、秒；LCD顯示電路用于顯示系統(tǒng)參數(shù)，顯示內(nèi)容包括電壓、電流值、故障狀況及整定參數(shù)等；鍵盤接口電路用于連接系統(tǒng)的4個操作按鍵，以供控制器LPC2292識別；控制器復(fù)位電路用于保證系統(tǒng)啟動時能正常復(fù)位，從而使系統(tǒng)從一個確定的狀態(tài)開始運行。
[0010]本實用新型的有益效果為:
[0011]該煤礦井下高壓防爆開關(guān)綜合保護器的漏電保護功能通過零序電流互感器取得的零序電流信號，通過電壓互感器取得的零序電壓信號，經(jīng)過濾波、鑒幅、光隔等處理，輸入時序鑒別器判斷是否為故障支路，取代目前微機選漏功能，具有更高可靠性和速動性，動作準確率高達95%以上；此外多CPU的設(shè)計結(jié)構(gòu)有效的降低了 CPU的負荷率，確保裝置各部分穩(wěn)定可靠，采用先進的ARM內(nèi)核芯片作為主CPU，使保護裝置具備更快的處理速度和更強的保護以及通訊功能；紅外智能遙控器的使用，方便運行人員在井下不停電的情況下就可以完成對尚壓開關(guān)的各種操作。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型實施例原理結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述:
[0014]一種煤礦井下高壓防爆開關(guān)綜合保護器，包括ARM嵌入式微控制器1、時序鑒別器2、IXD顯示屏3、鍵盤接口電路4，ARM嵌入式微控制器I通過IXD顯示電路5與IXD顯示屏3連接，ARM嵌入式微控制器I通過鍵盤接口電路4與鍵盤連接，ARM嵌入式微控制器I通過漏電信號檢測電路6、相位檢測電路7和復(fù)位信號檢測電路8與時序鑒別器2連接，ARM嵌入式微控制器I還連接有電流信號精密整流電路9、電壓信號精密整流電路10、485接口電路11、分閘控制電路12、故障記錄存儲電路13、時鐘日歷電路14、控制器復(fù)位電路15，時序鑒別器2分別通過濾波鑒幅光隔電路16與零序電壓互感器17和零序電流互感器18連接。
[0015]所述的時序鑒別器為CPLD漏電保護模塊。
[0016]該煤礦井下高壓防爆開關(guān)綜合保護器還包括有紅外遙控器19與IXD顯示屏無線連接。
[0017]所述的IXD顯示電路配備連接單獨的CPU處理器。
[0018]將高防開關(guān)的三路電流互感器信號IA、IB、IC分別接端子A05~A10腳；將電壓互感器信號UA、UB、UC接端子A11~A16;將高防開關(guān)內(nèi)的電纜絕緣檢測裝置的引線接端子B15~B16 ;漏電檢測零序電壓信號接端子A03~A04 ;漏電檢測零序電流信號接端子B11-B12 ;將分閘閉合信號接端子B01~B02 ;在需要485通信時，可將485通信網(wǎng)絡(luò)中的兩根通信端子接C04~C05。
【主權(quán)項】
1.一種煤礦井下高壓防爆開關(guān)綜合保護器，其特征在于:它包括ARM嵌入式微控制器、時序鑒別器、IXD顯示屏、鍵盤接口電路，ARM嵌入式微控制器通過IXD顯示電路與IXD顯示屏連接，ARM嵌入式微控制器通過鍵盤接口電路與鍵盤連接，ARM嵌入式微控制器通過漏電信號檢測電路、相位檢測電路和復(fù)位信號檢測電路與時序鑒別器連接，ARM嵌入式微控制器還連接有電流信號精密整流電路、電壓信號精密整流電路、485接口電路、分閘控制電路、故障記錄存儲電路、時鐘日歷電路、控制器復(fù)位電路，時序鑒別器分別通過濾波鑒幅光隔電路與零序電壓互感器和零序電流互感器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下高壓防爆開關(guān)綜合保護器，其特征在于:還包括有紅外遙控器與IXD顯示屏無線連接。
【專利摘要】本實用新型提供了一種煤礦井下高壓防爆開關(guān)綜合保護器，它包括ARM嵌入式微控制器、時序鑒別器、LCD顯示屏、鍵盤接口電路，ARM嵌入式微控制器通過LCD顯示電路與LCD顯示屏連接，ARM嵌入式微控制器通過鍵盤接口電路與鍵盤連接，ARM嵌入式微控制器通過漏電信號檢測電路、相位檢測電路和復(fù)位信號檢測電路與時序鑒別器連接，ARM嵌入式微控制器還連接有電流信號精密整流電路、電壓信號精密整流電路等電路，時序鑒別器分別通過濾波鑒幅光隔電路與零序電壓互感器和零序電流互感器連接，取代目前微機選漏功能，具有更高可靠性和速動性，動作準確率高達95%以上，保護裝置具備更快的處理速度和更強的保護以及通訊功能。
【IPC分類】H02H7/26
【公開號】CN204668928
【申請?zhí)枴緾N201520359148
【發(fā)明人】付勇, 尚民, 呂正超, 馬德建, 馬蕾
【申請人】山東電安電氣有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月29日