專利名稱：一種礦用高壓真空配電裝置的保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于高壓真空配電保護領域，特別涉及一種礦用高壓真空配電保護裝置。
背景技術：
在煤礦井下供電系統(tǒng)中，由于網(wǎng)絡龐大，用戶分布點多面廣，極易產(chǎn)生短路或過流故障，發(fā)生故障后，該回路的短路保護裝置動作，切除故障回路。從故障發(fā)生到故障切除時間約為200ms ls，電網(wǎng)電壓恢復正常的時間可能超過ls，在此期間，其它正?；芈冯妷簳航?，而每條回路的高壓開關柜綜合保護都設有失壓脫扣裝置，在瞬時接收到失壓信號時，一般在Is內(nèi)即執(zhí)行失壓跳閘，造成大面積線路失電，影響煤礦供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。目前，煤礦井下供電系統(tǒng)中對電網(wǎng)晃電現(xiàn)象采取的常用處理方法是在失壓脫扣器后加裝延時繼電器，但是由于延時繼電器的延時時間無法實時調(diào)整，而煤礦井下的供電網(wǎng)絡經(jīng)常因為工作面的進展發(fā)生變化，如果不對延時繼電器的延時時間及時做出調(diào)整，延時動作保護就起不了作用。另外，根據(jù)IEEE和IEC制定了電壓暫降相關國際標準IEEE Std 1159-1995和IEC 61000-2-8 (2002-11)，電壓暫降，電壓暫降和間斷是由傳導型低頻現(xiàn)象引致，必須要根據(jù)電壓擾動的頻譜特征、持續(xù)時間、幅值變化等去加以判斷，這都是普通的延時繼電器無法完成的。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有煤礦井下供電系統(tǒng)中對電網(wǎng)失壓狀態(tài)無法實時調(diào)整，本實用新型提供一種礦用高壓真空配電裝置的保護裝置。為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案一種礦用高壓真空配電裝置的保護裝置，所述裝置包括電壓互感器、電流互感器、信號調(diào)理電路、微處理器、斷路器操作機構，所述電壓互感器和電流互感器分別采集電網(wǎng)的電壓和電流信號，并通過信號調(diào)理電路傳遞給微處理器，所述微處理器對信號進行處理并與閾值進行比較，微處理器根據(jù)比較結果來控制斷路器操作機構的工作狀態(tài)。優(yōu)選地，所述微處理器為單片機。優(yōu)選地，所述單片機通過控制電路來控制斷路器操作機構，所述控制電路中設有儲能電容。優(yōu)選地，所述斷路器操作機構通過絕緣拉桿與真空開關管連接，單片機通過驅動電路來控制開關管開閉。本實用新型通過采集電網(wǎng)中的電壓和電流信號傳遞到用單片機處理，根據(jù)閾值判斷確定是否延時動作和延時時間，通過控制斷路器操作機構來執(zhí)行準確動作。本實用新型利用單片機程序判斷各種故障的“暫態(tài)現(xiàn)象的典型特征”，從而合理調(diào)整跳閘延時時間，代替原有簡單延時的失壓保護裝置，動態(tài)的調(diào)整延時動作時間，使高壓開關柜即能避開電網(wǎng)瞬時掉電或抖動，又不影響負載故障時的正常保護。
圖1為本實用新型一種實施例的原理圖；圖2為實用新型一種實施例的安裝示意圖。1、智能失壓脫扣補償器2、電壓互感器；3、真空開關管；4、電流互感器；5、接線端子；6、斷路器操作機構；7、絕緣拉桿。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1所示為本實用新型的一種實施例，該裝置包括電壓互感器、電流互感器、信號調(diào)理電路、微處理器、斷路器操作機構，其中電壓互感器和電流互感器分別采集電網(wǎng)的電壓和電流信號，并通過信號調(diào)理電路傳遞給微處理器，微處理器對與斷路器操作機構電連接，用于控制斷路器操作機構(圖1中的執(zhí)行機構為永磁斷路器操作機構)的工作狀態(tài)。 本實用新型利用單片機程序判斷各種故障的“暫態(tài)現(xiàn)象的典型特征”，從而合理調(diào)整跳閘延時時間，使高壓開關柜即能避開電網(wǎng)瞬時掉電或抖動，又不影響負載故障時的正常保護。本實用新型的單片機通過控制電路來控制斷路器操作機構，在控制電路中設有儲能電容。在供電正常時，單片機驅動開關管導通，對電容進行充電儲能。需要延時斷電時， 單片機驅動開關管關斷，電容儲存的能量作用于分閘線圈上，使斷路器操作機構保持吸合狀態(tài)，延時時間由單片機動態(tài)調(diào)整，在延時期間內(nèi)，如電網(wǎng)恢復正常，單片機再驅動開關管閉合，即保持正常合閘狀態(tài)，如延時過后仍不恢復正常，即屬上級故障跳電，斷路器操作機構動作分斷電路。本實用新型的欠壓延時時間分檔可調(diào)，優(yōu)選級差為500ms，可調(diào)范圍寬，且當時間設置為Os時，為瞬時脫扣。本實用新型的單片機對采集信號進行處理時，可以采用常用的閾值判斷方法，通過將采集信號與閾值進行大小比較，從而確定斷路器操作機構是否延時以及延時時間。優(yōu)選地，采用基于小波分析和FFT的改進算法，利用小波算法在采樣過程中檢測到可疑信號， 由FFT算法進行有效值判斷，如果沒有超過閾值，回到小波算法中繼續(xù)尋找采樣可疑點；如果有效值超過閾值，則認為可疑點有效，根據(jù)保護條件由單片機輸出相應驅動信號。如圖2所示，為實用新型一種實施例的安裝示意圖，智能失壓脫扣補償器1包括單片機，其固定在斷路器操作機構6的機架上，斷路器操作機構6通過絕緣拉桿7與真空開關管3的觸頭分離，電壓互感器2安裝在斷路器操作機構6的上方，電流互感器安裝在接線端子5的后面。智能失壓脫扣補償器1通過控制電路來驅動斷路器操作機構6執(zhí)行延時動作及延時時間。其中電壓互感器1和電流互感器采集電網(wǎng)中的電壓和電流的信號，信號傳輸?shù)街悄苁好摽垩a償器的控制電路中，控制電路中設有儲能電容。單片機根據(jù)持續(xù)時間和電壓幅值判斷電壓暫態(tài)現(xiàn)象的典型特征，從而確定執(zhí)行機構是否延時動作和延時動作時間。電壓暫態(tài)現(xiàn)象的典型特征可以參考IEEE Std 1159-1995標準，根據(jù)包括電壓擾動的頻譜特征、持續(xù)時間、幅值變化等，對供電系統(tǒng)典型的電磁干擾現(xiàn)象進行了特征分類(其中典型電壓幅值以供電母線額定電壓為基準的，數(shù)字為系數(shù))，表1為本實用新型的一種暫態(tài)現(xiàn)象分類和典型特征。[0018]表1電壓暫態(tài)現(xiàn)象分類和典型特征
權利要求1.一種礦用高壓真空配電裝置的保護裝置，其特征在于所述裝置包括電壓互感器、 電流互感器、信號調(diào)理電路、微處理器、斷路器操作機構，所述電壓互感器和電流互感器分別采集電網(wǎng)的電壓和電流信號，并通過信號調(diào)理電路傳遞給微處理器，所述微處理器與斷路器操作機構電連接，用于控制斷路器操作機構的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的礦用高壓真空配電裝置的保護裝置，其特征在于所述微處理器為單片機。
3.根據(jù)權利要求2所述的礦用高壓真空配電裝置的保護裝置，其特征在于所述單片機通過控制電路來控制斷路器操作機構，所述控制電路中設有儲能電容。
4.根據(jù)權利要求2或者3所述的礦用高壓真空配電裝置的保護裝置，其特征在于所述斷路器操作機構通過絕緣拉桿與真空開關管連接，單片機通過驅動電路來控制開關管開閉。
5.根據(jù)權利要求4所述的礦用高壓真空配電裝置的保護裝置，其特征在于所述真空開關管為MOSFET開關管。
專利摘要一種礦用高壓真空配電裝置的保護裝置，所述裝置包括電壓互感器、電流互感器、信號調(diào)理電路、微處理器、斷路器操作機構，所述電壓互感器和電流互感器分別采集電網(wǎng)的電壓和電流信號，并通過信號調(diào)理電路傳遞給微處理器，所述微處理器對信號進行處理并與閾值進行比較，微處理器根據(jù)比較結果來控制斷路器操作機構的工作狀態(tài)。本實用新型利用單片機程序判斷各種故障的“暫態(tài)現(xiàn)象的典型特征”，從而合理調(diào)整跳閘延時時間，代替原有簡單延時的失壓保護裝置，動態(tài)的調(diào)整延時動作時間，使高壓開關柜既能避開電網(wǎng)瞬時掉電或抖動，又不影響負載故障時的正常保護。
文檔編號H02H7/22GK202094616SQ20112021591
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權日2011年6月23日
發(fā)明者周慶生 申請人:周慶生