专利名称：煤矿井下3.3kv电网漏电保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤矿井下变压器中性点不接地电网的漏电装置，与3.3kV的馈电开关配合使用，能对煤矿井下3.3kV变压器中性不接地电网(以下简称3.3kV电网)实现漏电保护。
目前，公知的煤矿井下变压器中性点不接地电网的漏电保护装置常用的有两种，一种是附加直流电源型的保护装置；一种是零序电流型的保护装置[漏电保护及保护接地，胡天禄，中国矿业大学电工教研室，1984]。前者国内产品能保护的电网电压最大到1140V，且连接三相电抗器的交流滤波部分是游离于保护插件之外，单独安装，增大了开关的体积，给使用和维修带来了困难，国外产品能保护的电网电压虽然己达到了3.3kV，但不符合我国3.3kV电网的设计要求；后者能保护的电网电压最大能达到10kV，但要求馈电开关的电源侧的电网对地要有一定量的分布电容，换言之，要求馈电开关电源侧须有一定的长度的电缆，而煤矿3.3kV的供电系统中，3.3kV馈电开关的电源侧的电缆很短[小于10m，见国家“八五”重大引进技术消化吸收计划项目“日产万吨综采设备”日产万吨工作面3.3kV供电系统总体设计，煤炭科学研究总院上海分院，1993年10月]，无法满足上述要求，若人为在馈电开关的电源侧并联电容，由于3.3Kv交流电容体积大，价格贵，大大增加了馈电开关的体积与成本，另外，由于人为并联电容，使得接地点的电容电流增大，对安全不利，因此，这样做是不现实的。
本实用新型的目的是提供一种用于3.3kV馈电开关中的煤矿井下3.3kV电网漏电保护装置，与3.3kV的馈电开关配合使用，能对3.3kV电网实现漏电保护。
本实用新型的目的是这样实现的设计了3.3kV的三相电抗器与3.3kV的三相人为中性点及3.3kV漏电保护插件。通过其结构合理设置，使其能符合3.3kV的绝缘要求，通过采用附加直流电源的保护原理，从而不需要在馈电开关的电源侧人为增加电容，就能实现3.3kV电网的漏电保护，另外，通过合理分配3.3kV电抗器与交流滤波环节上的电压，使得交流滤波环节进入3.3kV的漏电保护插件。
该套保护的动作参数如下1.漏电保护单相100kΩ接地报警单相50kΩ接地跳闸2.漏电闭锁单相200kΩ接地报警单相100kΩ接地跳闸(合不上闸)以上参数符合煤科院上海分院在日产万吨工作面3.3kV供电系统中对3.3kV电网漏电保护的要求。
除此之外，该套保护还增设了漏电检测回路自检功能，即断线保护，即当主接地极或辅助接地极有一个没可靠接地，保护皆能闭锁，使馈电开关合不上闸。从而防止了馈电开关在漏电保护失灵的情况下仍带电运行，另外还设有绝缘监视千欧表。
由于采用了上述方案，能够实现3.3kV电网的漏电保护，另外结构简单紧凑，使用维修方便。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的电路原理简图。
图2是3.3kV三相人为中性点的结构简图。
图3是图2的I-I剖视图。
图4是3.3kV三相电抗器的单相线包剖视图。
图中1)环氧树脂封灌料 2)高压引出线 3)线包骨架 4)绕组5)低压引出线 6)1.4mΩ，2W高压电阻 7)线路板 8)长形槽 9)3.3kV三相人为中性点 10)3.3kV三相电抗器 11)3.3kV漏电保护插件在图1中，表示了3.3kV三相电抗器和3.3kV三相人为中性点及3.3kV漏电保护插件的连接关系，3.3kV三相电抗器及3.3kV三相人为中性点的高压侧接在一起，然后接至3.3kV电网，3.3kV三相电抗器的低压侧(即星点)接至3.3kV漏电保护插件，上述三种部件装入3.3kV馈电开关中，由3.3kV漏电保护插件中的继电器触点来控制3.3kV馈电开关中的断路器，使得馈电开关在3.3kV电网发生漏电的情况下，能分断电路，从而实现3.3kV电网的漏电保护。其中三相电抗器的参数为铁芯，HSD 40×64×100(I级品)，每相绕组匝数15741匝，导线QZ-2，φ0.16mm。漏电检测回路的构成是检测电源(DC70-85V)(+)→R1
→R3(33K)→R4(3.9K)→R6(16K)→
三相人为中性点→3.3kV三相电抗器→R11(6.8K)→R10(6.8K)→R9(8电网对地绝缘电阻.2K)→
→检测电源(一)，其检测回路电阻(R1-R11之和)为239.8±5％kΩ。
当3.3kV电网对地绝缘降低时，流过上述检测回路的电流增大，当绝缘降低到规定值时(见前面所述保护的动作参数)，由电阻R4、R5、R6上端对主接地极Zd取得的电压分别作为漏电、漏电闭锁、报警的动作电压送入比较电路，由该比较电路内部设置的门坎电压来确定发生了哪种故障，然后，比较电路的输出到延时电路，经延时，触发电路，触发电路的输出带动驱动电路动作，驱动电路动作后分成二路，一路带动跳闸电路，使馈电开关跳闸，另一路送入显示电路显示相应的故障，显示电路包括漏电显示、闭锁显示、报警显示。
当主接地极末接触好时，检测回路断线，由电阻R3的上端取得电压信号(此时，由于检测回路断线，电阻R3、R4、R5、R6上无电流，此电压信号为零)送入比较电路，动作过程同上，故障显示为断线故障。
以上几种故障的显示及动作值都可由并联在电阻R2上的kΩ表观察到。另外，此种保护装置还设有试验环节，通过试验按纽来验证保护是否正常。断路器的常闭辅助触点FC并联在电阻R7上，用作合闸前后的漏电报警动作值转换。
3.3kV漏电保护插件外接140VAC电源，作为整套保护装置的外接电源。
在图2中，序号6安装于序号7上，每相由20个序号6每两个并联后再串联而成，每相总阻值7MΩ，在序号7上相与相之间开有长形槽，这样做使得序号1充塞其间，序号2由序号1内埋式引出，即高压线内埋式引出。
在图3中，相邻序号2皆叠装而成，这样做也使得序号1充塞其间，使之达到3.3kV的绝缘要求。
在图4中，表示了3.3kV三相电抗器的单相线包的剖面，3.3kV的三相电抗器使用了三个这样同样的线包，每相线包绕组的匝数是15741±5％匝，导线为QZ-2，φ0.16mm，结构的高压线内埋式引出，即序号2与线包漆包线的连接端封灌在序号1中。另外，3.3kV三相电抗器使用的三相铁芯为HSD40×64×100(I级品)。
权利要求1.一种用于3.3kV馈电开关中的煤矿井下3.3kV电网漏电保护装置，由三相电抗器、漏电保护插件、人为三相中性点组成，其特征是煤矿井下3.3kV变压器中性点不接地电网的漏电保护装置，由3.3kV三相电抗器、3.3kV漏电保护插件、3.3kV三相人为中性点相互连接构成，3.3kV三相电抗器的低压侧直接与3.3kV漏电保护插件相连接。
2.根据权利1所述的煤矿井下3.3kV电网漏电保护装置，其特征是3.3kV的漏电保护插件，其附加直流电源的检测回路由附加直流电源70-85VDC，检测回路电阻R1-R11串联(串联电阻为239.8±5％kΩ)构成。
3.根据权利要求1所述的煤矿井下3.3kV电网漏电保护装置，其特征是3.3kV三相电抗器，其参数为铁芯HSD 40×64×100(I级品)，每相绕组匝数15741匝，导线QZ-2，φ0.16mm，结构为高压线内埋式引出，其高压侧与3.3kV三相人为中性点的高压侧相连。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下3.3kV电网漏电保护装置，其特征是3.3kV三相人为中性点，每相由20个高压电阻(6)两两并联后，再串联而成，其安装方式为双层叠装式，高压线内埋式引出。
专利摘要一种能够用于煤矿井下3.3KV变压器中性点不接地电网的漏电保护装置,由3.3KV三相电抗器、3.3KV漏电保护插件、3.3KV三相人为中性点三部分组成,其动作性能满足煤科总院上海分院在日产万吨工作面3.3KV供电系统中对3.3KV电网漏电保护的要求。
文档编号H02H5/00GK2285530SQ9520173
公开日1998年7月1日 申请日期1995年1月18日 优先权日1995年1月18日
发明者闫昌东 申请人:徐州煤矿机械厂