低压综合保护器的漏电保护实现
低压电网的接地方式与漏电保护检测原理

低压电网的接地方式与漏电保护检测原理一、低压电网的接地方式我们知道,低压电网和用电设备常见的接地方式有TT方式,有TN方式,有IT方式。
1、TT方式,第一个字母T表示低压电力系统的中性点工作接地,第二个字母T表示用电设备外壳接地,系统中除了中性点接地外工作零线不允许再次接地,既我们常见的“保护接地”。
按照规程要求,中性点和设备外壳接地电阻≤4Ω。
2、TN方式,第一个字母T表示低压电力系统的中性点工作接地,第二个字母N表示用电设备外壳接零线,既我们常见的“保护接零”。
3、IT方式,第一个字母I表示低压电力系统的中性点对地绝缘,第二个字母T表示用电设备外壳接地。
此方式适合对于持续不间断供电要求很高的用电场所,比如医疗单位手术过程中和矿山井下排水通风系统等场所,这些用电场所不允许因某一电气设备绝缘故障而自动切断整个系统电源。
在TT方式中,若有人体触及相线或用电设备绝缘不良造成外壳带电,电流会通过人体或用电设备外壳流入大地,然后回到配电变压器的中性点(系统中不存在第二个接地点时),形成闭合回路。
(如下图所示)电流通过人体时会造成伤害,接地系统容易造成漏电和火灾。
在低压配电变压器的低压绕组间发生击穿短路时,由于中性点接地,低压侧对地电压均为相电压。
相对来讲,中性点直接接地运行方式对电气设备及操作比较安全,适用于大容量低压电网。
这种方式便于安装电流型漏电保护器,并能采用总保护、分路保护和终端直接保护,提高低压电网安全管理水平。
二、漏电保护检测原理任何低压线路,对地都存在着漏电电流。
产生漏电电流的主要原因,在于带电体与大地之间的绝缘电阻和分布电容。
在低压电网TT接地方式中,相线对大地的漏电,用零序电流互感器检测是目前普遍使用的方法。
零序电流互感器具有检测灵敏度高,传输特性好等特点。
目前其铁芯一般采用最先进的、矫顽力很小的软磁材料——坡莫合金,如;1J85等型号。
零序电流互感器是决定漏电保护器性能的重要的检测部件。
DYZB-01矿用低压综合保护器

DYZB-01矿用低压综合保护器
DYZB-01矿用低压综合保护器按照输出本安型防爆性能进行设计,可安装在隔爆兼本安型或隔爆型矿用低压馈电开关的总开关或分开关中,实现开关的各种保护、测控、计量、联网通信等功能。
该保护器适用于380V、660V、1140V额定电压等级和最大1000A额定电流的馈电开关,能够实现煤矿低压供电系统的联网监控。
(1) 测量显示功能
保护器的屏幕上进行本地显示开关所控制电路的3相电压、3相电流、有功功率、无功功率、功率因数、用电量、零序电压、零序电流、线路绝缘电阻值、电度量等数值。
(2) 保护功能
●防越级跳闸保护(纵差保护)
●电流速断保护(短路保护)
●定时限电流保护(过流保护)
●过载反时限电流保护
●负序过流保护(不平衡保护)
●末端短路保护
●相敏保护
●差动闭锁保护
●附加直流漏电保护(总开关)
●功率方向漏电保护(分开关)
●漏电闭锁
●过电压保护
●欠压保护
●风电闭锁
●瓦电闭锁
●开关机构异常检测
●总分开关设置、远程漏电试验、远程过流试验、远方分励、闭锁远控、风
电闭锁联动输出。
漏电保护器工作原理

漏电保护器工作原理引言概述:漏电保护器是一种用于保护人身安全的电器设备,它能够及时检测电路中的漏电情况,并在发生漏电时迅速切断电源,以防止电流通过人体造成电击伤害。
本文将详细介绍漏电保护器的工作原理。
一、漏电保护器的基本原理1.1 漏电保护器的结构组成漏电保护器通常由漏电保护装置、电流互感器、电子控制单元和断路器等组成。
漏电保护装置是核心部件,它能够检测电流的不平衡情况,一旦发生漏电,就会触发断路器切断电源。
1.2 漏电保护器的工作原理漏电保护器通过电流互感器实时监测电路中的电流情况。
当电流通过漏电保护器进入电路时,电流互感器会产生相应的电磁感应,将感应信号传递给电子控制单元。
电子控制单元会对感应信号进行处理,一旦检测到电流不平衡,即漏电现象发生,就会发出触发信号,使断路器迅速切断电源,以保护人身安全。
1.3 漏电保护器的灵敏度和动作时间漏电保护器的灵敏度是指它能够检测到的最小漏电电流。
一般来说,漏电保护器的灵敏度在几毫安到几十毫安之间。
而漏电保护器的动作时间是指它从检测到漏电到切断电源的时间,一般在几十毫秒到几百毫秒之间。
二、漏电保护器的工作过程2.1 漏电保护器的检测原理漏电保护器通过检测电路中的电流是否平衡来判断是否发生漏电。
当电路中的电流通过人体或其他漏电路径流失时,电路中的总电流会发生不平衡,漏电保护器能够通过电流互感器感应到这种不平衡,并触发断路器切断电源。
2.2 漏电保护器的动作方式漏电保护器有两种动作方式,一种是电磁式漏电保护器,另一种是电子式漏电保护器。
电磁式漏电保护器通过电磁铁的吸合来实现切断电源,而电子式漏电保护器则通过电子元件的控制来实现切断电源。
2.3 漏电保护器的重要性漏电保护器在电路中起到了至关重要的作用,它能够及时切断电源,避免漏电造成的人身伤害。
特别是在潮湿环境或使用电器设备较多的场所,漏电保护器更是必不可少的安全设备。
三、漏电保护器的分类3.1 按动作方式分类漏电保护器可以根据动作方式分为两种类型,一种是瞬时动作型漏电保护器,另一种是延时动作型漏电保护器。
变压器保护整定中的低压侧漏电保护配置要点

变压器保护整定中的低压侧漏电保护配置要点在变压器保护系统中,低压侧漏电保护是一项十分重要的配置。
它可以有效地保护变压器和系统设备免受漏电故障的影响,确保电气安全运行。
本文将介绍变压器保护整定中低压侧漏电保护的配置要点。
首先,低压侧漏电保护的作用在于及时检测电气设备中的漏电故障,并迅速切断电源,以防止漏电故障扩大。
因此,配置低压侧漏电保护时,应考虑以下几个要点:1. 选择合适的漏电保护器类型在低压侧漏电保护器的选择中,应根据实际情况来确定使用的类型。
常见的漏电保护器类型有电流式漏电保护器(RCD)和残余电流动作式断路器(RCBO)。
对于变压器保护,一般选用残余电流动作式断路器,因其既能实现漏电保护,又兼具过载和短路保护的功能。
2. 设置合理的动作电流低压侧漏电保护器的动作电流设置直接影响到漏电故障的检测和切除速度。
一般情况下,动作电流应设置在漏电电流的30%~50%之间。
如果设置过高,将导致误动作增多;如果设置过低,可能无法及时切断电源,无法实现良好的保护效果。
因此,在配置低压侧漏电保护器时,需要根据实际情况和设备的额定电流来确定合理的动作电流。
3. 正确接线低压侧漏电保护器的接线也是配置要点之一。
在接线时,应确保保护器与主开关和负荷之间的连接正确可靠。
保护器的线路连接应牢固,接触良好,不得出现接触不良、松动或烧损等现象。
此外,还需要注意漏电保护器的接线顺序,避免接错导致保护功能无法发挥。
4. 定期检测和维护配置低压侧漏电保护器后,定期检测和维护也是非常重要的。
应定期进行功能测试,确保保护器能够正常工作。
同时,还应定期清洁保护器的接线端子,排除电气设备中的灰尘和杂质,保证接触良好。
总之,低压侧漏电保护在变压器保护系统中起着至关重要的作用。
在配置过程中,我们需要选择合适的漏电保护器类型、设置合理的动作电流,并确保正确可靠的接线。
此外,定期检测和维护也是必不可少的。
只有在满足这些配置要点的前提下,才能确保低压侧漏电保护的有效工作,保证变压器和系统设备的安全运行。
矿用低压馈电开关中选择性漏电保护

矿用低压馈电开关中选择性漏电保护摘要:在矿井常见的电力故障问题中,低压馈电开关选择性漏电问题一直存在,且严重影响了井下的用电安全,诱发了各种触电事故问题,甚至还会导致瓦斯爆炸,发生更为严重的安全事故。
本文分析了漏电保护的重要性,阐述了漏电的基本原理,并在实际的漏电保护中应用了中央控制电源,以确保电路的安全运行,提升了矿井生产的安全性。
关键词:矿用低压馈电开关;选择性;漏电保护1.矿用低压馈电开关PLC的工作原理PLC即可编程逻辑控制器,它具备较强的抗干扰性与电气稳定性,深入研究PLC的工作原理可以确保我们深入了解此种保护器装置的内部构造,并方便处理日常井下馈电开关的漏电故障问题。
作为编制程序的存储器与控制器,PLC具备十分重要的价值,且被广泛使用至各个生产领域。
在低压馈电开关中的PLC可以通过逻辑、顺序以及数学运算等解决低电压的漏电问题,因而成为当前使用广泛的保护装置。
而深入分析PLC的工作原理,可以了解漏电保护中的程序设计以及接线方式等内容。
在矿用低电压开关保护方面,选择PLC也可以更好的适应当前的矿井条件,从而可以在供电体系中最大程度的发挥自身价值。
在分析矿用低电压开关中漏电保护问题时,应充分结合零序电压以及零序电流等两项内容,探索分析整个保护工作,以便验证其保护功能。
2.硬件设计在矿井下的电路网络以及电力体系中,应通过电流互感器获取零序电流与零序电压,且其产生的两个基本电流均属于正弦信号,在馈电开关的实际操作过程中,可以按照一定角度前移零序电压,以便完成二次输出端子的转接操作。
在处理之后,故障支路与零序电压便会处于反相操作模式,之后根据逻辑分析判断故障以及非故障支路的所在位置,从而发挥框架系统的实效性。
2.1零序电流调理电路通过调整对比相范围,确保零序电流的相位变化,且子啊特定范围内保证比相结果的正确性,进而将零序电流转变为一种窄脉冲电流信号。
且脉冲波形信号的宽窄范围可以反映输入端零序电流相较矩形波信号的可变情况,进而实现动态分析。
井下低压供电系统常见故障分析及其保护原理

井下低压供电系统常见故障分析及其保护原理摘要:本文对煤矿井下低压电网中常见的的短路、漏电、过载、过电压、欠电压、断相等故障进行了深入的分析,讨论了相应的故障处理原理,针对各种保护确定一套可行的方案。
关键词:故障短路漏电保护一、井下低压供电系统特点我国矿井通常采用变电站加放射式供电的形式,以动力变压器为中心,引出主电缆,各个用电设备分别挂接在母线上,各个供电回路彼此独立,互不干扰。
供电系统结构主要分为五个部分:高压配电装置、降压变压器、总馈电开关、分支馈电开关和磁力启动器。
磁力启动器的末端接负载。
如图1所示。
图1 井下低压供电系统结构井下低压供电系统的特点:(1)我国矿井低压电网采用的电压等级目前,我国矿井供电结构主要采用6kV或10kV,通过双回路下井,在井下变电站通过井下降压变压器,将高压降为3.3kV、1140V、660V和380V等不同电压等级,目前我国井下普遍采用的是660V和1140V的低压电网,再通过不同型号的矿用电缆送到移动变电站、负荷控制中心,馈电开关或者磁力启动器等电气设备,形成了煤矿井下的配电网络,向采煤机、皮带运输机、破碎机、井下通风机等电器设备供电。
(2)井下电网的中性点接地方式井下低压电网的中性点接地方式可以分为大电流接地系统和小电流接地系统(NUGS)。
大电流接地系统包括中性点直接接地系统和中性点经低阻接地系统。
小电流接地系统包括中性点不接地系统(NUS)、中性点经消弧线圈接地系统(NES)和中性点经高阻接地系统(NRS)。
各种中性点接地方式的特点如下表2-1所示。
由于受历史条件和环境的影响,目前不同的国家采用的中性点处理方式也不同,像英国、加拿大国家大都采用的是中性点经小电阻接地和直接接地方式,日本、俄罗斯、德国等国家大多采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式。
在我国井下电网中,普遍采用中性点不接地的方式,当井下电网发生单相接地故障时,由于大地与中性点之间绝缘,故障时的接地电流比较小,而三相电网线电压之间保持平衡,从而使生产设备在短时间内可以继续工作。
电气设备漏电试验管理规定

辛置煤矿电气设备漏电实验的管理规定`机电科2020年2月关于进一步规范电气设备漏电实验的管理规定各单位:为加强我矿供用电安全管理,保证矿井供电系统安全、可靠、经济、合理的运行,结合我矿实际情况,特制定本规范。
井上下低压供电应装设漏电保护装置,并由机电科负责监督、检查及考核。
一、检查和实验的要求1、低压馈电开关、照明综保必须设有漏电保护功能,由专职人员进行每日下午17:00-19:00对设备进行一次的漏电跳闸试验,实验完毕后将试验情况认真填写漏电试验记录,并将试验情况汇报至调度室机运台。
2、责任单位的起动器开关漏电闭锁保护试验由责任队组机电维护工工负责,保证每15天进行一轮巡查试验。
3、当月漏电实验记录台账由区队机电技术员负责于下月一号交机电科供电组处存档。
4、井下各条供电线路每月月底进行一次远方漏电试验,实验完毕后将试验情况认真填写在远方漏电实验回馈单上,出井后交机电科供电供电组处。
做远方漏电试验要有远方漏电试验安全措施。
二、责任范围划分1、机电科作为机电管理部门,负责全矿电气设备漏电检查和试验的服务、监督、指导、管理等工作,并对各区队漏电检查和试验工作执行状况进行监督管理。
2、井下维运队负责井下各变电所内馈电开关的漏电检查和试验工作。
3、各采掘、井下其他辅助区队负责对本区队管辖区域范围内的在用电气设备进行漏电检查和试验,同时配合机电维运队对本队供用电线路馈电开关进行漏电试验。
三、注意事项1、各区队必须明确相关责任人及试验人员,试验人员必须是经培训合格取得井下电钳工操作资格证的人员。
变电所内设备试验必须由取得井下电气作业资格的人员进行。
2、涉及局部通风机供电电源的试验设备进行试验时,试验人员在试验后必须先恢复线路供电后,方可进行其他线路开关的试验。
3、工作面动力总开或排水总开实验前必须提前将工作面水泵倒接至不进行实验的回路,以保证工作面排水安全可靠。
四、考核处罚1、每天漏电实验后未将试验结果汇报调度室机运台的一次处罚机电副队长100元。
低压综合保护器的漏电保护实现

・
4・
煤
矿
机
电
21 年第 3 00 期
低 压综 合 保 护器 的漏 保 护 实 现 木
马星河 , 张迁迁 史世杰 王准涛 杨淑平 , , ,
(. 1河南理工大学 电气工程与 自动化学 院,河南 焦作 4 4 0 ; . 马煤业 ( 团) 限公 司, 501 2义 集 有 河南 义马 4 2 0 ) 7 30
中图分类号 :D 1 . T 61 5 文献标识码 : B 文章编号 : 0 — 84 2 1 )3一 O4— 4 1 1 0 7 (0 0 0 O O 0 0
I lme t t n o o v l g ne r t d E r mpe na i fL w— ot e It g a e a t o a h
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
MA Xing-he1,2 ,ZHANG Qian-qian1 ,SHI Shi-jie2 ,WANG Zhun-tao2 ,YANG Shu-ping2
(1. College of Electrical Engineering and Automation,Henan Polytechnic UnCoal Industry( Group) Co. ,Ltd. ,Yima 472300,China)
内是否发生漏电,并且结合各支路的零序电流或零
序电压的相位关系来判断故障支路,而后实现有选
择性地进行保护。这种方法不仅实现了良好的选择
性的目的,还利用三重判断很好地防止误动作。
零序方向漏电保护的具体实现需要计算零序有
功导纳的增量值。如图 2 所示情况中,正常支路的
零序导纳为:
Ydjg0
=
1 Z jg0
1 概述
漏电保护是井下三大保护之一,根据漏电故障 的种类不同,可以分为集中性漏电保护和分散性漏 电保护。集中性漏电保护是指单相接地漏电保护, 包括高压电网单相接地选线保护和低压电网选择性 漏电保护;分散性漏电保护是对低压电网三相对地 绝缘水平均匀下降引起的三相对称性漏电故障进行 保护。煤矿井下工作条件恶劣,供电电缆受到岩石 煤块及机械设备的挤压和撞击时容易造成集中性漏 电故障;而井下工作环境潮湿,负荷波动大,则是供 电电缆分散性漏电的诱因。如不能及时发现故障并 采取有效措施,漏电故障有可能发展成短路、接地等 严重故障,将可能出现电弧引燃瓦斯、煤尘等易燃易 爆物而引起爆炸事故,直接危及人身安全和正常生 产活动。当前井下低压配电装置保护器中普遍采用
和。
在电网正常运行的情况下,由于三相之间不会
达到理想的平衡状态,所以会有零序电压和零序电
流产生。求得正常情况下,各支路的零序导纳值为:
Yig0 = gi + jωCi
(4)
由式(1) 、(3) 、(4) ,可以分别求得故障前、后故
障支路和非故障支路的零序导纳变化的绝对值。
| ΔYk | = | Ydkg0 - Ykg0 |
=
1 Rj
-1 jXCj
=
gj
+ jωCj
(1)
流经故障支路 k 的零序电流值为:
∑ ∑ ( ·
·
I k0 = - U0 gN +
n
n
gi + jω
Ci )
i = 1,i≠k
i = 1,i≠k
(2)
·6·
煤矿机电
2010 年第 3 期
图 2 井下低压馈线漏电故障示意图
电抗线圈的阻值很小,可 以 忽 略 不 计,由 式 ( 2 )
2) 实现步骤。在低压综合保护器中,零序功率
方向保护原理具体实现的步骤是:将检测到的零序
电流、零序电压信号送入到 A / D 转换电路,通过变
换,将模拟信号变换为 CPU 可识别的数字信号,送
入 CPU 来计算零序电压值、零序电流值和功率因
数。首先将测得的零序电压的幅值与整定值进行比
较,超过整定值,则计算零序有功导纳,并与先前设
检测元件,并采用了改进的零序导纳增量法来实现零序功率方向保护。实际应用表明,能较好地
实现漏电保护功能。
关键词: 漏电检测; 霍尔元件; 零序导纳增量
中图分类号:TD611 + . 5
文献标识码:B
文章编号:1001 - 0874(2010)03 - 0004 - 04
Implementation of Low-voltage Integrated Earth Leakage Protection Device
电流保护的动作电阻值是随着绝缘电阻和电容值的
大小而变化。这一原理只适用于分支电容小而总分
布电容相对大的场合,在井下低压电网的条件下,使
用有一定的困难。
2) 判断故障支路中零序电流的方向。当支路
发生故障时,流过它的零序电流与非故障支路的零
序电流的相位基本是反向的,通过判断支路中零序
电流的方向就可以判断出漏电故障是在哪条支路。
2010 年第 3 期
煤矿机电
·5·
压侧有数台自动馈电装置时,不可以通过在每台自 动馈电装置上都装设一台直流式漏电保护来实现漏 电保护的选择性。因为几组检漏电路并联运行,其 动作电阻值会相应降低,不能保证安全的要求,还可 能引起保护器误动作。在同一个低压电网中,保护 器的附加直流电源式漏电检测保护只能在总的自动 馈电装置上起作用。同时,附加直流电源式漏电检 测保护的电容电流补偿是静态补偿以及保护动作时 间长等缺点,所以低压配电装置综合保护器用在分 开关上时,漏电检测通常是通过用零序功率方向式 漏电检测来实现选择性保护的。
n
n
= - ( gN + ∑ gi + jω ∑ Ci ) -
i = 1,i≠k
i = 1,i≠k
(gk + jωCk)
n
n
= gN + ∑gi + jω∑Ci
(5)
i =1
i =1
| ΔYj | = | Ydjg0 - Yjg0 |
= | gN + gj + jωCj - (gN + gj + jωCj) |
3 改进的零序功率方向式漏电保护
(1) 传统的保护方式
传统的选择性漏电保护原理有两种,它们都是
基于零序电流的。
1) 检测支路中的零序电流值的大小。当支路
出现漏电故障时,其零序电流值会明显增大,通过判
断支路中零序电流值的大小就能判断出支路是否有
漏电故障。该零序电流值由零序电压值决定,零序
电压又受电网对地绝缘电阻和电容的影响,其零序
·4·
煤矿机电
2010 年第 3 期
低压综合保护器的漏电保护实现*
马星河1,2 ,张迁迁1 ,史世杰2 ,王准涛2 ,杨淑平2
(1. 河南理工大学 电气工程与自动化学院,河南 焦作 454001; 2. 义马煤业( 集团) 有限公司,河南 义马 472300)
摘 要: 对低压综合保护器的漏电检测部分,其附加直流电源漏电检测部分设计以霍尔元件作为
霍尔元件的测量范围、测量精度、体积等较之以 前的测量器件有明显优势。VSM025A 的电气参数 为:
原边额定输入电流:10 mA
原边电流测量范围:0 ~ ± 14 mA 副边额定输出电流:25 mA 匝数比:3 000:1 200 电源电压: ± 12 ~ ± 15( ± 5% ) V 绝缘电压( 原边与副边电路之间) :2. 5 kV 有效 值 /50 Hz /1 min
对于其它的中性点接地方式,故障前、后,支路
的零序导纳变化的绝对值也有相似的形式。正常情
况下,通过接地试验来得到支路的零序导纳,而每发
生一次接地故障零序导纳的值就会变化一次,可以
通过零序导纳的变化及时地跟踪电网参数的变化。
发生漏电故障,故障支路零序导纳的增量绝对值是
本电网的接地导纳值,而非故障支路的零序导纳增
(2) 磁补偿式霍尔元件工作原理 目前在井下低压保护器的附加直流电源漏电检 测 中,已 经 广 泛 应 用 了 霍 尔 元 件。 本 文 介 绍 VSM025A 磁补偿式霍尔元件,其工作原理如图 1 所 示。
图 1 磁补偿式霍尔元件工作原理图
当被测电流 Iin流过原边回路时,在导线周围产 生磁场,并感应给霍尔器件 N,使其有一个信号 Uh 输出,这一信号经过内部处理可以调整补偿电流 I0 的大小,它通过多匝绕组后也产生一个磁场,并且与 原边回路电流 Iin所产生的磁场相反,补偿了原来的 磁场,使霍尔器件的输出电压 Uh 逐渐减小,最后当 I0 产生的磁场与 Iin 所产生的磁场相等时,I0 不再增 加,这时霍尔器件就达到零磁通检测作用。完成这 一平衡所需要的时间在 1 μs 之内,是一个动态平衡 过程。I in 的细微 变 化 即 可 破 坏 磁 场 的 平 衡,当 磁 场 失去平衡后,Uh 产生变化,经放大,立即有相应的电 流流过副边线圈进行补偿。因此,只要测得补偿线 圈的电流 I0 ,即可知道原边电流 Iin,该测量输出信 号为电流形式 I0 ;也可在霍尔电流传感器的输出电 路与电源零点之间串接恰当的电阻,并在该电阻上 取电压,就构成了电压形式的输出。
Abstract: The design of additional DC power supply earth leakage detection part in earth leakage detection part of the low-voltage integrated protection device is to the Hall-Effect sensor as the test components,and uses an improved zero-sequence admittance increment method to achieve zero-sequence power directional protection. Practical application can better implement earth leakage protection. Keywords: earth leakage detection; Hall element; zero sequence admittance increment
这种方法在使用上也有保护动作电阻值不固定的问
题,并且使 用 该 方 法 时,不 能 设 置 电 容 电 流 补 偿 装
置。
(2) 零序功率方向式漏电保护
为了弥补上述方法的缺陷,结合了零序电压保
护、零序电流保护、零序电流方向的保护原理,提出
了零序功率方向漏电保护原理。它是通过分析支路
中零序电流或零序电压的幅值大小来判断供电单元
= 0(j ≠ k)