【正文】 由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成，因此稱為銅損 。當(dāng) n1 時，則 N1N2 ， V1V2 ，該變壓器為降壓變壓器。 工頻交流電的電壓是 220V，而電子電路所需要直流一般是幾伏到幾十伏的低壓，如果直接對 220V 交流電進(jìn)行整流，所得電 壓并不合適，仍然不能使用。 如圖 3— 5（ 2）是表示正弦電感中電壓和電流向量圖。如果保護(hù)裝置裝在發(fā)生單相接地的供電支路時，則零序電流 0I與零序電壓 Uo 相位相同，輸出一個脈沖 。與此同時，由于感性電流 3 0I′ 經(jīng)過故障點 f 在故障線路 I 中流過，使得流過故障支路的電流值大大減小，而感性電流 3 0I′ 并不流過非故障線路Ⅱ、Ⅲ，從而使零序電流方向保護(hù)裝置的靈敏度降低。同時在總開關(guān)處裝設(shè)采用附加電源直流檢測原理的 漏電保護(hù)插件，電網(wǎng)中任一處漏電，該裝置均能反映，很好地滿足了漏電保護(hù)的全面 圖 31 井下低壓電網(wǎng)漏電保護(hù)系統(tǒng) 性要求，但它不具備選擇性功能，可做為整個供電單元的總后備保護(hù)，漏電保護(hù)系統(tǒng)的工作原理如圖 32 所示。三是在變 壓器容量較小 (≤ 180 kV178。 對于選擇性自動復(fù)電漏 電保護(hù)系統(tǒng)來說，要求有可靠的漏電閉鎖是無可非議的，目前我國的漏電閉鎖技術(shù)也比較成熟，但如果同時還要求有可靠的短路閉鎖則不能不說是一種較高的要求，設(shè)置短路閉鎖后，受益最大的將是電網(wǎng)的過流保護(hù)系統(tǒng)，而自動復(fù)電漏電保護(hù)系統(tǒng)則受益甚微，主要是因為自動復(fù)電是漏電跳閘發(fā)生后在其他支路上進(jìn)行，延時數(shù)秒鐘，而在這數(shù)秒鐘的時間里，其他正常支路恰好發(fā)生短路故障的幾率無疑是極低的，尤其是在線路已斷電的情況下。井下低壓饋電線上有可靠的漏電、短路檢測閉鎖裝置時，可采用瞬間 1 次自動復(fù)電系統(tǒng)。 ○ 4 易于與過流保護(hù)組合成電網(wǎng)緣合保護(hù)系統(tǒng) 隨著井下過流保護(hù)技術(shù)的發(fā) 展與礦用屏蔽電纜的推廣普及使用，過流保護(hù)與漏電保護(hù)等組合在一起是井下低壓供電單元保護(hù)發(fā)展的必然趨勢，而這種自動復(fù)電式漏電保護(hù)，由于結(jié)構(gòu)簡單，配合方便，再加上屏蔽電纜的輔佐，將率先與過流保護(hù)組合成新的綜合保護(hù)系統(tǒng)，使井下的供電安全提高到一個新的水平。選擇性復(fù)電，故對電路設(shè)計和級差的要求大大降低，電路簡單可靠。延時，各處漏電閉鎖電路投人運(yùn)行，選擇性尋找故障支路，并將故障支路的開關(guān)閉鎖 。 利用各支 路零序電流的方向不同，可以實現(xiàn)放射式電網(wǎng)的橫向選擇性漏電保護(hù)。 其他漏電保護(hù)方式簡介 利用 3 個整流管的漏電保護(hù) 圖 24 利用 3個整流管的漏電保護(hù)的原理 (1)3 個整流管 Da、 Db、 Dc 分別接到電網(wǎng)的 a,b,c 三相，另一端聯(lián)接在一起 (星形聯(lián)接 )，并經(jīng)繼電器或負(fù)載電阻 fzR 接地。 (2)在一定條件下能有效地削弱斷電后電動機(jī)反電勢和電網(wǎng)電容儲能對觸電人員的危害 :對反電勢和電容向漏電點的饋送能量，也有同樣的削弱作用。它的基本設(shè)想是 。 旁路接地式漏電保護(hù) 保護(hù)原理 前面介紹的兩種漏電保護(hù)方式有一個共同的缺點，即對發(fā)生人身觸電斷電后電動機(jī)反電勢和電網(wǎng)電容儲能對人體的危害無能為力，因此有必要探索新的保護(hù)方式。 (2)由于沒有三相電抗器、零序電抗器等大型元件，故保護(hù)裝置易于插件化，裝設(shè)于開關(guān)或起動器的隔爆外殼內(nèi)，不需另加隔爆型電氣設(shè)備，有利于構(gòu)成縱、橫向都有選擇性的漏電保護(hù)系統(tǒng)。相應(yīng)的動作電阻值不固 定而且變動范圍較大是采用零序功率方向式漏電保護(hù)的一大缺點。在三相對地電容相等的情況，相當(dāng)于電網(wǎng)發(fā)生經(jīng) 10～11kΩ電阻接地的臨界漏電故障，這與直流檢測式漏電保護(hù)的動作電阻值基本吻合。所以，在采用方向保護(hù)的電網(wǎng)中設(shè) 置電容電流補(bǔ)償電路是不可取的。 采用方向保護(hù)是否需要在電網(wǎng)中設(shè)置附加接地電容器組，能否設(shè)置零序電感支路來補(bǔ)償對地電容電流，目前還有一些不同的看法 。就是對零序電壓和零序電流進(jìn)行幅值和相位綜合處理以判斷故障支路，進(jìn)而切除故障支路電源的原理。電網(wǎng)發(fā)生不對稱漏電故障而產(chǎn)生的零序電壓是在故障點出現(xiàn)的 3 個大小相等、相位相同的電壓，它們分別作用到三相電網(wǎng)的每一相上，即分布在整個電網(wǎng)中，在變壓器中性點處則是 3 個電壓的并聯(lián)，所以不論在供電單元的任何地方。在故障支路中流過的是各非故障支路零序電流之和，而各非故障支路中流過的只是本支路的零序電流，因而必小于前者。 (4)這種保護(hù)方式對電動機(jī)斷電后加于電網(wǎng)上的反電勢的危害無能為力。 這種保護(hù)裝置與供電單元中各分組饋電開關(guān)、磁力起動器中的漏電閉鎖單元一起，可以構(gòu)成一個簡單易行、可靠性高、成本低廉且易于查找故障支路的漏電保護(hù)系統(tǒng)。因此，這種保護(hù)方式的動作電阻值，不應(yīng)受電網(wǎng)對地阻抗不平衡的影響，在設(shè)計保護(hù)電路時 ，應(yīng)設(shè)法不讓交流電流通過直流繼電器 ZJ。 ER 接地電阻， ? 。在目前國內(nèi)外技術(shù)水平的條件下，只靠一種保護(hù)方式已不能構(gòu)成針對一供電單元的完善的漏電保護(hù)系統(tǒng)。對配電要求不高的場合應(yīng)盡量少使用此功能，甚至簡化不用 . (6)閉鎖性：漏電閉鎖環(huán)節(jié)是保護(hù)網(wǎng)絡(luò)在送電前發(fā)生漏電或運(yùn)行中發(fā)生接地故障跳閘后均能閉鎖，不允許在故障狀態(tài)下合閘送電，以免故障范圍擴(kuò)大 . 本文的主要研究內(nèi)容及工作任務(wù) 本論文的研究對象是井下中性點不接地的低壓電網(wǎng)系統(tǒng)，研究重點主要放在發(fā)生單相漏電故障時。對于反映中性點絕緣的架空網(wǎng)絡(luò)為 。從漏電保護(hù)種類、性能及相關(guān)因素對磁力啟動器的要求出發(fā)，對現(xiàn)有漏電保護(hù)方式進(jìn)行詳細(xì)分析。 選擇性的漏電保護(hù)是指當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生漏電故障時，能夠有選擇地發(fā)出故障信號 或切斷故障支路電源。由于變壓器中性點 直接接地供電系統(tǒng)在供電安全方面顯示出它的一些弱點，這種供電系統(tǒng)后來在 礦井電網(wǎng)中被逐漸淘汰。漏電故障的處理少則數(shù)小時， 長則達(dá)幾個班次，有的工作面幾乎每班都發(fā)生漏電停電事故。工 作人員觸及刺破橡套電纜外護(hù)套而暴露在空氣中的芯線是一種更加嚴(yán)重的人身觸電，此時，入地電流絕大部分流經(jīng)人體，因而對工作人員的危險性更大。 修理電氣設(shè)備時，由于停送電操作錯誤、帶電操作或施工不慎，可能造成人身觸及一相而漏電。電纜浸泡于水中，由于受井下水的酸性侵蝕及滲透作用，也會使絕緣因受潮而漏電。橡套電纜接頭違反施工工藝要求，如采用了“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭等，這些接法都破壞了橡套的絕緣，在井下潮氣的侵蝕 下易發(fā)生漏電，此外，這些接法的機(jī)械強(qiáng)度都較低，容易被拉斷而造成漏電。 (1)電纜或電氣設(shè)備本身的原因 敷設(shè)在井下巷道內(nèi)的電纜，由于井下環(huán)境潮濕，且運(yùn)行多年，其絕緣老化或潮氣人侵，引起絕緣電阻下降，使正常運(yùn)行時系統(tǒng)對地的絕緣阻抗偏低而發(fā)生漏電。漏電保護(hù)的原理和裝置的種類較多，但從適用于井下低壓電網(wǎng)的漏電保護(hù)原理來看，目前主要有以下幾種：附加直源檢測保護(hù)原理、零序電壓保護(hù)原理、旁路接地式保護(hù)原理 、零序電流大小及零 3 序電流方向保護(hù)原理。因此， 及時有效的漏電保護(hù)裝置可降低漏電流引燃瓦斯、煤塵的可能性。 選題背景 漏電保護(hù)是保證煤礦井下安全供電的三大保護(hù) (保護(hù)接地漏電保護(hù)和過流保護(hù) )之一，是防止人身觸電的重要措 施。顯然，在這種供電系統(tǒng)中，人身觸及一相帶電導(dǎo)體的情況，屬于單相經(jīng)過渡阻抗接地，對 人來說是發(fā)生了觸電，對整個供電系統(tǒng)來說就是發(fā)生了漏電。同樣，漏電電流與短路電流之間也沒有嚴(yán)格的界限，而過流保護(hù)裝置的動作值往往就是這種界限的標(biāo)志。 引言 漏電的定義：在電力系統(tǒng)中，當(dāng)帶電導(dǎo)體對大地的絕緣阻抗降低到一定程度，使經(jīng)該阻抗流入大地的電流增大到一定程度，我們就說該帶電導(dǎo)體發(fā)生了漏電故障，或者說該供電系統(tǒng)發(fā)生了漏電故障。 關(guān)鍵詞： 漏電 、 零序電流 、零序電流方向保護(hù)原理、供電可靠性 2 目錄 第一章 緒論 .................................................................................................................. 1 引言 ................................................................ 1 選題背景 ............................................................ 2 課題研究意義 ........................................................ 2 產(chǎn)生漏電的原因 ...................................................... 3 井下低壓電網(wǎng)發(fā)生漏電的危害 .......................................... 4 選擇性漏電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................ 5 漏電保護(hù)的要求 ...................................................... 5 本文的主要研究內(nèi)容及工作任務(wù) ........................................ 6 第二章 漏電保護(hù)原理 .................................................................................................. 8 附加電源直流檢測式漏電保護(hù) .......................................... 8 保護(hù)原理 ...................................................... 8 動作值整定 ................................................... 10 評價 ......................................................... 10 零序功率方向式漏電保護(hù) ............................................. 11 保護(hù)原理 ..................................................... 11 動作值整定 ....................................................................................................... 13 評價 ......................................................... 14 旁路接地式漏電保護(hù) ................................................. 15 保護(hù)原理 ..................................................... 15 故障相的選擇方法 ............................................. 16 評價 ......................................................... 16 其他漏電保護(hù)方式簡介 ............................................... 16 2 利用 3個整流管的漏電保護(hù) ........................................................................... 16 序零電壓式漏電保護(hù) ........................................... 17 零序電流式漏電保護(hù) ........................................... 17 自動復(fù)電式漏電保護(hù) ........................................... 17 第三章 漏電保護(hù)的硬件設(shè)計 .................................................................................... 21 漏電保護(hù)原理的分析 ................................................. 21 硬件的設(shè)計 ......................................................... 22 信號的采集 ................................................... 23 漏電信號采集、處理單元電路 ................................... 24 變壓器 ....................................................... 24 互感器 ....................................................... 26 單相橋式整流電路 ............................................. 26 單片集成穩(wěn)壓電源 ...................................