[实用新型]一种矿用高压智能综合保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿用供电设备技术领域，具体涉及一种高压保护装置。

背景技术

煤矿井下作业不仅施工难度大、作业复杂度高，而且对于设备运行的安全要求极为严格。由于井下作业的环境恶劣，因此要求设备的用电保持较高的稳定性。但是传统的井下作业设备的供电网络受制于保护装置的落后，存在运行不稳定的情况。目前，公知的井下防爆开关的跳闸机构主要由失压线圈、分励线圈构成。在运行时，由于雷击、地面电网电压波动等造成的井下电网电压短时波动，会导致失压线圈失电，造成不应有的释放动作、断路器跳闸、负荷侧停电，从而导致井下重要负荷如水泵、风机等停电，造成安全隐患。

而且，传统的井下短路保护防越级跳闸系统当电网层级较多时，存在上级开关保护时间过长的缺点，不利于井下安全生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种矿用高压智能综合保护装置，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种矿用高压智能综合保护装置，包括保护装置本体，所述保护装置本体由主控制模块、失压线圈、分励线圈、电流传感器、零序电流互感器组成，所述失压线圈、所述分励线圈、所述电流传感器、所述零序电流互感器分别连接所述主控制模块，以便分别实现失压保护、开关分闸、电流信号采样、零序电流采样的功能；

所述失压线圈的供电回路中并联一失压延时模块，用于给失压线圈提供后备电源，所述失压延时模块的延时能力为0s～5s。

所述主控制模块采用ARM处理器；优选采用32位ARM处理器。

所述失压延时模块包括由电容组成的储能元件组合，以便利用电容的储能作用来暂时存储电能，用于在回路失电时临时作为供电电源

本实用新型通过设置具有失压检测功能的主处理模块和失压延时模块，配合周边电路和开关，对煤矿井下高压开关进行控制和保护，可以解决井下电网电压短期波动而导致的大面积失压误跳闸现象。

所述电流传感器采用空心电流互感器或者铁芯式电流互感器，当采用空心电流互感器时，将所述空心电流互感器直接穿在母线上，可获得与一次侧电流成正比的电信号。

所述主控制模块连接一组通讯接口，所述通讯接口设置于所述保护装置本体的装置外壳上，所述通讯接口包括RS485接口和CAN接口。

所述通讯接口分别通过光电隔离后与所述主控制模块连接。

所述RS485接口的数据传输协议采用标准Modbus协议，提高了信号传输能力，便于保护装置本体与监控系统上位机之间实现远程连接，用于完成包括远方分闸、远方合闸、远方试验、复位、对时、查询运行信息的操作，为自动化和集中化设备管理提供便利，尤其适用于井下作用环境。

两台及两台以上的所述保护装置本体通过所述CAN接口交互数据，CAN通讯协议支持多机通讯，可以信息并发，并自动仲裁，从硬件上避免了通讯的冲突。通过设置CAN接口实现多台设备连接时，以多种方式进行短路保护的防越级跳闸，克服了传统保护装置及开关在构成防越级跳闸系统时，上级开关短路保护动作时间设置过长的缺点，大大提高了井下供电的安全性；使用时，不同保护装置之间仅通过两根通讯线交互数据，多台开关之间除两根通信线外，完全独立。由于开关之间可以实时通信，无论哪台开关运行出现短路保护问题，其他开关均会接收到相应信息，并且根据自身情况迅速作出判断是否启动防越级跳闸功能，并且自动跟踪防越级跳闸的持续时间。

所述RS485接口和所述CAN接口均为本安型通讯接口，所述本安型通讯接口采用电信号传输形式，与所述主控制模块通过光电隔离连接。

所述主控制模块连接一无线模块，配合设有可与无线模块8配对进行数据传输的具有无线数据传输功能的采集设备和传感设备，实现数据的无线采集和传输。

所述无线模块优选采用zigbee模块。

所述主控制模块的显示输出端连接一显示模块，用于显示日历、电流、电压、温度、系统频率、瓦斯浓度、绝缘监视情况及开关状态，

所述显示模块采用分辨率至少为320x240的彩色液晶显示屏，所述显示模块设置于所述保护装置本体的装置外壳上。传统的井下保护装置的指示灯多为二极管或数码管，如有新增功能要求添加指示灯时，则需要对硬件进行改造，不仅需要一定的改造周期，而且投入成本较高，还会影响正常作业。