[发明专利]一种煤矿用馈电开关长距离短路保护装置及判断方法

权利要求书

1.一种煤矿用馈电开关长距离短路保护装置，其特征在于，包括三相电压同步变压器(1)、电流互感器(2)和综合保护器(3)；

所述三相电压同步变压器(1)采集负荷侧的三相电压信号；

所述电流互感器(2)采集负载侧电缆的电流信号；

所述综合保护器(3)包括电压电子整形电路(4)、电流电子整形电路(5)、单片机(6)和执行单元(7)，所述电压电子整形电路(4)及电流电子整形电路(5)的输出端与单片机(6)的输入端电性连接，所述单片机(6)的输出端与执行单元(7)相连接，所述三相电压同步变压器(1)采集负荷侧的三相电压信号及电流互感器(2)采集负载侧电缆的电流信号，并对应送入电压电子整形电路(4)及电流电子整形电路(5)，去除杂波和干扰信号，输出平滑的正弦波，送入单片机(6)，进行相位比较和幅值计算。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿用馈电开关长距离短路保护装置，其特征在于，所述综合保护器(3)以单片机(6)控制有效信号取同相的电压信号和电流信号重叠部分，计算电压电流波形的重叠面积，转换成数字信号，通过数字信号与短路整定值进行比较。

3.一种煤矿用馈电开关长距离短路保护判断方法，其特征在于，

所述三相电压同步变压器(1)采集负荷侧的三相电压信号及电流互感器(2)采集负载侧电缆的电流信号，对应送入电压电子整形电路(4)及电流电子整形电路(5)，去除杂波和干扰信号，输出平滑的正弦波，送入单片机(6)，进行相位比较和幅值计算，取同相的电压信号和电流信号重叠部分，计算重叠部分的面积，转换成数字信号，数字信号与短路整定值进行比较，当数字信号值≥短路整定值时，执行跳闸，完成短路保护判断。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿用馈电开关长距离短路保护判断方法，其特征在于，所述电压信号为Ua，所述电流信号为Ia，计算电压信号为Ua和电流信号Ia重叠部分，具体为：

电机启动：负荷电动机为感性负载，电流滞后于电压，电动机启动瞬间，功率因数很低，电压信号Ua与电流信号Ia相位差较大，重叠部分的面积很小，综合保护器判断此为正常状态，不执行短路保护跳闸。

5.根据权利要求3所述的一种煤矿用馈电开关长距离短路保护判断方法，其特征在于，所述电压信号为Ua，所述电流信号为Ia，计算电压信号为Ua和电流信号Ia重叠部分，具体为：

正常运动：负载电动机启动后正常运行，功率因数变高，电压信号Ua与电流信号Ia相位差较小，得出重叠部分的面积很小，综合保护器判断此为正常状态，不执行短路保护跳闸。

6.根据权利要求3所述的一种煤矿用馈电开关长距离短路保护判断方法，其特征在于，所述电压信号为Ua，所述电流信号为Ia，计算电压信号为Ua和电流信号Ia重叠部分，具体为：

短路状态：在电缆发生短路时，电缆的阻性，功率因数很大，电压信号Ua与电流信号Ia相位差很小，几乎重合，此时重叠部分的面积很大，综合保护器判断此为短路状态，立即执行短路保护跳闸。