漏電保護(hù)系統(tǒng)

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1、--漏電保護(hù)系統(tǒng)漏電保護(hù)是低壓用電保護(hù)中的一項(xiàng)重要保護(hù)技術(shù)，廣泛用于防止漏電火災(zāi)和防止人身觸電傷亡事故的發(fā)生。由于電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地形式不同，漏電保護(hù)方式也有所不同。我國低壓電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式主要是ＴＮ、Ｔｒ和ＩＴ，其中，ＴＮ系統(tǒng)使用最廣泛。在ＴＮ系統(tǒng)中，廣泛使用剩余電流保護(hù)方式進(jìn)行漏電保護(hù)。本文在分析漏電保護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上，1.背景隨著電力事業(yè)的迅速發(fā)展，安全用電不容忽視。日常生活中，因設(shè)備使用不當(dāng)或線路漏電造成的事故時有發(fā)生。防止漏電引起人身觸電，以及因接地故障而使供電線路及設(shè)備損壞己成當(dāng)務(wù)之急，特別是在礦井，漏電保護(hù)對安全生產(chǎn)具有十分重要

2、的意義。隨著計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)功能豐富、價格低廉。以單片機(jī)為核心的監(jiān)控系統(tǒng)具有全面采集、快速分析、實(shí)時監(jiān)控等特點(diǎn)，逐漸取代了傳統(tǒng)意義上的的設(shè)備監(jiān)測與保護(hù)，而且可以很完美地將計(jì)算機(jī)技術(shù)與測控技術(shù)結(jié)合在一起，組成新型的智能化控制系統(tǒng)。單片機(jī)在漏電保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用，有效地解決了漏電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)、監(jiān)控不可靠的缺陷，安全性、自動化程度顯著提高2.漏電保護(hù)系統(tǒng)的原理及組成漏電保護(hù)工作原理如圖2所示。當(dāng)用電設(shè)備未發(fā)生漏電事故時，由電路理論可知，此時線路零序電流I0為零，線路正常供電；而當(dāng)電網(wǎng)用電設(shè)備發(fā)生漏電時，三相四線電流Ia、I

3、b、Ic的矢量和不再為零，即零序電流I0不為零，互---感器CT的二次繞組將產(chǎn)生感應(yīng)電流i0，經(jīng)信號放大比較，當(dāng)零序電流達(dá)到規(guī)定值時，經(jīng)處理的二次電流將使繼電器動作，從而推動斷路器的脫扣機(jī)構(gòu)動作，迅速切斷低壓電網(wǎng)電源，達(dá)到漏電保護(hù)的目的。3.漏電保護(hù)器的種類很多，形式各異，但其基本結(jié)構(gòu)和工作原理相同，一般均由電流互感器、脫扣機(jī)構(gòu)和開關(guān)組成[3]。在結(jié)構(gòu)上可以分為三個環(huán)節(jié)，即檢測元件、中間環(huán)節(jié)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其組成如圖3所示。4.檢測元件為漏電電流互感器，它由封閉的環(huán)形鐵心和一次、二次繞組構(gòu)成，一次繞組有被保護(hù)電路的相、線電流流過，互感器的作

4、用是把檢測到的漏電信號變換為中間環(huán)節(jié)可以接收的電壓或功率信號。中間環(huán)節(jié)的功能主要是對漏電信號進(jìn)行處理，包括變換、放大和比較。執(zhí)行機(jī)構(gòu)為一觸點(diǎn)系統(tǒng)，例如帶有分勵脫扣器的低壓斷路器和交流接觸器，受中間環(huán)節(jié)的指令控制，用以切斷被保護(hù)電路的電源。5.2.2主體硬件結(jié)構(gòu)電路漏電保護(hù)系統(tǒng)的硬件電路主要由輔助電源、漏電電流檢測、信號處理、單片機(jī)、狀態(tài)顯示、跳閘執(zhí)行驅(qū)動及報(bào)警電路組成,如圖4所示。漏電檢測電路采用零序電流互感器將漏電產(chǎn)生的零序電流轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)信號處理分為兩部分，一路信號經(jīng)放大后作為跳閘驅(qū)動的輸入信號，此信號與設(shè)定的整定值比較后決定

5、是否驅(qū)動跳閘機(jī)構(gòu)電路；另一路經(jīng)信號放大、濾波處理和A/D轉(zhuǎn)換生成數(shù)字信號，通過外接的LED單元進(jìn)行狀---態(tài)顯示，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時檢測漏電電流的目的。如果發(fā)現(xiàn)供電系統(tǒng)漏電明顯加大，可以在沒達(dá)到漏電保護(hù)動作前，人為地檢查線路及設(shè)備并排除故障。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用第一路信號設(shè)計(jì)，蜂鳴器作為提示跳閘的信號。6.硬件電路是實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的基礎(chǔ)，而系統(tǒng)各功能的實(shí)現(xiàn)和可靠運(yùn)行，還要依賴于系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。鑒于系統(tǒng)漏電電流的復(fù)雜性及保護(hù)動作的反時限要求特點(diǎn)，這里采用軟件延時硬件觸發(fā)的方法，以滿足對系統(tǒng)跳閘保護(hù)的不同要求。如果單純依賴軟件控制，系統(tǒng)會出現(xiàn)動作時間難以

6、滿足的局限性，而單純依靠硬件進(jìn)行延時保護(hù)，則很難滿足反時限及自動重合閘等功能需求，并且需增加額外的硬件線路及設(shè)備，系統(tǒng)可控性差且易受外界干擾而誤動作，不利于系統(tǒng)的綜合性、智能性保護(hù)7.在系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，采用模塊化設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)軟件主要由以下幾個模塊構(gòu)成：主程序、數(shù)據(jù)分析處理子程序(中斷服務(wù)程序)、控制輸出8.結(jié)論基于單片機(jī)的漏電保護(hù)系統(tǒng)采用合理的軟硬件設(shè)計(jì)方案，在發(fā)生人身觸電或設(shè)備漏電時能及時地進(jìn)行跳閘操作，避免事故的發(fā)生。系統(tǒng)功耗小、運(yùn)行穩(wěn)定，具有成本低、性能好、可靠性高和操作簡便的特點(diǎn)，適合在環(huán)境比較惡劣的場合運(yùn)行。經(jīng)過實(shí)際測試，

7、本系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的目的，通過對欠壓、過壓、過流及漏電參數(shù)的合理設(shè)置，能實(shí)時檢測出供電系統(tǒng)及用電設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境與狀態(tài),充分地保障了供電系統(tǒng)、設(shè)備及人身的安全。-