融合小电流接地的矿山电网接地选线设计

煤矿井下低压电网运行环境特殊性及复杂性,导致利用单相接地故障零序电流进行选线的速度与准确度均有很大影响。为此,在深入研究小电流接地系统单相接地故障特点的基础上,提出将两个小电流接地系统相融合进行选线的思路,即正常运行于中性点不接地系统,当发生单相接地故障时,使系统运行在中性点高电阻接地状态进行故障选线,完成选线后,再恢复到原来中性点不接地状态运行。并给出了一个具体的将两个小电流接地系统相融合实用电路。该方法在大概率故障线路零序电流为最大的前提下,利用显著增大的故障与非故障线路特征量之间的差别,有效提升选线的准确度,可以明显提高保护动作的灵敏性。     

基于罗氏线圈二次信的煤矿高压电网接地故障区段定位

煤矿高压电网的单相接地保护仍需依靠动作时间的级差配合以实现纵向的选择性,这对井下供电安全是潜在的威胁。为此,分析并阐明了煤矿高压电网单相接地故障时各线路区段零序电流的基波有功分量、高次谐波无功分量的分布特点;同时提出将罗氏线圈引入到零序电流信号的检测中,对其二次侧电压信号的幅值与相角特性的分析表明利用罗氏线圈测量零序电流可有效提升谐波分量在被测电流中的含量比例。在此基础上构造了基于罗氏线圈二次侧信号的综合零序电流判据,并给出了煤矿高压电网单相接地故障区段定位算法。该算法不仅可实现无级差的单相接地故障区段定位,而且可有效提高单相接地保护的灵敏度。建立了基于PSCAD/EMTDC的10 kV煤矿高压电网模型,通过典型故障仿真验证了算法的正确性。     

基于功率方向检测的单相接地故障选线设计

针对我国煤矿井下配电系统中性点普遍采用小电流接地方式的特殊现状,为解决单相接地故障的快速选线问题,研究了中性点不接地、经消弧线圈接地以及经高阻接地3种情况下的单相接地故障零序电量变化特征,提出了基于零序及正序功率方向检测的故障选线方案,借助故障时线路产生的零序电压、零序电流及功率方向等信号作为选线依据,设计了硬件电路,并采用大型商业化软件PSCAD/EMTDC对该方案进行了数字化仿真测试,结果表明:该方案选线准确、动作可靠,验证了适用性与可行性。     

一种新的电弧接地故障选线方法

通过理论分析和大量6 kV模拟试验验证,研究了电弧接地故障时暂态零序测量电流的特征,以及故障线路与非故障线路暂态零序测量电流之间的关系:①电弧接地时,零序电压和各馈线零序电流中都有高频衰减的暂态分量.暂态分量的频率主要与变压器漏抗、电网对地电容和相间电容有关.暂态分量的特征基本不受中性点接地方式的影响.②故障线路与非故障线路的零序暂态电流在频率、衰减速度等特性上相同.非故障线路零序暂态电流的大小与本线路对地电容的大小呈正比,而故障线路零序暂态电流等于所有非故障线路零序暂态电流之和,但方向相反;零序暂态电流的衰减速度随电弧电阻的增大而加快.③单相接地故障发生在相电压最大值附近时,暂态零序电流最大,发生在相电压过零点附近时最小.在此基础上,提出一种新的、能在单片机上实现并满足在线实时选线计算需要的单相接地故障暂态电流选线算法.经实验数据证明,该算法对电弧接地故障是有效的.     

基于罗氏线圈二次信号的煤矿高压电网接地故障区段定位

煤矿高压电网的单相接地保护仍需依靠动作时间的级差配合以实现纵向的选择性,这对井下供电安全是潜在的威胁。为此,分析并阐明了煤矿高压电网单相接地故障时各线路区段零序电流的基波有功分量、高次谐波无功分量的分布特点;同时提出将罗氏线圈引入到零序电流信号的检测中,对其二次侧电压信号的幅值与相角特性的分析表明利用罗氏线圈测量零序电流可有效提升谐波分量在被测电流中的含量比例。在此基础上构造了基于罗氏线圈二次侧信号的综合零序电流判据,并给出了煤矿高压电网单相接地故障区段定位算法。该算法不仅可实现无级差的单相接地故障区段定位,而且可有效提高单相接地保护的灵敏度。建立了基于PSCAD/EMTDC的10 kV煤矿高压电网模型,通过典型故障仿真验证了算法的正确性。     

矿井电网单相接地选线方法实现

针对国内矿井电网多数采样三相中心点不接地供电方式中对于电网的单相小电流接地较难判断的问题,借鉴中心点非直接接地高压电网的小电流接地选线理论和解决方案,结合矿井电网的特点,采用SIMULINK建立矿井电网仿真模型,仿真结果表明故障线路的故障相容性电流是正常线路倍数关系;提出了基于线路容性电流大小的变化特性与传统的零序功率方向相结合的综合故障选线方法,并设计了采用电力测量DSP与单片机相结合的双CPU故障选线保护装置,以解决矿井低压电网故障选线问题。     

煤矿井下低压电网漏电保护系统的探讨

一、煤矿井下低压电网漏电的危害 煤矿井下低压电网发生漏电时,可产生人身触电事故;在采区漏电电流通过电雷管,能使其提前引爆造成事故;由于煤矿低压电网采用中性点不接地系统(或经高阻抗接地),当发生单相漏电时,健全相对地电位升高,易于在对地绝缘薄弱的线段上两相对地短路,而产生外露电弧,引起井下瓦斯煤尘爆炸。因此煤矿井下低压电网漏电保护,对煤矿人身安全及煤炭生产均至关重要。现对目前各种低压漏电保护原理作一简要叙述。 二、几种漏电保护装置的动作原理及其优缺点 1.零序功率方向漏电保护装置 当三相电网发生单相接地时有零序电压和零序电流产生,同时故障线路与非故障线路零序电流的方向相反,因此由零序电压与零序电     

基于信息融合的矿井低压电网漏电保护算法研究

为有效提高矿井低压电网漏电保护的准确性和鲁棒性,提出了一种基于信息融合的煤矿井下低压漏电保护方法,即采用相电流分时比值法、暂态电流小波分析法进行漏电故障选线。通过采样计算,获得线路稳态相电流比值和暂态相电流互积求和比值,可准确可靠地辨识出各线路零序电流的大小关系,判断出漏电支路。Matlab仿真实验结果表明,该保护方法可将暂稳态电流进行信息融合,综合选线、发出报警信号或同时执行跳闸,实现了漏电保护,其判断结果准确可靠。     

基于直流分量衰减规律分析的煤矿电网小故障角单相接地选线方法

为了解决基于传统暂态分量作为判据的接地故障选线方法在小故障角时选线不准的问题,对煤矿6 kV电网单相接地时故障支路和非故障支路的零序电流变化规律进行了深入分析和理论推导,得到零序电流在一个工频周期的积分值与发生单相接地故障时故障角的关系。在此基础上对单相接地为小故障角情况下零序电流直流分量的衰减规律进行了分析,得出故障支路及其上级支路含有相同衰减较慢幅值较大的直流分量,而非故障支路的直流分量衰减较快幅值较小。最后根据某矿井的实际参数通过RTDS搭建模型验证了理论分析的正确性,并给出仿真实验波形。研究成果对于进一步完善我国煤矿井下供电系统单相接地故障的选线方法起到理论指导价值。     

接地选线故障定位功能在煤矿供电中应用

本论文介绍一种在6/10k V煤矿供电系统采用中性点经消弧线圈接地的小电流接地系统中单向接地故障选线的方法。在发生单相接地故障后,中性点短时投切一组负载并联到消弧线圈上以改变小电流接地系统的运行方式,并产生零序电流幅值的故障特征量,构成相应故障判据,再通过各线路上连接的小电流接地选线装置辨识出所述零序电流幅值的故障特征量,实现接地选线故障定位。     

基于Hopfield神经网络的煤矿变压器励磁涌流识别

为更好地解决煤矿变压器励磁涌流使差动保护错误动作的问题,从变压器励磁涌流和内部故障时的电流信号着手,应用快速傅立叶变换算法得到各次谐波电流含量,构成特征向量作为Hopfield神经网络的输入样本,从而对变压器励磁涌流进行识别。Hopfield神经网络可以对其进行正确地区分,有效地保证变压器差动保护的正确动作。     

矿井低压电网选择性漏电保护的研究

在分析目前矿井低压电网漏电保护系统的基础上,提出了以PIC16F877A为核心,基于附加直流电源检测和零序功率方向的新型选择性漏电保护方案,既简化了传统保护装置的设计,又改善井下低压电网漏电保护的动作性能。本文重点分析保护系统原理,并简要介绍保护装置的实现,可以提高井下低压电网的安全性能。     

煤矿井下低压电网选择性漏电保护研究

针对井下低压电网漏电故障的电气特征,提出选择性漏电保护措施,以及基于零序电流和零序电压的功率方向型选漏保护的改进方法,为井下低压电网的综合保护提供了科学依据,提高了供电的可靠性。     

小电流接地电网故障选线方法的研究

针对我国35 kV及以下配电网小电流接地系统发生单相接地时,健全线路与故障线路暂态零序电流相差不大,影响了选线的精度等状况,设计了一种数字滤波器。它可提取零序电流的纯故障分量,对数据进行相关分析,结合变电站自动化母线绝缘监视装置以及自动重合闸装置,选出故障线路。通过理论分析和Matlab实验仿真表明,这种选线方法,其准确性、可靠性有明显提高。     

基于遗传算法优化小波神经网络的井下电缆故障测距方法

针对煤矿井下电网发生单相接地故障后定位困难,现有测距方法可靠性及测距精度低等问题,提出基于故障后暂态电气量由遗传算法优化小波神经网络,实现井下电缆馈线单相接地故障测距的方法。通过不同过渡电阻,故障距离情况的仿真结果表明,基于遗传算法优化的小波神经网络能实现准确故障测距,且较之基于BP算法小波神经网络的测距方法,其在测距精度和收敛时间方面表现更优。     

受电铁影响的煤矿电网电能质量问题研究

为掌握与电气化铁路系统共网运行煤矿供电系统的电能质量现状及特点,提高煤矿供电安全性,保障治理方案有效性,结合某110kV等级煤矿电网实际供电情况,运用电能质量测试技术、稳健回归谐波源定位技术、PsCad负序电流仿真技术等方法,分析了电气化铁路影响下煤矿电网的电能质量现状、三相不平衡原因及谐波流向上的新特点,为后续电能质量治理技术的选择及治理点的确定提供了科学依据。     

煤矿井下电网漏电保护系统设计

基于对井下电网漏电原理和选择性漏电保护的4种选线方式的分析,确定了漏电保护装置的选线判据,即依据零序功率方向原理并配合零序电流鉴幅法。装置采用高性能DSP芯片和软件比相算法迅速判断漏电并进行保护动作,介绍了井下漏电保护系统的硬件设计和软件设计方案,通过对低压馈电开关进行选择性漏电保护试验,结果表明：该漏电保护系统安全可靠、动作灵敏,缩短了排查故障时间,防止了事故蔓延,有效提高了煤矿井下生产效率和供电安全性。     

基于模糊理论的煤矿高漏选线算法的研究

为解决煤矿高压电网单相接地漏电故障(高漏)的问题,选择模糊理论算法,采用电流谐波故障诊断法,零序有功功率法,暂态零序电流互积求和法等方法,设定故障测度隶属函数和权重系数隶属函数,实现模糊综合决策,判断出单相接地故障线路。通过Matlab/Simulink模拟仿真实验证明,基于模糊理论算法可精确地判断出单相接地故障线路。     

基于自适应神经网络的矿井提升机故障诊断

矿井提升机是井下作业的重要运输设备,其运行状态对煤矿企业的安全生产具有关键作用。为了对矿井提升机故障进行实时监控,从而及时发现故障原因并采取措施,提出了一种基于自适应神经网络的矿井提升机故障诊断方法。首先对矿井提升机主轴系统结构及故障振动频率特征进行了分析,然后采用自适应神经网络算法对矿井提升机主轴故障诊断建立模型,实现对故障类型和故障程度的精确诊断,最后对所提出的模型进行了仿真测试。实验结果显示,该方法可以提供较高识别精度的故障诊断结果,为提升机的故障判断提供了参考依据。     

矿井电网选择性漏电保护实用电路的研究

针对煤矿井下电网选择性漏电保护的问题,着重围绕零序功率方向性原理对该问题进行了深入研究,通过设计零序电压、电流采样以及相位比较电路,实现井下电网选择性漏电保护三个条件的判定,同时为了验证所用电路的可行性,使用电子电路仿真软件Multisim 9进行了硬件仿真,并给出了实验波形及数据,有力地证明了电路的实用性与可靠性。