综合零序电流信号分量的单相接地故障选线方法

文章提出了一种优化变分模态分解(VMD)参数与综合零序电流信号分量的选线方法,旨在解决目前矿井经消弧线圈接地供电系统发生单相接地故障时,存在的故障信号特征提取困难、噪声信号影响严重等问题。该方法利用鲸鱼优化VMD参数对零序电流信号进行分解,并根据非工频分量能量、工频分量极性和波形相关性的多重判据进行故障线路判别。利用RTDS/RSCAD搭建矿井供电系统模型,仿真测试了不同的故障情况,包括不同故障线路的故障接地电阻、故障初始相位角、故障点位置。结果显示,无论故障条件如何,该方法都有更加准确和可靠的选线结果。     

基于EEMD的单相接地故障选线算法

随着机械化采煤工艺的推广应用,我国矿井供电系统的负荷容量大幅增大,供电距离在大幅延长,单相接地故障发生概率越来越高。为了确保矿井供电安全,提出了一种基于EEMD的单相接地故障选线方法。该方法对各条线路的零序电流信号进行EEMD,提取分解得到的IMF1高频分量并进行Hilbert变换,得到各条线路的瞬时幅值,通过瞬时幅值计算各条线路的能量,根据故障线路能量最大的原则进行故障选线。运用RTDS实时数字仿真系统进行仿真测试,验证了该算法的可靠性和有效性。     

基于双端非同步测量的高阻接地故障定位方法研究

为减少线路发生短路故障后的停电时间,提高安全高效生产的要求,提出了一种基于双端非同步测量的高阻接地故障定位法,即不需要同步测量传输线路两端信号,并在解决最优选择的问题上,给出了一种计算故障位置和同步时间的计算方法。基于时域中的线路参数模型,利用MATLAB建立仿真表明,该方法不受故障类型、接地阻抗以及线路等效参数的影响。     

基于MFCC-CS-MUSIC的矿井提升机故障源精准识别方法研究

在煤矿生产领域中，矿井提升机作为一种辅助运输的设备，在矿井整个运输工程中承担着非常重要的作用，其安全性和稳定性直接影响着煤矿生产效率和井下工作人员生命安全。矿井提升机故障发生后，其声音信号也会随着设备运行状态而改变，因此可以通过分析该声音的特征来检测设备是否处于不正常运行状态。鉴于此提出了基于MFCC-CS-MUSIC实现的矿井提升机故障源精准识别方法。通过采集提升机音频信号，应用MFCC（梅尔频率倒谱系数）算法提取多个通道声音信号梅尔频率倒谱系数进行故障识别；应用MUSIC（多信号分类）故障识别后的音频信号进行定位求得信号的最小化波达方向。将MUSIC算法求得的DOA（波达方向定位）值作为优化变量，以计算DOA和测量DOA之间的差异为目标函数，利用CS（布谷鸟）算法对目标函数进行寻优，从而实现对提升机故障源精准定位。试验和应用结果均表明，利用CS算法优化后MUSIC算法得到的定位坐标误差Δψ在5°以内，实际位置坐标方位角误差Δθ在4°以内。该方法实现了提升机故障准确识别和提升机故障源的精准定位，大幅缩短了排查矿井提升机故障位置的时间，显著提升了矿井提升机的工作效率。     

基于WVD和OEW算法识别矿用栓接电缆电连接松动故障

为深入研究栓接电缆电连接松动故障的典型特征,实现故障识别,以铜-铜电缆接头作为研究对象,利用电缆接头松动故障实验平台开展了不同电流、不同松动程度条件下的松动故障实验。提出了基于Wigner-Ville(WVD)及客观熵权（OEW）的松动故障识别方法。运用WVD对回路电流进行变换,使其具有联合时频特征,然后提取该信号的时间边缘和频率边缘,进而计算回路电流的平均能量和基频能量。以回路电流的极差、平均能量、基频能量作为故障特征参数,采用OEW算法确定特征参数的权值,并构造加权规范化矩阵,结合最优距离准则（ODC）和硬判决规则识别松动故障。实验表明,该方法能够有效识别栓接电缆的电连接松动故障。     

基于逆变器调制策略的工矿配网接地故障线路判别研究

配电网接地故障定位一直是判断难点,本文根据信号能量差异,引入逆变器调制进行配电网故障判别。出现单相故障异常后,控制接入配电网逆变器的调制方法,通过逆变器向配电网注入特征电气量。通过分析注入信号后的零序电流分量,对比各测量点特征信号的频谱能量大小,确定故障支路线,进行初始故障位置判别。通过搭建实际有源配电网的仿真模型,分析了在不同接地电阻工况下,各个测量点的特征信号频谱能量。     

基于KJ360的井下供电远程监控自动化系统

以某矿井为例,利用KJ360矿用电力监控系统,将井下变电所高低压开关进行改造,利用电力监控分站将各高低压开关纳入光纤环网,并将信号上传至地面电力监控系统,建立矿井变电所无人值守监测监控系统,能够在地面调度中心集中监控井下变电所的运行工况,同时发生故障时能够及时发现故障位置,缩短故障排查和恢复供电的时间,提高了井下供电可靠性,实现了变电所无人值守,为实现全矿井自动化奠定了基础。     

基于CEEMD与小波包的单相接地故障选线方法

为了解决矿井供电系统发生单相接地故障时故障特征不明显情况下小波包选线方法易错选误选的问题，文章提出了一种基于CEEMD与小波包的选线方法。该方法首先对各条线路的零序电流进行CEEMD分解，提取分解得到的高频IMF1分量进行小波包变换，求取各频段小波包能量总和并排序，按照能量最大原则确定特征频带并进行小波包分解系数模最大值极性的比较，确定模最大值极性相反的线路为故障线路。利用RTDS搭建了35/6kV的矿井供电系统仿真模型，仿真结果表明该选线方法具有较好的选线准确性，并且受不同故障因素的影响较小，在不同故障条件下均有较高的选线准确率。     

含分布式电源的配电网接地故障自动检测方法

分布式电源发生故障时的零序电流极其微弱,不易被察觉,基于此,提出一种含分布式电源的配电网接地故障自动检测方法。利用S变换算法将配电网接地信号转换为复时频矩阵,提取其中信息量作为故障信号特征;计算配电网中每条线路的暂态信号真有效值,比较参考线路与其他线路间极性,找出故障线路;比较3条线路间的暂态能量比值是否大于1,如果大于1,说明线路出现了母线故障。经仿真实验验证,所提方法不受配电网中分布式电源的容量影响,可有效检测出隐藏的接地故障线路。     

东庞矿6kV总配电所光纤纵差保护改造

为了保证矿井安全供电及井下的安全生产,东庞矿同时实施光纤纵差保护改造和电厂远程切换保护改造,利用光纤通讯,保证当供电线路发生故障时,快速准确切断故障线路,使上级变电站在切断矸石电厂发电出口开关的同时,启动该矿供电线路重启功能,实现了电源线路出现瞬间故障跳闸时,立即切断矸石电厂发电机出口开关,保证线路开关在1.5S内实现...     

浅谈矿区架空线路故障及防范措施

6kV架空线路做为矿区地面供电的主要构成部分,承担着重要的供电任务。特别是有一些老矿区,地面架空线路条数多、供电距离长且沿途多树木、建筑物,有些途经田间、丘陵,成为了整个周围之最高点。受周围环境和自然变化的影响,在运行中经常发生故障,影响矿井正常供电安全,给矿井安全生产带来一定危害。该文就6kV架空线路常见的故障原因及防范措施进行分析,以求提高矿井6kV架空线路的安全运行水平。     

基于EEMD与小波阈值去噪的单相接地故障选线方法

矿井供电系统发生单相接地故障时，由于井下环境恶劣，采集到的信号含有大量噪声，极易发生错选、漏选等问题。为此，文章提出了一种基于EEMD与小波阈值去噪的单相接地故障选线方法。该方法首先对采集到的零序电流信号进行EEMD分解，提取分解得到的高频IMF1分量进行小波阈值去噪，对去噪后的IMF1分量进行Hilbert变换并提取瞬时幅值，根据能量占比最大原则判断故障线路。通过RTDS实时数字仿真系统搭建了35/6kV的矿井供电系统仿真模型并进行故障仿真验证，结果表明该方法在不同故障条件下均具有较好的选线准确率与可靠性。     

基于小波包能量相对熵的电机振声信号故障检测

电机的振声信号包含了丰富的状态信息,利用电机的声音信号进行故障检测,并提出了综合小波包能量相对熵的概念。对采集的声音信号进行小波包分解,利用重构系数计算故障信号与正常信号小波能量包相对熵,并得到综合小波包能量相对熵,确定电机是否有故障;并通过比较各频带的综合小波包能量相对熵大小判断故障所处的频带位置,从而确定电机为何种故障。电机振声信号诊断实例验证了该方法的有效性。     

局部通风机专线供电状态在线监测技术应用

针对高瓦斯矿井供电线路故障引发的局部通风机停风现象,本文在分析局部通风机供电系统不安全因素的基础上,设计了专线供电状态自动在线监测系统,实践表明:使用该系统一旦局部通风机供电线路发生故障,瓦斯监控中心和生产调度中心人员能够立即发现隐患并安排排除,消除潜在的重大安全隐患,保障矿井安全。     

风力发电站高压输电线路故障定位方法

针对目前方法对高压输电线路进行故障定位时,由于未能基于信息熵指标提取输电线路故障的信号特征,导致该方法在进行故障定位时,存在定位精度低、定位误差大、定位时间长、定位效果差的问题,提出基于数据驱动的风力发电站高压输电线路故障定位方法。对风力发电系统进行具体分析,基于数据驱动方法构建发电系统的系统模型;以模型为基础,获取故障信号的信息熵指标以及近似熵指标,根据获取指标提取故障的信号特征;利用多点的数据故障定位方法,对风力发电站高压输电线路中的故障进行定位。实验结果表明,运用该方法进行故障定位时,定位精度高、定位误差小、定位时间短以及定位效果好。     

基于小波包包络分析的滚动轴承故障诊断

提出一种基于小波包、能量分析和包络分析相结合的滚动轴承故障诊断方法。对实测振动信号进行小波包去噪,提取出有用的振动信号。利用小波包将去噪后的信号分解,求出分解后各频带的能量,根据各频带内能量分布,确定故障所在频带,并以此作为特征分量。对特征分量进行Hilbert解调分析,将包络谱谱峰处的频率与理论计算的滚动轴承故障频率进行对比,诊断轴承故障并确定故障位置。     

基于改进加权混合滤波的矿井RSSI定位方法

针对煤矿井下人员定位算法普遍存在定位精度较低、受环境干扰大、设备成本高等问题,提出了一种基于改进加权混合滤波的矿井RSSI(Received Signal Strength Indication)定位算法。首先对固定点离线采集的信号进行高斯滤波,去除各位置点接收到的小概率、大干扰信号值,引入最大值加权处理得到各位置对应的信号值;其次设计了引入等价权函数的改进卡尔曼滤波器对各位置点计算所得信号值进行平滑处理,抑制环境中噪声因素引起的误差;最后利用最小二乘法计算该环境下路径损耗指数n和环境参量X_σ,建立符合煤矿井下特殊环境的无线信号传输模型。矿井工作人员携带信号接收装置进入巷道,利用该信号传输模型求出矿井人员到信号节点的距离,进而确定人员的位置。仿真结果表明,所提方法有效减小了RSSI测距定位误差,为将RSSI测距定位技术更好地应用于煤矿井下人员定位奠定了理论基础。     

矿用橡套软电缆故障分析与修复

井下供电线路较多,电缆故障对供电可靠性的影响较大,而迅速准确地判断电缆故障的性质及故障点的位置对保证电缆及时修复有着重要意义。通过对矿用软橡套电缆故障原因分析及处理措施的研究,详细介绍了矿用橡套软电缆的修复方法,为矿井橡套软电缆的管理提供了技术支撑。     

基于CEEMD与自相关阈值去噪的单相接地故障选线方法研究

针对矿井经消弧线圈接地供电系统发生单相接地故障时故障特征不明显、噪声信号干扰严重、错选漏选时有发生的问题,文中提出了一种基于补充的总体平均经验模态分解结合自相关特性进行小波阈值去噪的选线方法。该方法通过CEEMD与自相关阈值去噪相结合,根据瞬时幅值与相位双判据实现故障选线。利用实时数字仿真系统构建了系统模型,在不同的故障点接地电阻、故障初相角、故障点位置以及故障线路条件下进行了大量的仿真及选线测试,结果表明该方法具有比普通去噪方法更优越的去噪效果,并且不受故障因素的影响,具有很高的选线准确性与可靠性,特别适用于矿井经消弧线圈接地供电系统的单相接地故障选线。     

高瓦斯矿井高压电网漏电选线技术的应用研究

煤矿高压供电系统均采用中性点非接地方式,在间歇性弧光接地极易造成相间短路。传统的接地故障排除方法,其选线保护准确率低,经常致使矿井停电范围广,停电时间长,容易造成高瓦斯矿井的瓦斯聚集。为避免高压供电系统单相接地故障造成的安全影响,采用高速信号处理器为核心,研究设计了一种高瓦斯矿井高压电网中性点非接地漏电故障选线装置。重点介绍漏电选线装置的硬软件结构,选线原理,建立供电线路Π模型。通过参数计算,对电网正常运行参数与漏电故障参数进行差异判据,对漏电线路进行选线并微机报警。该选线装置经亭南煤矿实际运行证明,选线快速、准确性高,提高了高瓦斯矿井高压电网的安全供电能力。