基于GOOSE的煤矿井下防越级跳闸方案研究

针对煤矿井下高压配电网络经常发生越级跳闸这一难题,分析了井下高压配电网络发生越级跳闸的原因以及目前常用的电气闭锁方案、分站集中控制方案、数字化变电站方案、光纤电流纵联差动保护方案这4种越级跳闸解决方案在应用中存在的问题;介绍了基于IEC61850标准的GOOSE报文传输协议在数据交换上的优越性,在此基础上提出了一种基于GOOSE的煤矿井下防越级跳闸方案,并以某煤矿井下高压供电线路为例,阐述了该保护方案的实现过程。基于GOOSE的煤矿井下防越级跳闸方案中下级开关只关联到其上一级,上、下级开关形成纵向关联并采用GOOSE协议传输信息,同级开关之间没有通信,提高了信息传输的实时性和可靠性。     

煤矿变电站纵差防越级跳闸保护装置的设计及实验测试

为解决供电系统中下级变电所线路故障使上级变电所跳闸的越级跳闸故障,在分析供电系统的基础上,提出在供电网络中应用基于光纤通信的纵联差动防越级跳闸保护技术。重点研究光纤电流纵差防越级跳闸保护技术的原理,设计防越级跳闸保护装置,并基于实验平台测试该装置的性能,发现其能处理越级跳闸故障。     

基于模糊理论的井下配电网防越级跳闸保护算法

针对目前煤矿井下漏电保护时常出现保护准确性不高,继电装置拒动、误动甚至引起越级跳闸造成较大范围停电的情况,选择基于暂态分量的小波分析法、基于稳态分量的零序电流幅值比较法、零序电流相位比较法等几种保护方法,利用模糊理论对这几种保护结果进行多判据信息融合处理,以提高保护的准确性和可靠性.依据这些保护算法来分析所建立的仿真模型,证实了基于模糊理论的多判据保护算法能有效地实现井下故障定位,减少了拒动、误动,并以此降低了越级跳闸的可能.     

电力监控系统防越级跳闸方案的研究

针对单一防越级跳闸方案和地面供电系统防越级跳闸方案均不能有效解决煤矿井下越级跳闸故障的问题,提出了一种采用电力监控系统解决煤矿井下越级跳闸故障的方案;以河南平宝煤业有限公司供电网络为例,详细介绍了该方案的实现原理及具体实施情况。实际应用表明,该方案实现了上下级开关的配合,有效防止了越级跳闸故障。     

东曲矿电力系统防越级试验及应用

随着煤矿对安全生产的重视,煤矿井上、井下的配电系统供电可靠性越来越重要,将成熟的智能配网技术结合煤矿的特殊需求推出煤矿智能配网系统,完成煤矿防越级跳闸、配网系统自动故障隔离、单相接地故障定位和跳闸、一次在线状态检测、能效管理等等.通过选用北京天能继保的防越级跳闸系统,解决了东曲矿井上下6KV 供电系统的越级跳闸问题,不但实现了各级保护装置的灵敏性,而且满足了选择性要求,从技术上解决了这一难题,具有较高的推广和应用价值.     

井下电缆在线故障选线及定位方法研究

针对煤矿井下供电系统发生单相接地故障时故障点位置难以确定、现有离线测距方法测距精度低的问题,分析了井下电缆供电系统单相接地故障特征,提出了一种煤矿井下电缆在线故障选线及定位方法。该方法利用供电系统单相接地故障时暂态零序无功功率在选线频带内的极性选出故障线路,利用有些频带的暂态高频信号与故障距离成一定映射关系的特点,将不同条件下发生故障时得到的系统母线零序电压和线路零序电流作为输入样本对小波神经网络进行故障测距训练,从而实现故障定位。Simulink仿真结果验证了该方法的有效性和精确性。     

一种基于区域保护原理的防越级跳闸系统

介绍了一种基于区域保护原理的防越级跳闸系统,详细阐述了区域保护技术的基本思想及工作过程、保护闭锁信号产生及控制逻辑,并以某煤矿供电系统为例进行了实例分析。分析结果表明,基于区域保护原理的防越级跳闸系统使得井下变电所的继电保护不再依靠故障电流值和动作时间的配合,可准确快速地切除故障,实现保护选择性,大大提高了井下变电所的保护水平。     

一种矿用低压漏电保护装置设计

针对基于零序功率方向选线原理的煤矿低压电网漏电保护装置可靠性不高的问题,给出了一种矿用低压漏电保护装置软硬件设计方案。该装置根据零序电抗器并联电阻接地系统发生单相接地故障时零序电流与零序电压相位差在非故障支路与故障支路中的差异性实现故障选线。仿真及试验结果表明,该装置不受电网中零序电抗器补偿的影响,发生单相接地故障时能够快速、可靠动作。     

基于固有模态能量的暂态量选线方法

针对基于小波分析的煤矿电网故障选线方法由于分解效果取决于基函数的选择,不能保证最优分解效果的问题,提出了一种基于固有模态能量的暂态量选线方法。该方法利用经验模态分解对信号局部特征的自适应性,对单相接地故障零序电流的暂态特征进行分析,定义固有模态能量和能量权重因子作为故障特征参数,实现对故障暂态量信息的数据挖掘;求取故障后各馈线的零序暂态电流的固有模态能量,计算各馈线的能量权重因子,通过比较各馈线能量权重因子辨识出故障线路,即能量权重因子最大的线路就是故障线路。理论分析和仿真结果表明,该方法不受接地电阻、故障时间等故障条件的影响,能够准确可靠地实现煤矿高压电网故障选线。     

基于海量数据挖掘的配网单相接地故障自动定位方法

配网单相接地故障发生后，提出了基于海量数据挖掘的配网单相接地故障自动定位方法。根据配网的接线结构和故障原理，设置单相接地故障的评判依据。利用海量数据挖掘技术，从电压和电流两个方面自动收集配网运行数据。针对存在单相接地故障的配网，启动故障定位程序，通过故障选线、测距等步骤，得出可视化的配网单相接地故障自动定位结果。通过实测得出结论：在低压、中压及高压环境下，优化设计故障定位方法的选线错误率和测距误差均低于预设值，即优化设计的定位方法具有良好的定位精度。