Residual current compensation for single-phase grounding fault in coal mine power network简

The way of neutral point to earth via full compensation arc suppression coil can solve the problem of residual current compensation in coal mine power network effectively. Based on the analysis on the grounding current detection results of Xieqiao coal mine, the conclusion that harmonic component of grounding current is dominated by higher harmonics with complex harmonic sources in coal mine power network system was obtained. The influences of harmonic source type and fault point position on harmonic voltage and harmonic current were analyzed theoretically. The influences of earthed fault feeder detection result and the estimation errors of parameters to earth on residual current compensation were analyzed. A new thought of residual current prediction and the selections of model method and control method were proposed on this basis. The simulation results prove that harmonic amplitudes of zero sequence voltage and zero sequence current are determined by harmonic source type as well as fault point position in coal mine power network, and also prove that zero sequence voltage detection can avoid the unstable problem of coal mine power network system caused by undercompensation of capacitive current. Finally, the experimental device of full compensation arc suppression coil is introduced.     

小电阻接地系统的方案设计及应用

随着电力电缆在城市配电网中的广泛采用,中性点经消弧线圈接地系统已暴露出其存在的不足,针对目前长沙市配电网的运行状况,对比小电阻接地系统和消弧线圈接地系统各自的优缺点.以罗家嘴变电站10kV系统为对象,研究10kV配电网采用中性点经小电阻接地系统的总体方案,主要分析小电阻阻值的选取、接地变压器容量的确定;重点实测和计算分析小电阻接地系统单相接地故障情况下故障点的跨步电压.目前该接地系统运行状况良好,为小电阻接地系统在长沙市配电网中的推广应用起到了重要的理论和工程实践指导作用.     

基于补偿电压突变量的一种实用快速故障选相判据

论述突变量选相应用于（超）高压电力系统的必要性,分析补偿电压突变量的优良特性,并指出现有基于补偿电压突变量的选相判据存在不足。在分析补偿电压突变量在不同故障情况下的特征基础上,基于＆quot;突变量元件＆quot;提出新的选相判据,该判据将突变量与接近于零的固定门槛值进行比较,解决了故障初期因突变相量未完全形成而造成选相不准确的问题。RTDS仿真结果表明补偿电压突变量选相可以在故障发生后快速、准确的选出故障相。     

单相接地故障全电流补偿的研究

减小接地故障点的残流有利于接地电弧的瞬间熄灭及降低间歇性电弧接地过电压．单相接地故障全电流补偿的含意是：补偿器不仅补偿电网分布电容的无功电流，还补偿电网零序回路的有功电流，使接地故障点的残流趋于零．本文提出了三种单相接地全电流补偿方式：中性点电阻接地超前相接电感；中性点电抗接地滞后相接电容；中性点电抗接地超前相接电感．本文还给出了各全电流补偿方式的全电流补偿条件，分析了各全电流补偿方式因调整误差对接地点残流大小的影响．     

基于自适应的煤矿动力电缆漏电检测方法

我国煤矿井下供电系统中性点普遍采用经消弧线圈的接地方式,这种接地方式增加了漏电保护整定的复杂性.针对目前煤矿井下供电系统漏电保护整定难度大、可靠性差等技术问题,提出了采用自适应欠补偿方式、及时整定的漏电保护方案,并结合温度、湿度变化选择不同的修正系数,实现自适应的煤矿动力电缆漏电检测.采用Matlab 7中的Simulink对中性点经消弧线圈的供电系统建模,并进行了仿真试验,仿真结果表明,该方案能够提高漏电故障检测的可靠性.     

三相五柱式消弧线圈及其自动跟踪补偿原理

介绍了三相五柱式消弧线圈及其自动跟踪补偿原理,该消弧线圈在结构上突破了传统消弧线圈的模式,将传统的接地变压器和消弧线圈有机地结合成一个整体．三相五柱式消弧线圈采用可控硅调节付边电感电流的方法,实现对电网对地电容电流的自动跟踪补偿．该消弧线圈不仅在电网发生单相接地故障前能自动跟踪到全补偿状态,而且在接地故障期间仍能自动跟踪电网电容电流的变化,始终使接地电流最小．     

基于概率分析的高阻接地故障检测新方法

针对配电网系统的单相高阻接地故障,提出了一种基于概率分析的故障检测与定位方法.该方法适用于零序不接地或经消弧线圈接地系统,利用数据采集系统采集到的零序电压和各线路零序电流的变化,进行各线路故障概率计算,在最大故障概率条件下进行故障定位.算法简洁有效,现场实测数据证明了该算法的正确性和实用性.     

小电流接地系统单相接地电容电流补偿与选线双功能装置的研究

在理论分析的基础上,阐述了中性点经消弧线圈接地电网的单相接地电网的单相接地电容电流检测和补偿的原理解决子补偿与选线之间的矛盾,并研制出补偿与选线双功能动态模型装置,试验结果与理论分析相符合。     

基于概率神经网络的配电网接地故障选线方法

针对小电流接地系统单相接地故障,提出一种基于概率神经网络的配电网接地故障选线方法。采集每条线路在单相接地故障发生时的零序电流暂态信号(一个周波,故障前1/4个周波和故障后3/4个周波),运用db10小波序列进行5层小波包分解。提取零序电流小波能量并将其输入到PNN网络,实现故障线路自动识别。并给出故障选线小波包分解算法和PNN算法的具体步骤,可直接用计算机编程实现。运用Matlab软件对中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统均进行了仿真,验证了该方法的可行性与准确性。     

Research on fault mode and diagnosis of methane sensor

To improve the reliability of coal mine safety monitoring systems we have analyzed the characteristics of a methane sensor, an important component of the monitoring system of production safety in a coal mine and studied the main type and mode of faults when the sensor was used on-line. We introduced a new method based on artificial neural network to detect faults of me-thane sensors. In addition, using the output information of a single methane sensor, we established a sensor output model of a dy-namic non-linear neural network for on-line fault detection. Finally, the fault of the heating wire of the sensor was simulated, indi-cating that, when the methane sensor had a fault, the predicted output of the neural network clearly deviated from the actual output,exceeding the pre-set threshold and showing that a fault had occurred in the methane sensor. The result shows that the model has good convergence and stability, and is quite capable of meeting the requirements for on-line fault detection of methane sensors.     

配电网接地故障电压消弧新方法

随电力系统发展,配电网结构复杂,接地故障电容电流大,常规中性点经消弧线圈接地的电流消弧方式难以满足运行要求.介绍一种中性点非有效接地配电网接地故障电压消弧方法,当发生弧光接地故障时,将一电抗器接入故障相母线与地之间,钳制故障点电压,破坏电弧重燃条件,促进电弧自行熄灭;当发生永久性接地故障时,短接电抗器,旁路接地故障电流,降低故障点区域的跨步电压,并实现故障选线.仿真分析表明：该方法不受电容电流大小的影响,操作简单、成本低、消弧效果好,特别适用于风电场等对地电容电流很大的配电系统.     

基于相电流增量的故障区间定位新方法

为解决配电网单相接地故障时定位效果不佳的问题,根据故障发生后健全线路及故障线路故障点下游暂态三相电流增量波形相似,而故障线路故障点上游故障相与非故障相暂态相电流增量波形差异较大的特点,提出一种基于相电流增量的故障区间定位新方法。该方法利用各个检测点的三相电流增量求出各自的功率系数并发送到主机,通过对比相邻检测点的功率系数判断出故障区间。其优势在于仅利用电流作为故障区间定位特征量的同时减少了通信系统的压力。通过仿真和数据分析表明,该方法在各种初始电压相位下发生高、中、低阻接地时均能正确的判断出故障区间,具有原理简单、适用性好的特点。     

相控式消弧线圈退出后电压振荡现象分析

单相接地故障消除之后,相控式消弧线圈应退出运行,不再输出补偿电流,中性点电压恢复至正常状态。但在某变电站的录波记录中发现,系统中性点电压呈现出低频振荡的现象。为此,采用电工学的基本原理,分析了产生低频振荡的原因,并通过PSCAD/EMTDC仿真证实了该理论分析的结果。最后,提出了抑制低频振荡的措施。     

配电网电容电流自动跟踪消弧补偿研究综述

自动跟踪消弧补偿系统能实时监测系统对地电容电流变化,快速、准确地对单相接地电容电流进行有效补偿,从而利于接地的电弧熄灭,提高配电网的供电可靠性。就目前消弧线圈自动跟踪补偿系统原理、自动调谐方式进行了综述,分析了自动跟踪补偿系统的关键技术,并对其应用前景进行了展望。     

基于小波包能量熵的低压串联故障电弧诊断

为了实现低压串联故障电弧的有效诊断,基于ULI699标准搭建了交流电压为220V、频率为50Hz的串联故障电弧实验平台,并对不同负载回路正常工作电流以及串联故障电弧电流进行数据采集,提出基于小波包能量熵的低压串联故障电弧诊断方法.通过对电流信号进行4层小波包分解,提取小波包能量熵作为特征向量描述故障电弧电流信号在不同频段的能量分布.采用主元分析（PCA）法提取特征向量的主元作为BP神经网络的输入,实现样本最优压缩以简化神经网络结构.仿真结果表明,该方法故障诊断准确率较高,能够有效地识别串联故障电弧.     

一种谐振接地系统电容电流测量新方法

系统电容电流的精确测量是谐振接地系统中消弧线圈正确调谐的前提和关键。通过分析现有配电网电容电流测量方法中存在的问题,提出一种测量电容电流的新方法。该方法通过改变消弧线圈电感值的大小,测量电感值改变前后,系统中性点位移电压和中性点电流的幅值和相位,并根据公式计算系统对地总电容及对地总电导,进而计算出系统对地额定电容电流值。最后通过MATLAB仿真验证该方法能够取得较高的测量精度。该方法操作方便,计算简单,可用于消弧线圈的调谐计算。     

转移型消弧装置对线路首端断线故障 试验处理异常分析

针对故障转移消弧装置发生首端断线故障,装置不能准确选相并可靠动作,可能会进一步发生变电站相间短路故障的问题,在某10 k V配电真型试验场进行了故障接地转移装置首端断线故障试验,分析了配电网首端断线故障特征。试验结果表明,线路首端断线故障与单相接地故障的母线电压变化有相似之处,故障转移消弧装置仅利用中性点位移电压的变化和相电压的变化来判断是否发生单相接地故障是不可靠的,装置会出现选相错误的现象,应增加零序电流的判据条件加以限制。     

故障检测诊断技术在煤矿机电设备中的应用

诊断技术是以计算机技术、传感器技术、信号处理技术等多学科为基础的综合技术 ,其在工业发达国家起步最早 ,发展最为迅速 .随着煤炭科学技术的发展 ,故障诊断技术在煤矿也得到了较为广泛的应用 .归纳总结了国内外故障诊断技术的发展 ,重点介绍了故障检测诊断技术在矿井提升机、大中型采煤机、通风机和矿用高压异步电动机等主要煤矿机电设备中的应用 .     

小电流接地系统非金属性单相接地故障相判别新方法

介绍了小电流接地系统中发生非金属性单相接地时接地相判别的新方法,即在中性点不接地系统中,对地电压最高相的下一相为接地相;在中性点经消弧线圈接地系统中,对地电压最高相的上一相为接地相.并指出相关教科书中考虑不周之处,为正确判别接地相提供必要的理论依据.     

一种多电平逆变器故障诊断与容错控制策略

针对逆变器开关元件的开路故障,提出一种级联H桥多电平逆变器故障诊断与容错控制策略。 在不改变级联H桥多电平逆变器电路拓扑的情况下,通过快速傅里叶变换(fast fourier transform, FFT)和主元分析(principal component analysis, PCA)对逆变器原始开路故障数据进行了预处理和特征提取,构建贝叶斯网络(Bayesian network, BN)对级联H桥多电平逆变器开关元件的故障进行快速诊断,根据诊断的结果,基于变载波和调制波电压重构容错控制方法,使逆变器输出电压仍能满足系统平稳运行的要求,通过仿真与试验验证了该策略具有良好的诊断及容错控制性能。