[发明专利]基于相电流分时比值的煤矿高压漏电保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿高压漏电保护方法，主要应用于6KV及以下煤矿中性 点经消弧线圈接地方式运行系统中，可以自动选出故障线路并作用于跳闸。

背景技术

煤矿高压电网单相接地漏电故障是煤矿漏电系统运行中长期存在的问题。 在我国煤矿高压电网中(包括地面及井下高压电网)，大多数配电网采用中性 点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。由于这两种系统发生单相接地故 障时，不会形成短路回路，接地短路电流很小，故障点电弧能够自行熄灭。在 所有的故障类型中，高压漏电系统发生单相接地故障几率最高,当煤矿地面高 压电网一旦发生单相接地故障，供电仍能保证线电压的对称性,且故障电流很小, 不影响电力系统对负荷连续供电,因此不需要立即跳闸。如果井下高压电网发生 单相接地故障，则根据规程要求，故障线路应立即切断，如果无法及时切断故 障线路则易使故障扩大为两点或者多点接地短路，弧光接地还会引起井下高压 电网过电压，从而损坏井下重要高压电气设备。

到目前为止，基于不同煤矿高压电网漏电保护理论已经先后推出了几代产 品。但在实际应用中，对于中性点不接地系统采用零序电流比幅比相原理漏电 保护方法可以达到极高的准确率。但是对于中性点经消弧线圈接地系统，当系 统发生单相接地故障时，由于接地残流过小，且根据规程要求消弧线圈必须处 于过补偿状态，故障线路和健全线路流过的零序电流方向相同，故障零序过电 流、零序方向保护无法检测出已接地的故障线路。现有的故障高压漏电保护方 法并不理想，有必要进一步研究。

目前，煤矿高压漏电保护方法失效的原因主要是：故障边界太复杂、随机， 难以用单一统计模型描述；故障稳态分量小，给信号的检测和高压漏电保护判 断造成困难；补偿电网失谐度的影响，线路长短及结构的影响，故障合闸角的 影响，电流互感器的影响；以及抗干扰的软措施，高压漏电保护装置的适应能 力较差。

煤矿高压漏电保护方法局限性：(1)仅仅利用故障后很短时间内的暂态信 号进行一次漏电保护判断，在一些情况下很可能造成误选。(2)目前，大多数 高压漏电保护装置采用了利用故障电流稳态分量进行高压漏电保护的方法，其 效果要优于其他方法。(3)高压漏电接地故障状况复杂多样，所表现出来的故 障特征在形式上、大小上都变化无常。(4)仅利用故障某一方面的特征构造单 一型高压漏电保护判据具有片面性。

发明内容

本发明提出一种基于相电流分时比值的煤矿高压漏电保护方法，对于中性点 经消弧线圈接地的漏电保护系统，根据相电流暂态、稳态的变化，分别进行暂 态相电流比值法和稳态相电流比值法选漏，自动选出故障线路并通过所述漏电 保护系统采取相应的漏电保护措施，其步骤如下：

1)监测零序电压，获得暂态相电流比值和稳态相电流比值；

2)比较暂态相电流比值法和稳态相电流比值法两种选漏结果，如果两种选 漏结果相同，则给出判断结果；

3)如果两种选漏结果不同，则根据相电流比值大的选漏结果做出判断结果；

4)漏电保护系统根据前述综合选漏结果，发出报警信号或执行跳闸，实现 漏电保护；

其中，暂态相电流比值法选漏的过程如下：

1)配电网正常工作运行时，对各线路相电流进行5个周波的定积分采样， 则各线路相电流定积分为

yix=∫tt+5TIixdt---(1)]]>

式(1)中，y_ix为第i条线路x相电流定积分，t为开始采样时间，T为一个周 期，I_ix为第i条线路x相电流，i＝1,2，...，n为馈线条数，x＝a，b，c；