專利名稱：基于補償接地電抗支路電流原理的煤礦漏電保護方法
技術領域：
本發明涉及電力保護技術領域，特別涉及一種基于補償接地電抗支路電流原理的煤礦漏電保護方法。
背景技術：
漏電保護是煤礦三大保護之一，井下單相接地保護是否可靠，直接影響煤礦安全、 可靠運行。目前煤礦井下接地保護問題相當突出，誤動、拒動現象嚴重，相間、接地保護導致的越級跳閘在井下保護系統普遍存在。由于煤礦以電纜供電線路為主，接地故障時電容電流很大，所以煤礦6KV、10KV系統一般都采用消弧線圈接地方式。而低壓配電系統一般在總開關處設置接地電抗器，由于消弧線圈或接地電抗器對接地電流的補償作用，使得接地電容電流很小；由于可能存在過補償、欠補償，導致無法從零序電壓、電流的相位關系區分接地支路與非接地支路，這是目前煤礦井下漏電保護無選擇性、越級跳間現象嚴重的根本原因。所以，接地電抗起到對保證系統運行安全運行很有幫助的同時，也加劇了煤礦井下高壓系統接地保護、低壓漏電保護動作的不可靠性。煤礦井下的高壓供電網絡結構和地面的高壓網絡有較大的差異，一般采用雙回路高壓電纜引入井下高壓總配電所，總配電所再到分配電所，再到高壓供、配電設備，中間經過多級分配。而消弧線圈一般安裝于地面變電站。井下電纜發生接地故障后，要求接地保護按照停電范圍最小的原則動作，由于消弧線圈的補償作用，井下的接地保護很難可靠、準確地動作。消弧線圈接地的煤礦地面變電站，可以利用消弧線圈的可調節性，地面變電站本身的接地選線并不難，但這些技術和算法無法應用于井下經過多級分配、擴展后的各級開關處安裝的接地保護中。井下配電變壓器低壓側設置有補償作用的接地零序電抗支路，低壓配電系統一般也要經過多級分配，按照規程要求需要保證各級漏電保護的選擇性，而目前井下很難實現這種選擇性配合，導致漏電保護越級跳間嚴重，嚴重地影響了煤礦的安全可靠運行。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的是提供一種基于補償接地電抗支路電流原理的煤礦漏電保護方法，能夠提高接地保護、漏電保護的靈敏度和選擇性。本發明的目的是通過以下技術方案實現的
本發明的基于補償接地電抗支路電流原理的煤礦漏電保護方法在正常狀態下，由于井下三相系統總是存在不平衡，會出現零序電壓，根據不接地系統運行時的零序電壓和接地電抗支路的零序電流計算得到接地支路的接地阻抗的大小，或根據接地電抗器分接頭位置、各調節深度狀態下對應的接地阻抗的大小，通過通訊網絡把接地支路的接地阻抗實時發送至相同電壓等級的下級各個節點，在接地故障發生時，由于相同電壓等級系統的零序電壓相同，通過相應的算法把接地電抗支路的電流進行補償，把經電抗或消弧線圈接地系
3統的電流分配關系等效為不接地系統，據此實現接地選線或漏電保護。進一步，對于非接地支路，包括以下步驟
1)各個綜合保護基于補償接地電抗支路電流原理的煤礦漏電保護方法檢測到零序電壓、零序電流變化后，對故障后的1、2個周波的零序電壓、零序電流實施凍結；
2)根據凍結的電壓電流和故障發生前的獲得的最新接地電抗值，計算出電抗支路的補償電流，和本支路實際采集的接地電流進行運算，把接地電抗電流的影響補償掉，根據補償后的零序電流的大小和零序電壓、電流的相位關系判別接地故障是否發生在本線路及其以下部位；
3)如果判定接地故障發生在本線路及其以下部位，檢測到故障存在區域的保護裝置和相鄰上級的保護裝置通訊，相鄰上級保護裝置將裝置內部相應保護模塊延遲一個時間段，與下級保護配合；
進一步，所述保護裝置采用交換式工業以太網。本發明的有益效果是
本發明基于補償接地電抗支路電流原理，通過相應的算法把接地電抗支路的電流進行補償，把經電抗或消弧線圈接地系統的電流分配關系等效為不接地系統，據此實現接地選線或漏電保護，從而避免了現有井下漏電保護方法所存在的缺陷，能夠有效提高接地保護、 漏電保護的靈敏度和選擇性，通過該保護系統對解決煤礦井下的相間保護的越級跳閘也非常有效。本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。
為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述，其中
圖1為補償接地電抗支路電流原理的說明示意圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。應當理解，優選實施例僅為了說明本發明，而不是為了限制本發明的保護范圍。基于補償接地電抗支路電流原理如圖1所示，采取中性點經消弧線圈接地的運行方式，但是造成了采用零序電流原理、零序功率方向原理的接地選線裝置的選線正確率急劇下降。其原因是中性點經消弧線圈接地系統單相接地時，電容電流分布的情況與中性點不接地系統存在差別。由圖1可知，中性點接入消弧線圈后，發生單相接地時，非故障線路電容電流的大小和方向與中性點不接地系統是一樣的；但對故障線路而言，接地點增加了一個電感分量
的電流h從接地點流回的總電流為
權利要求
1.基于補償接地電抗支路電流原理的煤礦漏電保護方法，其特征在于在正常狀態下，根據不接地系統運行時的零序電壓和接地電抗支路的零序電流得到接地支路的接地阻抗的大小，通過通訊網絡把接地支路的接地阻抗實時發送至相同電壓等級的下級各個節點，在接地故障發生時，由于相同電壓等級系統的零序電壓相同，通過相應的算法把接地電抗支路的電流進行補償，把經電抗或消弧線圈接地系統的電流分配關系等效為不接地系統，據此實現接地選線或漏電保護。
2.根據權利要求1所述的基于補償接地電抗支路電流原理的煤礦漏電保護方法，其特征在于對于非接地支路，包括以下步驟1)各個綜合保護基于補償接地電抗支路電流原理的煤礦漏電保護方法檢測到零序電壓、零序電流變化后，對故障后的1、2個周波的零序電壓、零序電流實施凍結；2)根據凍結的電壓電流和故障發生前獲得的最新接地電抗值，計算出電抗支路的補償電流，和本支路實際采集的接地電流進行運算，把接地電抗電流的影響補償掉，根據補償后的零序電壓、電流判別的相位及大小關系判別接地故障是否發生在本線路及其以下部位；3)如果判定接地故障發生在本線路及其以下部位，通過通訊網絡將判別結果告訴相鄰上級的保護裝置，相鄰上級的保護裝置自動將本裝置內對應的保護模塊延遲一個時間段，與下級的漏電保護配合。
3.根據權利要求1或2所述的基于補償接地電抗支路電流原理的煤礦漏電保護方法， 其特征在于保護裝置采用交換式工業以太網。
全文摘要
本發明公開了一種基于補償接地電抗支路電流原理的煤礦漏電保護方法，該方法是在正常狀態下，根據不接地系統運行時的零序電壓和接地電抗支路的零序電流得到接地支路的接地阻抗的大小，通過通訊網絡把接地支路的接地阻抗實時發送至相同電壓等級的下級各個節點，在接地故障發生時，由于相同電壓等級系統的零序電壓相同，通過相應的算法把接地電抗支路的電流進行補償，把經電抗或消弧線圈接地系統的電流分配關系等效為不接地系統，據此實現接地選線或漏電保護，本方法避免了現有井下漏電保護方法所存在的缺陷，能夠有效提高接地保護、漏電保護的靈敏度和選擇性。
文檔編號H02H7/26GK102255295SQ201110229878
公開日2011年11月23日 申請日期2011年8月11日 優先權日2011年8月11日
發明者劉平, 周大敏, 李直霖, 楊錫嶺, 趙忠軍 申請人:中煤科工集團重慶研究院