专利名称：基于补偿接地电抗支路电流原理的煤矿漏电保护方法
技术领域：
本发明涉及电力保护技术领域，特别涉及一种基于补偿接地电抗支路电流原理的煤矿漏电保护方法。
背景技术：
漏电保护是煤矿三大保护之一，井下单相接地保护是否可靠，直接影响煤矿安全、 可靠运行。目前煤矿井下接地保护问题相当突出，误动、拒动现象严重，相间、接地保护导致的越级跳闸在井下保护系统普遍存在。由于煤矿以电缆供电线路为主，接地故障时电容电流很大，所以煤矿6KV、10KV系统一般都采用消弧线圈接地方式。而低压配电系统一般在总开关处设置接地电抗器，由于消弧线圈或接地电抗器对接地电流的补偿作用，使得接地电容电流很小；由于可能存在过补偿、欠补偿，导致无法从零序电压、电流的相位关系区分接地支路与非接地支路，这是目前煤矿井下漏电保护无选择性、越级跳间现象严重的根本原因。所以，接地电抗起到对保证系统运行安全运行很有帮助的同时，也加剧了煤矿井下高压系统接地保护、低压漏电保护动作的不可靠性。煤矿井下的高压供电网络结构和地面的高压网络有较大的差异，一般采用双回路高压电缆引入井下高压总配电所，总配电所再到分配电所，再到高压供、配电设备，中间经过多级分配。而消弧线圈一般安装于地面变电站。井下电缆发生接地故障后，要求接地保护按照停电范围最小的原则动作，由于消弧线圈的补偿作用，井下的接地保护很难可靠、准确地动作。消弧线圈接地的煤矿地面变电站，可以利用消弧线圈的可调节性，地面变电站本身的接地选线并不难，但这些技术和算法无法应用于井下经过多级分配、扩展后的各级开关处安装的接地保护中。井下配电变压器低压侧设置有补偿作用的接地零序电抗支路，低压配电系统一般也要经过多级分配，按照规程要求需要保证各级漏电保护的选择性，而目前井下很难实现这种选择性配合，导致漏电保护越级跳间严重，严重地影响了煤矿的安全可靠运行。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于补偿接地电抗支路电流原理的煤矿漏电保护方法，能够提高接地保护、漏电保护的灵敏度和选择性。本发明的目的是通过以下技术方案实现的
本发明的基于补偿接地电抗支路电流原理的煤矿漏电保护方法在正常状态下，由于井下三相系统总是存在不平衡，会出现零序电压，根据不接地系统运行时的零序电压和接地电抗支路的零序电流计算得到接地支路的接地阻抗的大小，或根据接地电抗器分接头位置、各调节深度状态下对应的接地阻抗的大小，通过通讯网络把接地支路的接地阻抗实时发送至相同电压等级的下级各个节点，在接地故障发生时，由于相同电压等级系统的零序电压相同，通过相应的算法把接地电抗支路的电流进行补偿，把经电抗或消弧线圈接地系
3统的电流分配关系等效为不接地系统，据此实现接地选线或漏电保护。进一步，对于非接地支路，包括以下步骤
1)各个综合保护基于补偿接地电抗支路电流原理的煤矿漏电保护方法检测到零序电压、零序电流变化后，对故障后的1、2个周波的零序电压、零序电流实施冻结；
2)根据冻结的电压电流和故障发生前的获得的最新接地电抗值，计算出电抗支路的补偿电流，和本支路实际采集的接地电流进行运算，把接地电抗电流的影响补偿掉，根据补偿后的零序电流的大小和零序电压、电流的相位关系判别接地故障是否发生在本线路及其以下部位；
3)如果判定接地故障发生在本线路及其以下部位，检测到故障存在区域的保护装置和相邻上级的保护装置通讯，相邻上级保护装置将装置内部相应保护模块延迟一个时间段，与下级保护配合；
进一步，所述保护装置采用交换式工业以太网。本发明的有益效果是
本发明基于补偿接地电抗支路电流原理，通过相应的算法把接地电抗支路的电流进行补偿，把经电抗或消弧线圈接地系统的电流分配关系等效为不接地系统，据此实现接地选线或漏电保护，从而避免了现有井下漏电保护方法所存在的缺陷，能够有效提高接地保护、 漏电保护的灵敏度和选择性，通过该保护系统对解决煤矿井下的相间保护的越级跳闸也非常有效。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中
图1为补偿接地电抗支路电流原理的说明示意图。
具体实施例方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。基于补偿接地电抗支路电流原理如图1所示，采取中性点经消弧线圈接地的运行方式，但是造成了采用零序电流原理、零序功率方向原理的接地选线装置的选线正确率急剧下降。其原因是中性点经消弧线圈接地系统单相接地时，电容电流分布的情况与中性点不接地系统存在差别。由图1可知，中性点接入消弧线圈后，发生单相接地时，非故障线路电容电流的大小和方向与中性点不接地系统是一样的；但对故障线路而言，接地点增加了一个电感分量
的电流h从接地点流回的总电流为
权利要求
1.基于补偿接地电抗支路电流原理的煤矿漏电保护方法，其特征在于在正常状态下，根据不接地系统运行时的零序电压和接地电抗支路的零序电流得到接地支路的接地阻抗的大小，通过通讯网络把接地支路的接地阻抗实时发送至相同电压等级的下级各个节点，在接地故障发生时，由于相同电压等级系统的零序电压相同，通过相应的算法把接地电抗支路的电流进行补偿，把经电抗或消弧线圈接地系统的电流分配关系等效为不接地系统，据此实现接地选线或漏电保护。
2.根据权利要求1所述的基于补偿接地电抗支路电流原理的煤矿漏电保护方法，其特征在于对于非接地支路，包括以下步骤1)各个综合保护基于补偿接地电抗支路电流原理的煤矿漏电保护方法检测到零序电压、零序电流变化后，对故障后的1、2个周波的零序电压、零序电流实施冻结；2)根据冻结的电压电流和故障发生前获得的最新接地电抗值，计算出电抗支路的补偿电流，和本支路实际采集的接地电流进行运算，把接地电抗电流的影响补偿掉，根据补偿后的零序电压、电流判别的相位及大小关系判别接地故障是否发生在本线路及其以下部位；3)如果判定接地故障发生在本线路及其以下部位，通过通讯网络将判别结果告诉相邻上级的保护装置，相邻上级的保护装置自动将本装置内对应的保护模块延迟一个时间段，与下级的漏电保护配合。
3.根据权利要求1或2所述的基于补偿接地电抗支路电流原理的煤矿漏电保护方法， 其特征在于保护装置采用交换式工业以太网。
全文摘要
本发明公开了一种基于补偿接地电抗支路电流原理的煤矿漏电保护方法，该方法是在正常状态下，根据不接地系统运行时的零序电压和接地电抗支路的零序电流得到接地支路的接地阻抗的大小，通过通讯网络把接地支路的接地阻抗实时发送至相同电压等级的下级各个节点，在接地故障发生时，由于相同电压等级系统的零序电压相同，通过相应的算法把接地电抗支路的电流进行补偿，把经电抗或消弧线圈接地系统的电流分配关系等效为不接地系统，据此实现接地选线或漏电保护，本方法避免了现有井下漏电保护方法所存在的缺陷，能够有效提高接地保护、漏电保护的灵敏度和选择性。
文档编号H02H7/26GK102255295SQ201110229878
公开日2011年11月23日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者刘平, 周大敏, 李直霖, 杨锡岭, 赵忠军 申请人:中煤科工集团重庆研究院