煤礦供電-接地(漏電)保護(hù)ppt課件

1、煤礦供電平安技術(shù)交流-接地(漏電)維護(hù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣平安與智能電器研討所劉建華 博士 13382679966163中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣平安與智能電器研討所中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣平安與智能電器研討所電氣平安與智能電氣研討所簡(jiǎn)介電氣平安與智能電器研討所隸屬于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院，是國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科“電力電子與電力傳動(dòng)下設(shè)的一個(gè)集實(shí)際研討、開發(fā)為一體的研討機(jī)構(gòu)。人員：教授1人博導(dǎo)、副教授5人碩導(dǎo)、講師2人，博士研討生10余人，碩士研討生50余人。研討方向：供電平安、配電自動(dòng)化、煤礦智能電網(wǎng)、無功及諧波治理、中性點(diǎn)接地方式及漏電維護(hù)。 獲獎(jiǎng)：國(guó)家科技提高三等獎(jiǎng) 1項(xiàng)、中國(guó)煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)二

2、等獎(jiǎng)3項(xiàng)、中國(guó)煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)4項(xiàng)、教育部科技提高三等獎(jiǎng) 1項(xiàng)。一、接地維護(hù)原理匯總一、接地維護(hù)原理匯總1、零序電壓原理2、零序過電流原理3、零序無功功率方向原理4、零序有功功率方向原理5、諧波功率方向原理本質(zhì)是無功原理6、能量法無功+有功7、時(shí)序鑒別法無功+有功8、注入法9、暫態(tài)信號(hào)法10、首半波法本質(zhì)是無功原理11、小波分析法2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院5三、零序過電流原理三、零序過電流原理n原理：在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，缺點(diǎn)相流過零序電流互感器的電流為非缺點(diǎn)相電容電流之和，普通大于零序過電流維護(hù)整定值。n整定：零序電流整定值按躲過本支路電容電流

3、整定。n適用范圍：適用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。n優(yōu)點(diǎn)：基波原理、簡(jiǎn)單，無需零序電壓n缺陷：僅適用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)各支路電容電流均勻電網(wǎng)，順應(yīng)面窄。2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院9三、零序過電流原理三、零序過電流原理2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院10)( 2132211CCCCIIIIIII支路定義正方向由母線流向三、零序過電流原理三、零序過電流原理n原理：在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，缺點(diǎn)相流過零序電流互感器的電流為非缺點(diǎn)相電容電流之和，大于零序過電流維護(hù)整定值。n整定：零序電流整定值按躲過本支路電容電流整定。2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大

4、學(xué)信電學(xué)院11123.333123A 3A 3A1.2 33.6A6A3.6ACCCZDCCCIIIIKIIII 出線電容電流均勻時(shí)：整定值故障支路動(dòng)作123.333123A 3A 10A1.2 1012A6A12ACCCZDCCCIIIIKIIII出線電容電流不均勻時(shí)：整定值故障支路不動(dòng)作三、零序過電流原理三、零序過電流原理-消弧線圈系統(tǒng)下失效消弧線圈系統(tǒng)下失效2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院1212311223123() ()LCCCCCLCCCIIIIIIIIIIIII 定義正方向由母線流向支路四、零序無功功率方向原理四、零序無功功率方向原理n原理：利用缺點(diǎn)線路零序電流方

5、向?yàn)榫€路流向母線，非缺點(diǎn)線路零序電流方向?yàn)槟妇€流向線路來實(shí)現(xiàn)。n整定：零序電流按躲過本支路最大不平衡電流整定，零序電壓按躲過系統(tǒng)不平衡電壓整定，留意：整定的是接地維護(hù)啟動(dòng)值，與接地判別無關(guān)。n適用范圍：適用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。n優(yōu)點(diǎn)：基波原理，靈敏度高，準(zhǔn)確率高。n缺陷：順應(yīng)面窄，零序電壓與零序電流接線要求嚴(yán)厲。2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院14四、零序無功功率方向原理四、零序無功功率方向原理2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院15)( 2132211CCCCIIIIIII支路定義正方向由母線流向三、零序無功功率方向原理三、零序無功功率方向原理-消弧線圈系統(tǒng)下失效

6、消弧線圈系統(tǒng)下失效2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院1612311223123() ()LCCCCCLCCCIIIIIIIIIIIII 定義正方向由母線流向支路五、零序有功功率方向原理五、零序有功功率方向原理n原理：利用中性點(diǎn)經(jīng)預(yù)補(bǔ)償消弧線圈并串電阻提供的有功電流，該電流僅經(jīng)過缺點(diǎn)支路，且方向由支路指向母線判別缺點(diǎn)支路。n整定：零序電流按躲過本支路最大不平衡電流整定，零序電壓按躲過系統(tǒng)不平衡電壓整定，留意：整定的是接地維護(hù)啟動(dòng)值，與接地判別無關(guān)。n適用范圍：適用于中性點(diǎn)經(jīng)并或串阻尼的消弧線圈接地系統(tǒng)。n優(yōu)點(diǎn)：基波原理，靈敏度高n缺陷：順應(yīng)面窄，對(duì)互感器角特性要求嚴(yán)厲；零序電壓與零

7、序電流接線要求嚴(yán)厲。 2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院18三、零序有功功率方向原理三、零序有功功率方向原理2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院1912311223123() ()LCCCCCLRCCCRIIIIIIIIIIIIIII 定義正方向由母線流向支路五、零序有功功率方向原理五、零序有功功率方向原理2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院20六、諧波功率方向原理六、諧波功率方向原理n原理： 本質(zhì)上是無功功率方向型原理，只是利用5次以上高次諧波實(shí)現(xiàn)。在消弧線圈接地系統(tǒng)中，由于5次諧波系統(tǒng)下，消弧線圈感抗增大5倍，對(duì)地電容容抗減少5倍，因此可忽略消弧線圈作

8、用，認(rèn)可視為是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。n整定：零序電壓按躲過系統(tǒng)不平衡電壓整定，留意：整定的是接地維護(hù)啟動(dòng)值，與接地判別無關(guān)n適用范圍：適用于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)。n優(yōu)點(diǎn)：順應(yīng)面廣n缺陷：由于5次或7次諧波的含量相對(duì)基波而言要小得多，且各電網(wǎng)的諧波含量大小不一，因此靈敏度低。2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院22七、其他維護(hù)原理七、其他維護(hù)原理nS注入法：先由 TV三相二次電壓判別缺點(diǎn)相別，再?gòu)腡V副邊向接地相注入信號(hào)電流，其頻率普通取各次諧波之間數(shù)值,確保不被工頻分量和高次諧波分量干擾。缺點(diǎn)時(shí)接地相 TV副邊處于短路形狀，由副邊感應(yīng)的信號(hào)電流沿接地線路接地相流動(dòng)并經(jīng)接地點(diǎn)入地。用信號(hào)

9、電流探測(cè)器在開關(guān)柜后對(duì)每條出線進(jìn)展探測(cè)，探測(cè)到注入信號(hào)的線路即為缺點(diǎn)線路，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)接地維護(hù)。n暫態(tài)信號(hào)法：缺點(diǎn)的忽然作用在電路中產(chǎn)生的暫態(tài)電流通常很大。特別是發(fā)生弧光接地缺點(diǎn)或間歇性接地缺點(diǎn)情況下，暫態(tài)電流含量更豐富，繼續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。在特定頻段SFB范圍0內(nèi)，零序電流存在分布規(guī)律：缺點(diǎn)線路零序電流幅值最大；一切非缺點(diǎn)線路零序電流極性一樣，而缺點(diǎn)線路與之相反。可利用暫態(tài)電流滿足在缺點(diǎn)線路上的數(shù)值等于在非缺點(diǎn)線路上數(shù)值之和且方向相反的關(guān)系實(shí)現(xiàn)選擇性接地維護(hù)。2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院24七、其他維護(hù)原理七、其他維護(hù)原理n首半波法：小電流接地電網(wǎng)單相接地缺點(diǎn)產(chǎn)生的暫態(tài)電流在發(fā)生缺

10、點(diǎn)的最初半個(gè)周波內(nèi)，一定滿足缺點(diǎn)線路零序電流與正常線路零序電流極性相反的特點(diǎn)，因此可以經(jīng)過比較首半波的零序電流極性來實(shí)現(xiàn)接地維護(hù)。n小波分析法：小波分析是一種現(xiàn)代信號(hào)處置實(shí)際與方法，能有效分析變化規(guī)律不確定和不穩(wěn)定的隨機(jī)信號(hào)，從信號(hào)中提取部分化的有效成分。小波變換是把一個(gè)信號(hào)分解成不同尺度和位置的小波之和，利用適宜的小波和小波基對(duì)暫態(tài)零序電流特征分量進(jìn)展變換，可知缺點(diǎn)線路上暫態(tài)零序電流特征分量幅值包絡(luò)線高于非缺點(diǎn)線路，而且其特征分量相位也與非缺點(diǎn)線路相反，以此實(shí)現(xiàn)接地維護(hù)。2021年10月14日星期四中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院25八、煤礦電網(wǎng)漏電維護(hù)誤動(dòng)或據(jù)動(dòng)緣由八、煤礦電網(wǎng)漏電維護(hù)誤動(dòng)或據(jù)動(dòng)緣由n

11、煤礦80%以上供電事故均為單相接地缺點(diǎn)呵斥n中性點(diǎn)接地方式較多n接地類型多穩(wěn)定接地、電弧接地、間歇性接地n單相接地缺點(diǎn)斷定原理較多，但均有適用范圍n中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中單線路單相接地缺點(diǎn)斷定存在技術(shù)實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)n單相接地缺點(diǎn)危害嚴(yán)重n事故擴(kuò)展為短路，降低供電可靠性n事故引發(fā)過電壓，導(dǎo)致事故擴(kuò)展27劉建華國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣平安與智能電器研討所八、煤礦電網(wǎng)漏電維護(hù)誤動(dòng)或據(jù)動(dòng)緣由八、煤礦電網(wǎng)漏電維護(hù)誤動(dòng)或據(jù)動(dòng)緣由1n高壓漏電維護(hù)選擇性原理有效性n零序過電流原理：適用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，且各出線電容電流差別不大。n零序無功方向型原理：適用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。n零序有功方

12、向型原理：適用于中性點(diǎn)經(jīng)并或串阻尼的消弧線圈接地。n五次諧波原理：適用于中性點(diǎn)各種接地方式，但靈敏度較低，不適宜單條線路運(yùn)用。n處理方法n根據(jù)系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式，選擇具有正確原理的維護(hù)安裝。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣平安與智能電器研討所28八、煤礦電網(wǎng)漏電維護(hù)誤動(dòng)或據(jù)動(dòng)緣由八、煤礦電網(wǎng)漏電維護(hù)誤動(dòng)或據(jù)動(dòng)緣由2n高壓漏電維護(hù)整定方法不合理n橫向：依托選擇性原理n縱向：依托時(shí)限同一條線路應(yīng)按時(shí)限保證選擇性n留意：在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中運(yùn)用零序過電流原理應(yīng)按躲過本支路電容電流整定。n處理方法n正確原那么原理且正確整定n采用新的技術(shù)例如智能變電站技術(shù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣平安與智能電器研討所29八、煤礦電網(wǎng)漏電維護(hù)誤動(dòng)或據(jù)動(dòng)緣由八、煤礦電網(wǎng)漏電維護(hù)誤動(dòng)或據(jù)動(dòng)緣由3 3n接線不正確n誤以為漏電實(shí)驗(yàn)動(dòng)作即檢驗(yàn)了漏電維護(hù)可靠。n選擇性原理必需依托電壓與電流方向的判別。n電壓互感器相序及加、減極性