煤礦供電-接地(漏電)保護ppt課件

1、煤礦供電平安技術(shù)交流-接地(漏電)維護中國礦業(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介電氣平安與智能電器研討所隸屬于中國礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院，是國家重點學(xué)科“電力電子與電力傳動下設(shè)的一個集實際研討、開發(fā)為一體的研討機構(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、配電自動化、煤礦智能電網(wǎng)、無功及諧波治理、中性點接地方式及漏電維護。 獲獎：國家科技提高三等獎 1項、中國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)二

2、等獎3項、中國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)三等獎4項、教育部科技提高三等獎 1項。一、接地維護原理匯總一、接地維護原理匯總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、時序鑒別法無功+有功8、注入法9、暫態(tài)信號法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：在中性點不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地缺點時，缺點相流過零序電流互感器的電流為非缺點相電容電流之和，普通大于零序過電流維護整定值。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：適用于中性點不接地系統(tǒng)。n優(yōu)點：基波原理、簡單，無需零序電壓n缺陷：僅適用于中性點不接地系統(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：在中性點不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地缺點時，缺點相流過零序電流互感器的電流為非缺點相電容電流之和，大于零序過電流維護整定值。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：整定值故障支路動作123.333123A 3A 10A1.2 1012A6A12ACCCZDCCCIIIIKIIII出線電容電流不均勻時：整定值故障支路不動作三、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：利用缺點線路零序電流方

5、向為線路流向母線，非缺點線路零序電流方向為母線流向線路來實現(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：整定的是接地維護啟動值，與接地判別無關(guān)。n適用范圍：適用于中性點不接地系統(tǒng)。n優(yōu)點：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：利用中性點經(jīng)預(yù)補償消弧線圈并串電阻提供的有功電流，該電流僅經(jīng)過缺點支路，且方向由支路指向母線判別缺點支路。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：整定的是接地維護啟動值，與接地判別無關(guān)。n適用范圍：適用于中性點經(jīng)并或串阻尼的消弧線圈接地系統(tǒng)。n優(yōu)點：基波原理，靈敏度高n缺陷：順應(yīng)面窄，對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：整定的是接地維護啟動值，與接地判別無關(guān)n適用范圍：適用于中性點非有效接地系統(tǒng)。n優(yōu)點：順應(yīng)面廣n缺陷：由于5次或7次諧波的含量相對基波而言要小得多，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日星期四中國礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院22七、其他維護原理七、其他維護原理nS注入法：先由 TV三相二次電壓判別缺點相別，再從TV副邊向接地相注入信號電流，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。缺點時接地相 TV副邊處于短路形狀，由副邊感應(yīng)的信號電流沿接地線路接地相流動并經(jīng)接地點入地。用信號

9、電流探測器在開關(guān)柜后對每條出線進展探測，探測到注入信號的線路即為缺點線路，進而實現(xiàn)接地維護。n暫態(tài)信號法：缺點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)生弧光接地缺點或間歇性接地缺點情況下，暫態(tài)電流含量更豐富，繼續(xù)時間更長。在特定頻段SFB范圍0內(nèi)，零序電流存在分布規(guī)律：缺點線路零序電流幅值最大；一切非缺點線路零序電流極性一樣，而缺點線路與之相反。可利用暫態(tài)電流滿足在缺點線路上的數(shù)值等于在非缺點線路上數(shù)值之和且方向相反的關(guān)系實現(xiàn)選擇性接地維護。2021年10月14日星期四中國礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院24七、其他維護原理七、其他維護原理n首半波法：小電流接地電網(wǎng)單相接地缺點產(chǎn)生的暫態(tài)電流在發(fā)生缺

10、點的最初半個周波內(nèi)，一定滿足缺點線路零序電流與正常線路零序電流極性相反的特點，因此可以經(jīng)過比較首半波的零序電流極性來實現(xiàn)接地維護。n小波分析法：小波分析是一種現(xiàn)代信號處置實際與方法，能有效分析變化規(guī)律不確定和不穩(wěn)定的隨機信號，從信號中提取部分化的有效成分。小波變換是把一個信號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暫態(tài)零序電流特征分量進展變換，可知缺點線路上暫態(tài)零序電流特征分量幅值包絡(luò)線高于非缺點線路，而且其特征分量相位也與非缺點線路相反，以此實現(xiàn)接地維護。2021年10月14日星期四中國礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院25八、煤礦電網(wǎng)漏電維護誤動或據(jù)動緣由八、煤礦電網(wǎng)漏電維護誤動或據(jù)動緣由n

11、煤礦80%以上供電事故均為單相接地缺點呵斥n中性點接地方式較多n接地類型多穩(wěn)定接地、電弧接地、間歇性接地n單相接地缺點斷定原理較多，但均有適用范圍n中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中單線路單相接地缺點斷定存在技術(shù)實現(xiàn)難點n單相接地缺點危害嚴(yán)重n事故擴展為短路，降低供電可靠性n事故引發(fā)過電壓，導(dǎo)致事故擴展27劉建華國礦業(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)漏電維護誤動或據(jù)動緣由八、煤礦電網(wǎng)漏電維護誤動或據(jù)動緣由1n高壓漏電維護選擇性原理有效性n零序過電流原理：適用于中性點不接地系統(tǒng)，且各出線電容電流差別不大。n零序無功方向型原理：適用于中性點不接地系統(tǒng)。n零序有功方

12、向型原理：適用于中性點經(jīng)并或串阻尼的消弧線圈接地。n五次諧波原理：適用于中性點各種接地方式，但靈敏度較低，不適宜單條線路運用。n處理方法n根據(jù)系統(tǒng)中性點運轉(zhuǎn)方式，選擇具有正確原理的維護安裝。中國礦業(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)漏電維護誤動或據(jù)動緣由八、煤礦電網(wǎng)漏電維護誤動或據(jù)動緣由2n高壓漏電維護整定方法不合理n橫向：依托選擇性原理n縱向：依托時限同一條線路應(yīng)按時限保證選擇性n留意：在中性點不接地系統(tǒng)中運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)漏電維護誤動或據(jù)動緣由八、煤礦電網(wǎng)漏電維護誤動或據(jù)動緣由3 3n接線不正確n誤以為漏電實驗動作即檢驗了漏電維護可靠。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