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1、第18卷第1期电工技术学报2003年2月可通信式智能选择性漏电保护系统的研究ResearchonCommunication2capableGround2faultProtectionSystemwithIntelligenceandSelectivity牟龙华 孟庆海 刘建华(中国矿业大学信息与电气工程学院 221008)MuLonghuaMengQinghaiLiuJianhua(ChinaUniversityofMining&Technology221008China)摘要 分析了目前矿井低压电网漏电保护系统存在的不足,提出了基于附加直流
2、电源检测和零序功率方向的漏电保护新判据,介绍了基于这些新判据的智能漏电保护装置,该装置构成的可通信式漏电保护系统可以实现无级差的选择性漏电保护,提高了井下低压电网的安全水平。关键词:漏电保护 通信 选择性 矿井低压电网中图分类号:TM773AbstractBasedontheoverviewofground2faultprotectionsystemsforundergroundLVdistributionnet2works,thispaperanalyzesdisadvantagesofground2faultprotectionsyste
3、msbeingusedcurrently.Thenewcriteriaofground2faultprotection,whicharebasedonadditionalDCpowersupplyanddirectionofzero2se2quencepower,areputforward.Theseactioncriteriaareofverygoodselectivitytogroundfault.Theintelli2gentground2faultprotectiondevicesusingthesenewcriteriaaredev
4、eloped.Thesedevicescanformacommu2nication2capableground2faultprotectionsystem.Consequently,theselectiveground2faultprotectionthathasnotimedifferenceandenhancedlevelsofsafetyforundergroundLVdistributionnetworkscanberealized.Keywords:Ground2faultprotection,communication,selec
5、tivity,undergroundLVdistributionnetwork压电网,美国MSHA(MineSafetyandHealthAdmin21 引言istration)规定其中性点接地故障电流不能超过煤炭生产主要在井下进行,大部分为电缆供25A,工业应用中则大多保守地采用15A,利用零[1～4]电,环境恶劣,故障多,电缆线路经常发生单相漏序过流继电器实现选择性漏电保护。而我国井电或单相接地故障。设置完善的选择性漏电保护、下低压电网的中性点全部为不接地方式,选择性漏采取切实可行的漏电保护措施,可以大大提高井下电保护主要采用零序功率方向
6、保护原理,它需要一供电的安全性和可靠性。国外井下漏电保护的设置定量的零序电流才能正确选线。较为简单,他们主要在网架结构和电网运行方式上我国煤矿井下的低压供电系统如图1所示。一多投资以改善供电安全性与可靠性。如美国井下电般为三级,即总自动馈电开关Q1,分支馈电开关网采用中性点经电阻接地方式,对1kV以下的低Q2和磁力起动器Q3三级,图中T为降压变压器。国家自然科学基金资助项目(50077022)。牟龙华 男,1963年生,博士,教授,主要从事电气安全、智能电器与保护方面的研究工作,发表论文50余篇,出版专著1部。孟庆海 男,1971年生,博士后
7、,主要从事低能电弧放电理论与检测技术方面的研究工作。第18卷第1期牟龙华等 可通信式智能选择性漏电保护系统的研究83选择性漏电保护装置一般设在总自动馈电开关和分2 漏电保护原理分析支馈电开关两处,而磁力起动器处一般仅设漏电闭锁保护,亦即采用二级选择性漏电保护系统。漏电保护的主要目的是通过切断电源的操作来防止人身触电伤亡和漏电电流引爆瓦斯煤尘。漏电保护原理的种类较多,从适用于井下低压电网的漏电保护原理来看,主要有以下几种:附加直流电源的保护原理;零序功率方向原理;零序过流原理;图1 矿井低压供电系统[8,9]旁路接地保护原理。目前在现场使用的漏
8、电保Fig.1Low2voltagedistributionsystemincoalmine护装置则主要采用前两种原理。为保证选择性,上、下级漏电保护装置之间一21
