煤矿供电系统微机保护系统分析
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煤矿电气设备与供电系统的保护探究随着社会经济的迅速发展,煤矿作为重要的能源资源之一,对于我国能源供应具有举足轻重的地位。
煤矿生产中,电气设备与供电系统一直是保障安全生产的重要环节。
对煤矿电气设备与供电系统的保护探究具有极为重要的实践意义。
一、煤矿电气设备与供电系统概述煤矿电气设备与供电系统是支持整个煤矿生产运行的核心基础,主要包括电机、开关设备、自动化控制系统及供电系统等。
这些设备在煤矿生产中的作用是至关重要的,电机作为主要的动力设备,用于驱动输送设备、抽排设备等,保障煤矿生产的正常进行。
供电系统的正常运行也是煤矿生产的重要保障,一旦供电系统出现故障,将会直接影响到煤矿的生产和安全。
保护煤矿电气设备与供电系统的稳定运行,对于煤矿的生产安全具有重要的意义。
1. 需要较高的安全性要求煤矿电气设备与供电系统所处环境复杂多变,存在大量容易引发火灾和爆炸的有害气体。
煤矿电气设备与供电系统需要较高的安全性能,以应对各种复杂的工作环境。
2. 电力负荷大煤矿生产所需的动力和照明负荷巨大,对供电系统提出了较高的要求,需要保证电力的供应稳定可靠。
3. 光伏电源存在可靠性问题煤矿地处偏远地区,供电难度较大,因此部分煤矿采用光伏电源供电。
光伏电源存在可靠性问题,一旦发生故障可能造成供电中断,影响煤矿生产。
以上问题的存在,给煤矿电气设备与供电系统的保护带来了一定难度和挑战,因此迫切需要开展相应的保护探究工作。
1. 安全性设计针对煤矿电气设备与供电系统较高的安全性要求,需要设计安全可靠的电气设备与供电系统。
包括采用防爆型电气设备、设备防火控制等措施,以确保设备在恶劣的工作环境下安全运行。
2. 供电系统设计在供电系统设计中,需要充分考虑煤矿的负荷特点和供电环境,合理设计变电站、输配电线路等设施,保证供电系统的供电容量和供电质量。
对于采用光伏电源的煤矿,需要加强光伏电源的运行维护和监控,提高其可靠性,确保其在任何情况下都能够为煤矿供电。
煤矿电气设备与供电系统的保护探究1. 引言1.1 煤矿电气设备与供电系统的保护探究煤矿电气设备与供电系统的保护探究是针对煤矿生产中存在的电气设备受到各种外界因素影响而导致损坏的问题进行研究和探讨。
煤矿作为国民经济的支柱产业,其生产安全直接关系到国家经济发展和人民生命财产安全。
煤矿生产中的电气设备与供电系统必须保持正常运转,以确保矿下作业人员的安全和生产持续性。
由于煤矿环境的特殊性和工作条件的苛刻性,电气设备的保护成为一个亟待解决的问题。
本文将从煤矿电气设备的现状分析入手,探讨煤矿供电系统的特点,分析煤矿电气设备保护的原理与方法,介绍煤矿供电系统的保护技术,并结合实际案例进行分析与总结。
了解并研究煤矿电气设备与供电系统的保护探究,不仅可以有效提高煤矿生产的安全性和稳定性,也可以为未来煤矿电气设备保护技术的发展提供重要参考。
通过对煤矿电气设备与供电系统的保护探究,可以为煤矿的安全生产和可持续发展做出积极贡献。
2. 正文2.1 煤矿电气设备的现状分析随着煤矿电气设备的不断更新换代,现代煤矿电气设备的技术水平和适用范围都得到了显著提升。
在煤矿生产过程中,电气设备起着至关重要的作用,其性能和稳定性直接影响到整个煤矿生产系统的正常运转。
了解和分析煤矿电气设备的现状对于确保煤矿生产的安全高效具有重要意义。
目前,我国煤矿电气设备的发展主要集中在提高设备的智能化、自动化水平和节能环保方面。
智能化技术使得电气设备可以实现远程监控、自动诊断和智能控制,大大提高了生产效率和安全性。
设备节能环保方面的发展也备受重视,煤矿电气设备逐渐采用高效节能的组件和系统,减少了能源消耗和环境污染。
煤矿电气设备的更新换代速度也在加快,新型电气设备具有更高的可靠性和稳定性,能够更好地适应复杂多变的煤矿工况。
随着数字化技术的不断应用,煤矿电气设备的故障诊断和维护也更加方便快捷,进一步提高了生产效率和设备运行的可靠性。
煤矿电气设备的现状呈现出智能化、自动化、节能环保和更新换代加快的特点,这些发展趋势将为煤矿生产提供更加可靠、安全、高效的电气设备支持。
煤矿供电设备中电气保护分析煤炭是我国能源的主要组成部分,煤矿作为煤炭资源的主要开采地,其供电设备的安全运行对于煤矿的生产至关重要。
在煤矿供电设备中,电气保护是一项必不可少的技术手段。
本文将对煤矿供电设备中的电气保护进行分析,从电气保护的基本原理、常见保护装置的特点、保护参数的设置以及保护系统的优化等四个方面入手,对该技术手段的应用与发展进行探讨和总结。
1. 电气保护的基本原理电气保护是指利用电磁、电学、热学原理,来监测电力系统中出现的故障电流、电压等异常信号,并快速地断开异常信号所在的电路,以保护电力设备和人的安全。
基本原理方面,电气保护需要满足以下几点:(1)快速性:保护动作需要迅速、准确地判断故障类型,快速地实现断路操作;(2)可靠性:保护系统需要经过严格的测试、验证,确保保护系统的可靠性;(3)经济性:保护系统的成本应当足够低,确保系统在未发生故障时的资源利用率。
2. 常见保护装置的特点电气保护的主要装置包括熔断器、断路器、继电器等。
这些装置在实际应用中具有一些突出的特点:(1)熔断器:是一种电气保护装置,主要用于阻止过载电流和短路电流,其特点是断电时内部消耗热量,通过熔化导体将电路断开,从而保护电力设备。
(2)断路器:是一种常见的开关,主要用于开关电路以及保护电力设备,其特点是在电流超过额定值时,可以迅速打开电路。
(3)继电器:是一种主要用于控制电流或电压的电气保护装置,其特点是信号处理能力强,可以对各种电路问题进行判断和响应。
3. 保护参数的设置为保证电气保护的正常运行,需要对保护参数进行合理的设置。
保护参数一般包括过载保护、短路保护等,接下来针对这两种保护进行分析:(1)过载保护:在保护系统中,过载保护一般是通过电流的测量来实现的。
当电流超过额定值时,保护系统将自动切断电路,以避免电力设备因过载而受损。
一般来说,过载保护的额定电流应当是电路中电线的额定电流。
(2)短路保护:短路保护在保护系统中发挥着重要的作用,一般是在保护系统中通过电压或电流测量实现的。
煤矿供电设备中电气保护分析煤矿供电设备的电气保护是煤矿生产安全的重要环节,其主要功能是对电气设备进行保护,防止发生电气事故,确保安全稳定供电。
电气保护分析是对煤矿供电设备的保护系统进行全面的分析和评估,以确定其运行状况和保护性能是否符合要求,如果不符合要求,则需要进行相应的改进和优化。
电气保护是煤矿供电设备的关键保障,主要包括对电动机、变压器、发电机、电缆等设备的过电流、过载、短路、接地故障等进行保护。
保护设备通常包括保护继电器、保护装置、保护接触器等,通过监测电气设备的电流、电压、温度等参数,及时发出信号进行保护动作,以防止设备的损坏和事故的发生。
电气保护分析主要包括以下几个方面的内容:1. 保护性能分析:通过对保护装置的参数、功能和设置进行分析,评估其保护性能是否符合要求。
包括保护动作的速度、准确性、稳定性和灵敏度等方面的评估。
通过对电气保护系统的性能进行分析,可以判断其在正常运行和故障情况下的可靠性和先进性,以及是否满足煤矿生产的安全要求。
2. 故障分析:对煤矿供电设备发生故障的原因进行分析,找出其中的关键问题和薄弱环节。
通过对故障的分析和总结,可以识别出煤矿供电设备中存在的设计、施工、运维和管理等方面的问题,为改进和优化电气保护系统提供参考。
3. 保护参数设置分析:对保护装置的参数设置进行分析和评估,包括过载电流、短路电流、故障接地电流等参数的设置。
通过对这些参数的分析和调整,可以提高电气保护的准确性和可靠性,减少误动作和漏报动作的发生。
4. 保护装置选型分析:对不同类型的电气设备选择不同的保护装置进行分析和评估,确定适合该设备的保护方案,包括保护装置的种类、型号和数量等。
通过对保护装置选型的分析,可以确保保护装置的兼容性和互为备份,并且能够满足煤矿供电设备的保护需求。
5. 保护系统可靠性分析:对电气保护系统的可靠性进行分析和评估,包括系统的结构、工作原理、设计参数等方面的分析,以确定整个系统的可靠性水平。
煤矿电气设备与供电系统的保护探讨煤矿电气设备和供电系统的保护是煤矿安全运营的重要一环。
保护措施的合理设计和有效实施,不仅能够确保电气设备和供电系统的正常运行,还能够提高煤矿的生产效率和安全性。
本文将对煤矿电气设备和供电系统的保护进行探讨,并提出一些相关建议。
首先,煤矿电气设备的保护应该从两个方面进行考虑:一是设备本身的保护,二是设备与其他系统之间的保护。
设备本身的保护包括过电流保护、过电压保护、漏电保护等。
过电流保护可以通过安装保护开关和熔断器来实现,当电流超过设定值时,保护装置会自动切断电路,以防设备过载或短路引起的故障。
过电压保护可以通过安装避雷器来实现,它能够吸收雷击过电压,保护设备不受损坏。
漏电保护可以通过安装漏电断路器来实现,它能够在设备有漏电时切断电路,以保护人身安全。
设备与其他系统的保护是指设备和供电系统之间的互相保护。
煤矿电气设备通常与给排水系统、通风系统、瓦斯抽采系统等其他系统相互关联,因此在设计时应考虑到这些系统的相互影响。
例如,当给排水系统发生故障时,可能会导致设备进水短路,因此可以通过安装水浸保护开关来实现对设备的保护。
另外,煤矿电气设备还应与监控系统相连接,以便及时发现设备的故障和异常情况。
其次,煤矿供电系统的保护主要包括接地保护、过载保护、短路保护等。
接地保护是指将电网中的故障电流引入地下,以减小对设备的损坏和人身安全的威胁。
接地保护可以通过安装接地闸刀来实现,当电网发生故障时,接地闸刀会自动切断电路,保护设备和人员的安全。
过载保护和短路保护可以通过安装保护开关和熔断器来实现,当电流超过设定值时,保护装置会自动切断电路,以防设备过载或短路引起的故障。
另外,在煤矿电气设备和供电系统的保护中,还应考虑到应急停电和备用电源的问题。
应急停电是指在设备出现故障或发生其他特殊情况时,需要迅速切断电源,以保护设备和人员的安全。
应急停电可以通过安装应急断电开关来实现。
备用电源是指在主电源故障时提供临时电力供应的设备,可以是发电机组或其它备用电源设备,以确保煤矿的正常运行。
煤矿电气设备与供电系统的保护探究【摘要】本文对煤矿电气设备与供电系统的保护进行了探究。
在介绍了研究的背景和意义。
在正文中,首先对煤矿电气设备保护技术进行了综述,包括常见的保护装置和原理。
深入分析了煤矿电气设备的故障诊断方法和技术,帮助提早发现问题并避免意外发生。
然后对煤矿供电系统的保护措施进行了研究,探讨了如何提高供电系统的稳定性和安全性。
随后总结了煤矿电气设备运行管理的经验,并分享了维修维护的实践案例。
结合研究成果展望了煤矿电气设备保护技术的未来发展方向,为煤矿电气设备保护工作提供了新思路和方法。
通过本文的研究,有望进一步提高煤矿电气设备与供电系统的安全性和可靠性。
【关键词】煤矿、电气设备、供电系统、保护、探究、技术、故障诊断、分析、措施、运行管理、维修、维护、实践案例、成果、应用展望1. 引言1.1 煤矿电气设备与供电系统的保护探究引言煤矿是我国能源工业的重要组成部分,电气设备和供电系统的保护是确保煤矿生产安全和稳定运行的关键环节。
随着电气技术的不断发展,煤矿电气设备保护技术也在不断完善和提升。
为探究煤矿电气设备与供电系统的保护措施,本文将从多个方面进行分析和探讨。
煤矿电气设备保护技术综述将介绍当前常见的电气设备保护方法,并分析其优缺点。
煤矿电气设备故障诊断与分析将深入探讨电气设备常见故障的诊断方法和分析思路。
接着,煤矿供电系统保护措施研究将重点研究供电系统的保护技术和措施,以确保电力供应的稳定性和可靠性。
在本文的后续部分中,将对煤矿电气设备运行管理经验进行总结,并结合实际案例分析煤矿电气设备维修维护的实践经验。
结合前述内容,将总结本文的研究成果并展望未来煤矿电气设备保护技术的发展方向,以期为煤矿电气设备与供电系统的保护探究提供一定的参考和借鉴。
2. 正文2.1 煤矿电气设备保护技术综述煤矿电气设备保护技术是煤矿安全生产中至关重要的一环,其主要任务是对煤矿电气设备进行有效的保护,避免发生事故,确保生产的持续进行。
分析煤矿供电系统和电气设备的保护在煤矿开采过程中,电气设备和供电系统是该工程项目开展的重点内容,也是保障施工安全的首要前提。
煤矿开采是一项内容极其复杂的工程,需要依靠较多的人力、物力资源。
受施工环境、地形等因素的等影响,往往存在较高的安全风险。
因此,在煤矿开采前,施工团队需要提前做好地质勘察、施工设计等准备工作,选用合适的电气设备,构建完整的供电系统,以此来确保整个工程施工的安全。
标签:煤矿供电系统;电气设备;保护措施引言:煤矿供电系统对煤矿的安全生产至关重要,煤矿供电系统在运行过程中,经常会因使用设备短路、漏电等故障现象而发生不同种类的运行故障,导致了供电系统中电气设备发生了不同程度的损坏现象。
供电系统设计的合理与否将直接决定进行各种用电设备,各种配套的监控系统的使用效果。
同时由于井内常常出现有一定浓度的瓦斯等有害气体,若电路本身产生故障则可能引发更严重的事故。
供电系统的设计必须经过严密准确的理论计算,同时对硬件设备的设计搭建应保留足够的安全余量。
1.现阶段煤矿供电系统存在的问题1.1供电系统超负荷工作如今,我国经济水平不断提高,各行各业之间的竞争力更加激烈。
尤其是在煤矿开采行业中,想要获取更多的经济效益,就必须加大煤矿开采力度,为人们提供更多的煤矿资源。
不过,在这种形式下,也存在较多的不良风气。
部分企业一味地追求利益,在电气设备的投入上不够重视,设备在长时间的运作下,没有得到较好的维护与保养。
在实际使用过程中,往往会出现较多的故障问题,尤其是一些功率较大的电气设备,长期处于超负荷运载状态,很容易造成内部零件的损坏,加上作业环境恶劣,煤矿开采难度更大,故对整个煤矿开采团队的工作进度造成影响1.2煤矿供电系统实时检测系统自动化水平较低早些年,在煤矿成立初期,由于受到资金限制以及技术水平限制,煤矿企业的供电系统没有安装监控,近些年,虽然在有的大型煤矿企业中安装了相应的在线监控系统,但是由于系统没有定期进行升级和维护,往往监控效果一般,只是走形式主义,而在小型煤矿中仍旧采用传统的模式,所以煤矿井下供电系统的运行情况无法快速的反馈到地上,给电力调度部门的工作增加了一定的难度,供电系统的安全性也无法得到保障,在遇到问题时,不能及时的进行补救,积少成多慢慢变成了事故,同时这也是重大事故的导火索。
分析煤矿供电系统和电气设备的保护发布时间:2022-08-17T08:14:01.021Z 来源:《当代电力文化》2022年第7期作者:许世锦[导读] 随着我国经济的快速增长,对于煤矿的需求也在逐年的增加,煤矿企业的安全生产和平稳运行是煤矿产量增加的前提,许世锦山东省三河口矿业有限责任公司山东省济宁市 277605摘要:随着我国经济的快速增长,对于煤矿的需求也在逐年的增加,煤矿企业的安全生产和平稳运行是煤矿产量增加的前提,同时也是煤矿企业发展和收益的重要保障。
但是煤矿井下作业环境复杂,存在着瓦斯、一氧化碳等易燃气体,同时电气设备又受到高温、高湿的困扰,这些问题都可能导致爆炸情况的发生,严重的威胁了井下工作人员的生命安全以及作业的进展和收益,因此重视供电系统和电气设备的选用和管理是杜绝问题发生的重要措施。
基于此,本篇文章对煤矿供电系统和电气设备的保护进行研究,以供参考。
关键词:煤矿;供电系统;电气设备;保护引言我国的采矿工业取得了长足进步与发展,但从现阶段我国采矿现场情况来看,仍存在一些威胁电气设备及供电系统的问题,给采矿的正常工作带来一定影响。
受自然条件的影响,我国的绝大多数煤矿属于井工煤矿,矿井属于复杂、特殊、危险的地下环境,气体危害、水害、地质危害长期存在,煤矿采用的供电系统必须配置一级负荷电源设备,保证供电系统可靠性,必须满足电源双回路供电不间断、长时间满载运行、短时间过载冗余的条件,分析煤矿的电气系统安全,必须关注操作人员的安全,也要重视电气设备的安全。
1煤矿电气系统安全隐患1)电气设备不完善造成的安全隐患。
因为电气系统往往在煤矿的施工作业中起着非常重要的作用,因此煤矿企业应不断提高电气设备的实际使用效力。
电气设备在安装过程中出现错误操作或操作人员在使用电气设备的过程中出现错误操作,都可能会对电气设备使用期间产生较大的安全事故隐患。
由于电力电气设备的维护保养工作落实不到位,使得煤矿施工现场将会出现许多设备保护装置出现故障问题,一些机电保护设备在购买时因为质量不佳,在电力设备发生短路、接触不良等电气安全隐患时,电力设备比较容易出现损坏,在一定程度上将会严重影响煤矿资源开采工作的顺利开展,甚至可能会威胁到煤矿施工人员的生命安全。
煤矿供电系统和电气设备的保护探析摘要:随着我国经济的不断发展,对于煤炭的消耗不断的增大,这使得煤炭行业的生产面临着重大的压力。
我国的煤炭生产的安全形势虽然有了很大的改善,但是总体来说还是不容乐观。
煤矿的供电系统以及相应的电气设备保护对于煤炭生产的安全性具有直接的影响。
做好相应的电气设备的保护工作对于确保煤炭企业的安全生产具有重大的意义。
基于此,本文对煤矿供电系统和电气设备的保护进行分析。
关键词:煤矿;供电系统;电气设备;保护煤矿井下工作环境恶劣,产生的负荷波动大,并且工作状况不平稳,发生了一系列事故,如瓦斯、煤尘积聚、滴水冒顶等都会逐渐降低电气设备绝缘的强度。
另外,因工作人员的维护不当或错误操作以及输电线路的导线断裂等多个原因,也会经常出现漏电及单相接地的故障。
为了避免发生事故,保障人身安全,缩小事故范围,井下煤矿的供电系统和电气设备的保护大多采用继电保护装置。
目前,在计算机技术、信息技术、微电子技术、网络通信技术不断发展的情况下,我国已经成功研制出了智能保护系统,保证了生产质量。
1煤矿供电系统与电气设备概述众所周知,煤矿井下的环境非常特殊,因此,煤矿企业供电的要去更加的严格。
主要体现在以下几个方面:首先,对于供电的可靠性而言,要去供电持续不间断,实现24小时供电,供电负荷是全负荷,甚至是超负荷的供电,因此,采用双回路电源作为电力系统的电源;其次,对于用电的安全角度而言,不但要充分考虑人员的安全,对于设备的安全也必须给予足够的重视;最后,对于供电的经济而言,要确保供电的质量,从而使得供电的经济性及合理性得以体现。
通常而言,煤矿电气的设备主要包括以下两种:第一种,一般型电气设备,其主要具备了安全防护的功能,但是没有防爆的功能,通常被用作煤矿地面或者是瓦斯的浓度不高的井底车场;第二种,矿用防爆电气设备。
防爆是其主要的功能,通常在煤矿采掘工作面被应用。
2保护装置及其原理对于供电系统和电气设备的保护装置――继电器,它是一种能够反映系统在工作时出现的故障和异常状态,并且通过设备及时的做出相关的处理方法或发出救急信号的自动化设备。
煤矿供电系统微机保护系统分析
作者:齐桢桢
来源:《科技探索》2013年第03期
摘要:煤矿变电站作为对煤矿传输电力能源的枢纽,对煤矿安全生产起着至关重要的作用,随着变电站微机保护技术的发展,已经成为实现安全供电的可靠保证。
本文结合微机综合保护系统的功能,对井下常见故障进行了分析,提出了系统设计的总体要求,从而不断提高矿区供电的安全性和可靠性。
关键词:煤矿企业变电站微机保护系统分析
煤矿供电系统特别是地面供电系统微机保护和监控系统得到了广泛的应用,但井下微机保护和监控装置应用存在着诸多困难,比如井下供电网络结构复杂、供电负荷种类繁多、区域分布广、负荷工作场所地质条件复杂,且存在着瓦斯、煤尘、水等有害介质,影响供电系统运行的不确定因素也较多,事故发生率高,故障排查、停送电周期长。
尽管近年来,煤矿供电管理部门在改进井下配电装备、应用新技术成果的同时,不断强化人员素质的管理,煤矿井下供电系统的可靠性得到了提高,但由于人为因素造成的供电事故时有发生,影响了煤矿的安全生产,并且导致供电部门每天用于值班和线路维护的工作人员较多,降低了劳动生产率。
因而,对井下供电系统实施微机保护和监控具有重要的现实意义。
一、井下供电系统常见故障特性分析
煤矿井下供电系统在运行时,可能会出现各种故障和不正常运行状态。
常见的主要故障是相间短路以及变压器、电动机绕组的匝间短路等。
不正常运行状态主要是指过负荷、断相、欠电压、过电压以及单相接地等不正常工作情况。
对于系统的保护常用故障特征量进行分析与综合。
如电网中发生两相短路时,系统中不但存在正序分量,还存在负序分量,但零序分量为零,并且两故障相电流大小相等、方向相反。
这是两相短路的重要特征。
单相断相时线路中会出现负序电流,但负序电流的大小与两相短路时不同,因此可通过判断负序电流的大小来区分两相短路故障和单相断相故障。
单相接地是煤矿井下电网中出现频率最高的故障形式。
若某一支路发生漏电或人身触电,最大的特点是会有零序电流产生,非故障支路零序电流由支路流向母线,其大小为:Ioi=3U0(1/r+jwc),式中:r和C分别为各支路每相绝缘电阻和分布电容。
非故障支路零序电流超前零序电压,超前角度α
二、微机综合保护系统分析
为了适应井下电网在不同负载条件下对过载保护的要求。
这就要求使用微机综合保护装置。
(一)微机综合保护的功能
测控功能:本系统具有“遥测、遥信、遥控、遥调,功能。
遥测是指本系统能检测采区变电所每次出线的电流、电压、功率、COSΦ、开关内温度等模拟量。
遥信是指本系统能检测开关的位置状态及实验按钮状态。
遥控是指本系统能对开关进行正常分、合闸操作。
遥调是指本系统能在上位机对馈电开关进行保护动作值整定。
保护功能:本系统具有漏电保护、过载保护、短路保护、欠压保护、断相保护等保护功能。
绝缘监测功能:本系统能对低压馈电线路绝缘状况进行实时监测并且具有漏电闭锁功能。
故障记忆功能:漏电、过载、短路等故障发生时,本系统在上位机或下位机均可记忆故障发生的时刻和类型。
通信功能:所内采区开关智能监控单元采用RS-485现场总线通信方式,并且与采区工控主机进行实时通信。
现场显示功能:每个开关均采用带背光的汉字液晶显示模块显示各种信息。
包括监测参数显示、通信情况显示(上行、下行)、故障类型、系统正常指示、电源指示及系统自检情况等。
(二)微机综合保护系统算法
分析和评价各种不同算法优劣的标准是精度和速度,具体选择哪一种算法需根据对保护功能的要求、应用场合来具体确定。
结合具体实际情况,对故障检测算法进行分析。
故障检测算法要尽量简单并且运算量小,又要能对所监视范围内的故障做出灵敏的反应。
电力系统正常运行与故障状态的区别,特别体现在故障前后电流的变化上。
因此采用电流故障分量来检测故障具有足够的灵敏度。
电流故障分量的提取可采用以下算法:△i(t)=i(t)-(-1)ni(t-
nT/2),式中:△i(t)为电流故障分量;i(t)为实测电流;T工频周期;n=±1,±2,…将上式离散化可得:△i(k)=i(k)-(-1)ni(k-nN/2),其中N为每工频周期采样点数。
这种算法虽不精确,但基本上能满足要求,且简单易行。
采用电流故障分量作为故障检测方法,具有五个优点:一是在稳定状态下电流中的谐波分量被自然滤出,△i(t)中不平衡输出小;二是输出△i(t)存在时间是固定的,不随故障电流的大小而变化;三是输出△i(t)的波形没有衰减。
由于煤矿井下低压电网中的负载大多是起动电流很大的鼠笼型电动机,这就使得保护装置需要区分线路末端的短路电流和大型电动机的起动电流。
对于三相短路电流,可以利用保护原理加以区分;但对于两相短路,相敏保护就无能为力了。
这就需要利用两相短路时出现的负序电流分量来检测。
此外,断相故障也会产生负序电流,因而也可利用它来进行断相故障检测。
三、微机综合保护系统总体设计
微机综合保护系统是由综合保护装置来实现的,由于煤矿井下真空开关空间限制,保护装置的各功能以模块方式设计应尽可能减小体积。
可将综合保护装置将所有功能模块分别集中于两块板上。
模拟输入变换与控制出口继电器板,该插件板的功能主要有两个:一是负责将由被保护线路一次PT、CT输入的幅值为100V和5A的交流电压、电流信号转换为微机保护所要求的信号幅值;二是通过该插件板上的分合闸继电器执行CPU发出的分合闸命令。
CPU主插件板,该插件板以高性能的80C196KB为核心,集中了CPU主系统、模拟量采集、开关量输入输出、通信、人机接口、温度测量、频率和功率因数测量以及漏电保护等功能模块,负责本系统几乎所有的保护和监控功能。
系统以Intel公司高性能的80C196KB单片机为核心,集保护、监控功能于一体,并配有灵活、友好的人机对话接口和RS-485远方通信接口,可以方便地实现保护定值和远方整定、监测数据和远方实时监测。