井下漏電保護裝置選線思考范文
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《大眾科技雜志》2015年第三期
1.1無功功率方法無功功率算法主要是利用各支路中的容性無功功率來判斷是故障支路[6]。在進行判斷時，與比幅比相算法類似，也是根據(jù)容性電流的方向與幅值之間的關系進行判斷，故存在著比幅比相算法的優(yōu)缺點。
1.2有功分量法在供電系統(tǒng)中，故障支路的零序有功分量在數(shù)值上為常態(tài)線路以及消弧線圈的零序有功分量之，它的方向為支路流向母線；而常態(tài)線路的零序有功分量為其線路本身的損耗電流值，其方向則與故障相反，即為母線流向支路[7]。若供電線路中的母線出現(xiàn)故障時，則所有支路的零序有功分量的數(shù)值都為支路本身的有功損耗電流值，方向與常態(tài)線路相同。所以當供電線路出現(xiàn)漏電故障時，只要提取各供電線路的零序有功分量，再結合其分量的數(shù)值和方向關系就可以判斷出故障線路。一般情況下，線路中的有功損耗現(xiàn)象并不明顯，所以故障信息不夠突出，從而影響到選線的精度和準確性。
1.3零序電流比幅法當井下供電系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，故障支路上的零序電流為常態(tài)各支路的電容電流數(shù)值的總和，所以，此時故障支路零序電流值為所有線路中最大值[8]。通過采集各支路零序電流的數(shù)值并通過相互比較即可知道故障的支路。在實現(xiàn)的原理上，則是采用零序電流與系統(tǒng)事先一整定的固定值相對比。若此值大于整定值，則繼電保護器動作，并顯示出具體線路編號；反之，則系統(tǒng)正常運行[9]。將此方法用于中性點不接地的配電網(wǎng)中更能體現(xiàn)出其優(yōu)勢。應當注意的是，供電系統(tǒng)中，有可能存在某條正常支路的電容電流出現(xiàn)類似于零序電流一樣的情況，即大于系統(tǒng)其它線路的電容電流之和，通過比較，將被誤認為是故障線路，使支路繼電器動作，從而出現(xiàn)誤差的現(xiàn)象。這樣判據(jù)單一的算法，無法排除如互感器、過渡電阻大小、系統(tǒng)運行方式的影響，無法保證系統(tǒng)選線的正確性。
1.4五次諧波分量算法在采用中性點經(jīng)消弧線圈接地的供電系統(tǒng)中，由于消弧線圈所采用的參數(shù)是按照基波速寫完成的的，五次諧波產(chǎn)生的補償效果對消弧線圈的影響可以忽略，因此它與供電系統(tǒng)中性點不接地的系統(tǒng)的基波無功分量有著類似特點，再根據(jù)有功分量的算法來解決選線的問題[10]。故五次諧波分量算法可以在很大程度上解決了中性點經(jīng)消弧線圈接地的單相接地漏電故障選線存在的問題，但是此算法的含量中基波小，加上其它的影響，將會使得選線結果不夠準確。
1.5小波算法由于穩(wěn)態(tài)信號的故障信息微弱，在采集上存在一定的難度且精度也難以保證，而暫態(tài)信號有著較大突變的特點[11]。對暫態(tài)信號的分析主要是運用到小波分析法。小波分析法可對變化規(guī)律不確定和不穩(wěn)定的隨機信號進行有效地分析。供電系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，系統(tǒng)將產(chǎn)生暫態(tài)的電壓，小波分析法即是利用此暫態(tài)電壓對故障進行判斷[12]。由于系統(tǒng)產(chǎn)生的故障具有瞬時性，所以產(chǎn)生的故障突然作用在供電線路中所產(chǎn)生的暫態(tài)電流很大，且暫態(tài)電流在數(shù)值上也滿足故障支路數(shù)值與常態(tài)線路數(shù)值的總和相等，可以進行故障選線。小波算法的適用范圍廣，無論供電系統(tǒng)的中性點經(jīng)消弧線圈接地還是不接地都可以用，而且不受故障復雜情況及波形情況的影響。但若受其它因素影響，從而導致暫態(tài)過程不明顯的情況，此時此方法的使用將受到限制，與穩(wěn)態(tài)算法相結合效果更明顯。
1.6信號注入法若向供電系統(tǒng)中注入某特定信號，根據(jù)此信號來檢測有無漏電故障的情況，稱之為信號注入法[13]。信號注入法存在著一些問題：一般所注入信號的功率比較小，再通過變換，測量得到的信號將十分微弱，難以測量。此外，在產(chǎn)生信號源時，需要加裝信號產(chǎn)生裝置，實際操作存在一定的難度。
2結束語
通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，井下中性點不接地故障的情況復雜，單一的選線判據(jù)往往不能覆蓋所有的接地工況，而應用效果較好的選線方法，通常是幾種選線技術相結合的方法[14]。因此，運用智能控制理論的概念來構造每種對應的選線方法，以實現(xiàn)多種選線方法的綜合和判據(jù)最優(yōu)化，即選線技術的融合，是井下配電系統(tǒng)實現(xiàn)智能化發(fā)展的必然趨勢之一。其次，井下配電網(wǎng)發(fā)生接地故障時，暫態(tài)信號的特征蘊含豐富的故障信息。發(fā)生單相接地故障時產(chǎn)生的暫態(tài)信號的幅值可以達到穩(wěn)態(tài)信號的幾倍到十幾倍，其幅值遠大于穩(wěn)態(tài)信號，所以基于暫態(tài)分量的故障選線方法的可靠性及靈敏度較高[15]。故當故障發(fā)生后暫態(tài)分量進行故障選線比利用穩(wěn)態(tài)信號優(yōu)越性大，但其主要缺點是暫態(tài)過程時間短，受外界干擾影響較大，頻率較高也難以檢測，受當前技術條件限制，實時檢測時存在一定的困難。所以，隨著微電子技術及信號處理技術的迅速發(fā)展，暫態(tài)分量法應用于井下工程現(xiàn)場具有強大的生命力。
作者：林偉通莫興洋李代軍黃燕飛陳全藝陳煥蘭單位：廣西百色美聯(lián)能源科技有限責任公司廣西區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院蒙山縣黃村中學