煤矿小电流接地系统漏电保护选线技术的研究

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我国煤炭储存量丰富,在我国的国民经济中占据着重要位置,因此煤矿的安全高效的开采是个重要的环节。然而其开采环境比较恶劣,所以煤矿供电系统中经常发生各种电气故障,其中主要为单相漏电故障,若不能及时对其进行处理将严重影响到工作人员的安全和煤矿的生产,一般矿井的漏电故障包含各种接地故障。我国煤矿高压供电系统中大多采用中性点不接地的方式,不过近些年来开始采用经消弧线圈接地的运行方式。在这两种小电流接地系统中发生单相漏电故障时漏电电流都比较微弱,这就给故障选线造成了一定困难;而且中性点运行方式的不同也影响着选线方法的准确性,所以在中性点不同运行方式下都可以准确进行选线的方法一直是研究的重点。  近年来随着小波技术的发展,小波分析在时域和频域对信号灵活的分析能力受到越来越大的关注,它的时域和频域局部化以及多分辨率分析等特点使其应用到了电网的单相接地故障选线中。因为在小电流接地系统中,故障发生后的暂态过程中含有大量奇异性的高频信号,所以可以利用小波的奇异性检测原理和模极大值原理对故障信号进行分析。本文中提出将经过小波变化来的小波包应用到矿井高压电网单相漏电故障选线中,通过对暂态信息进行变换,得到分析变换后的小波分解系数,然后利用模极大值原理进行选线判断。这种方法能够充分利用故障后丰富的暂态信息,在一定程度上提高了选线方法的抗干扰能力,进而克服利用稳态信息选线准确性不高的缺点。  本文中利用MATLAB中SIMULINK软件包对10kV煤矿高压供电网络进行建模,对其出现的单相接地故障进行了仿真研究,并且分别对零序电流法和五次谐波法进行了仿真研究,这些选线方法在不同故障时刻、不同接地电阻、不同故障距离以及不同的中性点接地方式时存在一定的缺陷。然而基于小波包模极大值的选线法却表现出了其优越性,进而证明了该选线方法的准确性。  最后本文提出了将基于暂态量的小波包分析法同基于稳态量的零序电流的五次谐波法相结合的综合选线法,在理论上实现了单相漏电故障选线的准确性。
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