微机型小电流接地选线装置在煤矿中的应用
新型小电流接地选线装置在煤矿6kV配电网的应用
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现 代 商 贸 工 业 Ｍｏ ｅｎＢ ｓ ｅ ｒｄ ｄ ｓ ｙ ｄ ｒ ｕｉ ｓＴ ａｅＩ ｕｔ ｎｓ ｎ ｒ
２１ 第 ２ ０ ０年 １期
新型小 电流接地选 线 装置在煤矿 ６ Ｖ配 电网的应用 ｋ
马 明 边德 正 步士锋
（ 矿 集 团 鲍 店 煤 矿 ， 东 邹城 ２ ３ １ ） 兖 山 ７ ５ ３
求 ， 需改进 。 急
关 键 词 ： 型 ； ＫＶ 配 电 网 ； 电 流接 地 新 ６ 小
中 图 分 类 号 ： Ｍ Ｔ
文献标识码 ： Ａ
文 章编 号 ：６ ２３ ９ （ ０ ０ ２ —３ ７０ １ ７—１ ８ ２ １） １０ ０—２
１ 煤 矿 ６ Ｖ 电 网 的 现 状 ｋ
小电流接地系统微机选线装置的应用技术成果总结报告
WLD-6型小电流接地系统微机选线装置的应用技术成果总结报告康城矿机电区赵广存一、定题依据《煤矿安全规程》第四百五十七条明确规定，地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置。
随着电子技术、单片机技术、信息技术、通讯技术和软件技术的发展，各种高科技企业应运而生，高科技产品层出不穷。
与煤矿企业相关的产品也是五花八门、琳琅满目，令人眼花缭乱。
小电流接地系统微机选线保护装置是一款具有选择性的单相接地保护装置，被广泛地应用在煤矿企业的变电所和配电室中，收到了良好的效果，深受煤矿企业的欢迎。
二、任务来源及要求康城矿管子井配电室目前供电有四路进线，分为南北两个6KV配电室。
其中南配电室的一、二路供电来自陶二110KV变电站的6KV配电室，北配电室的三、四路供电来自康三35KV变电站的6KV配电室。
南配电室主要担负－100三水平供电，北配电室主要担负地面及二水平供电。
南配电室原来采用的单相接地保护装置选线准确率低，当发生单相接地故障后，不能正确地选出接地线路，造成维修人员工作量大，维修时间长，不能保证系统的安全运行，电气设备损毁现象时有发生。
该装置还具有故障率高、反应速度慢，出现漏报、错报和不报等现象。
针对以上接地保护装置的诸多问题，替代产品不断出现。
经调研发现市场上的新产品具有许多优点，能够较好的解决小电流接地系统的选线问题，单相接地后，能正确地选出接地线路，动作速度快，具有故障录波、故障追忆功能。
该装置RS485通信接口，能够接入变电站综合自动化系统，对于系统的安全运行具有十分重要的意义。
三、研究内容当高压电网发生单相接地故障时，另外两相电压会升高很多，达到线电压值。
这将会对电网的绝缘产生破坏作用，危及设备和人身安全，有时会烧毁设备。
接地时间越长，这种危害性就越大。
针对这种情况，人们总是希望发生接地故障后，能够尽快发现接地线路并迅速排除故障，防止事故扩大，保证供电系统安全运行。
小电流接地选线技术在煤矿电网中的研究与应用
２工 作 原 理
主要 工作原 理就 是在 暂 态过 程 中利用 的小 波 分析 法 和在稳 态过 程 中利 用 的零 序 能量 法 ， 在 这 两 种 基本 方 法基 础上 ， 运 用谐 波分 析 法 ， 同 时运 行 ， 互补 互 利 ， 其 主要工作的内容简单介绍如下 ： 在电力系统中， 小 电流 发生常见的单相 的接地情况下 ， 发生故障的线路其零 序 电流值就是其余没有发生故障的线路零序电流值的 和值 ， 原则上 ， 一般会是在采样 过程 中取得最 大值 ， 然 后， 采用 相对相 位原 理 ， 所 谓 相 对相 位 就是 电流之 间 或 是 电流 与 电压 之 间所 产 生 的一 种 超 前 或是 滞 后 现象 ， 这 样可 以进 一 步有 效 的确 定 故 障 线 路 为 哪一 条 ， 或是 检 测 出是不 是母 线 线路 故 障 。这 两 步 排斥 选 择 法 。 可 以有效解 决 因为线路 原 因或 是其 他 影 响 因素 导致 的结 论 不 明确情况 。 小 波分析 法 利 用 接 地 初 始 时 的 一 段 波形 来 分 析 。 在电力网路中， 每一条线路使用 的型号及 铺设长短均 可 能不 同 ， 其产 生 的阻抗 值也 会 不 同 ， 这就 可 以产 生 系列不同的数值 ， 就是在暂态过程 中零序电流所包含 的谐 波分 量 的不 同 ， 可 以说线 路 越短 ， 高频 分量 也 就相 比越 多 。而小 波 分 析 法就 是 利 用 这 点特 性 ， 摘取 某 一 线段 的谐波分量 ， 进行可靠性分析 ， 这种方式各支路钓 零序 电流 的 阶段 分 布 含 量也 是 满 足 这 种 定 律 ， 这 种 方 法 的优点 在于 ， 能有效 摒 除消弧线 圈 以及 Ｃ Ｔ不 平衡 带 来 的影 响 ， 但 是这 种 方 法 也 需 要 与 谐 波方 法 以及 能 量 法相 融合 。 整个装 置工 作过程 如下 ： 当电力系统没有单相接地类故 障的时候 ， 设施此 时处 在 了监 控 状 态 ， 此 时 的 显 示设 施 会 显 出此 时 的详 细时间， 而当 开 口三角输 出的零序电压数值超过 了 整定 值 的情 况 下 ， 就 说 明是 该 系 统 发 生 了单 相 接 地 故 障， 这个时候 系统就会将采集 的有关数据进行合理的 排序与分析 ， 并及时判断出发生故 障线路的详细信息 ， 并 将产 生 的数 据 结果 反 映到 操 作 人 员 视 线 中 ， 以确 保 展开有效维修 ， 这就是一个完整的检测流程。 ３小 电流接 地选 线技术 在煤 矿 电网 中的应 用
小电流接地选线装置在电力系统中的应用
小电流接地选线装置在电力系统中的应用摘要：随着经济的快速发展，电网规模快速扩张，电网运行方式的不断改变，现行的小电流接地选线装置电力系统已经不能满足电网运行要求，所以需要我们建立顺应电网发展的小电流接地选线装置设备，应用更加科学的故障选线原理，当出现单相接地短路故障时快速查找并定位故障，具有良好的适应性和市场前景。
关键词：原理；单相接地短路故障；小电流接地选线；消弧线圈接地引言在当今这个科技发展的时代，信息技术己渐渐深入到国民经济的各个领域，人们在日常生活中处处可见信息技术带来的巨大变化。
但无论科学技术再如何的发展和进步，唯独离不开电力的发展，在社会的科技化的今天，随着出现回路的增加和电缆的大量使用，小电流接地系统单相接地故障问题也变得越来越急迫。
因此，我们要对照小电流接地选线的装置原理，针对出现在小电流接地选线单相接地短路故障问题时，必须为线路针对性的提出各种选线法的对策，并设计出符合该地区的电流接地选线装置的方法，才能促进社会的发展、进步，保证用户用电安全。
一、小电流接地选线装置理论小电流接地选线系统正常运行过程中，电压互感器PT开口处的三角电压会很小，一般不会超过10V。
当线路发生单相接地短路故障后，接地电压为零，正常相对地电压会升高为原先的的三倍，但三倍相对地之间的电压保持相对稳定，并且供电中没有负荷。
但在实际的电网使用过程中，超过负荷的电压会引一系列问题，例如发电力电缆爆炸、母线短路、跳闸、保险丝烧坏等事故。
通过对小电流接地选线装置理论的剖析，采用采脂以暂态分量发运行小电流接地装置，同时引入相对的测量概念和自适应跟踪技术，不但可以提高故障电流检测的灵敏度，鉴别接地与虚幻接地的区别；而且减少了误判与漏判的几率，从而提高选线的准确性。
二、小电流接地故障小电流接地故障有很多种类型，最重要的是单相接地故障、两相短路故障、三相短路故障和电缆断线故障。
在此，针对单相接地故障作详细说明。
小电流单相接地故障电路，是一个容性通路，突然出现故障时，电流量会突然加大。
小电流接地选线装置在配网中的应用
ＷＬ Ｄ一 ６型 小 电 流 接 地 选 线 装 置 ， 它 的 ３ 小电流接 地选线 装置在配 网 中的应用 选 线 式接地 保护 装置 ，与之 配套 的是 系统 的 中会 出现的故障 在 小 电 流 接 地 系 统 中 影 响 各 种 矿 山 供 电
的安全可靠 的重要 因素是 ，小 电流接地系统单
要性 。
小 电流接 地系 统 中一旦 出现单 相接 地故 障 ，采用副二次绕组接成开 口三角形 的，三相 电流互感器进行检测这是传统的单相接地故障
５结语
文 章通 过对小 电流接地选 线装置在 １ ０ ＫＶ 的检测方法 。在寻找故障线路过程 中，煤矿企 配 电网中的应用研 究发现 ，在 小电流接 地系统 业工作人员一般采取 的方法是轮流拉 闸来确定 中如果 一旦发 生单相接地故 障，若 处理不及时 线路具体位置 ，这种方法 的局 限性在于会造成 会造成不可挽 回的经济损 失，还极 可能致 使电 矿 山长时间停 电和 不利于施工作 业，对 １ ０ ＫＶ 气火灾 的发生 。最后得 出新 型小 电流接地选 线 装 置 的应 用 十 分 有 必 要 ，新 型装 置 抗 干 扰 措 施 配 电网的安全运行也造成一定程度影响。 为 了达 到迅速 找到 接地 点和及 时 隔离 的
在 小 电流接地 系统 中如 果一 旦发 生单相 接地 故障，其产生 的过 电压极可 能高于正 常电 压 几 倍 ，若 处 理 不 及 时会 击 穿配 电 网变 电 设备
特 点，可 以中性 点接地 方 式不论 属 于那 种， ＷＬＤ 一 ６型 小 电流 接地选 线装置 都能做 到选 线 准确 。这种装置 的抗干扰措施十 分强悍 ，其原 理较为新颖 ，且保护 性能较 好，最关键 是选线 准确率较 高。 目前在 我国已经有 许多家煤业集
GKXL微机小电流系统接地选线装置说明书
GKXL型微机小电流系统接地选线装置技术使用说明书上海知祺电力自动化有限公司前言本说明书仅作了上海知祺电力自动化有限公司GKXL微机小电流系统接地选线装置的说明.须着重指出的是，对于用户特别要求，我公司可依照用户提供的电气图纸及功能要求生产设计出用户满意的产品.该产品资料以随机所携为准。
本说明书由上海知祺电力自动化有限公司负责起草.目录1装置概述 (1)2装置特点及技术参数 (1)2.1装置的主要特点 (1)2.2装置技术参数 (1)2.3装置型号及定义 (2)3装置原理 (3)4装置硬件组成 (6)4.1装置技术说明 (6)4.2选型指南 (6)5装置使用说明 (7)5.1装置前面板说明 (7)5.2操作说明 (7)6现场安装及调试试验 (15)6.1调试要求 (15)6.2实验仪器 (16)6.3信号源选取 (16)6.4零序电流估算 (16)6.5零序互感器 (17)6.6安装要求 (18)6.7调试试验步骤 (19)7装置接线图 (21)7.1GKXL机箱插件位置图 (21)7.2GKXL端子接线图 (22)8机箱结构 (24)9通讯规约 (24)10故障分析处理 (26)11订货须知 (27)12运输及贮存 (27)12.1运输 (27)12.2贮存 (27)13质量保证及服务 (27)13.1质量保证 (27)13.2保修办法 (27)GKXL型微机小电流系统接地选线装置1装置概述我国10～35KV电网中一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式，简称小电流接地系统。
当小电流接地系统中发生单相接地时，由于故障点电流较小，且由于系统三相电压仍然对称不影响对负荷的正常供电，一般允许继续带故障运行1-2小时。
但长期运行，由于非故障的两相对地电压升高3倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。
同时，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。
一种新型接地选线装置在鹤煤三矿6kV系统中的应用
一
２１年第６ ０１ 期
总第１ 期 ０ ５
种新型接地选线装置在 鹤煤三矿 ６ Ｖ系统 中的应用 ｋ
徐志 宗 ，唐 玉 红 。马凌 雯
（． １ 河南煤业集团 鹤煤公司 ，河南 鹤壁 ４ ８ ０ ； ． ５ ００ ２ 河南煤业集团 鹤煤热 电厂 。 河南 鹤壁 ４ ８ ０ ５ ００）
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图 １ 中性 点 不 接 地 系 统 的 单 相 接 地 电 流 分 布
此 时作 为 非事 故 线路 的线路 ２和 线路 ３在 线路 的始端 流 出 的零序 电流 分别 是本 线 路 非事 故 相 接地 电容 电流 之 和 ， ：Ｉｉ ＋： ｉ＿ ＋， 且 方 向都是 即 ｉｌ２ ｉ ｉ ｕ ＿ ＿ ，
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煤矿 现 代化
２１ 耳第６ ０１ 期
总第１５ ０期
由母线流向线路 。而事故线路 １其线路始端流 出的 ， 零 序 电 流 则 是 ：Ｉ ｉ ｉｌ１２ （Ｉ＋１＋ ｉ ＋２＋ ｉｌ ｋ Ｉ－１ １ － Ｌ 。＝ １ｌｉ ２ ｉ２ ＿ ｌ ’ Ｌ ｕ ｌ Ｌ ２ ｉ＋ ）Ｉ －。＝ｉ 及 所 有非 事故 线路 接地 电容 电 ＝ ｉ 一 ｉ Ｉ ｕ Ｉ 也 Ｉ Ａ 流之 和 ， 方 向是 由线路 流 向母 线 。 见 ， 于 中性点 且 可 对 不 接 地 系统 ， 线路 发 生 单相 接 地 时 ， 故 线 路始 端 在 事 感 应 出的零 序 电流 幅值 明显 高于非 事故 线路 （ 其 出 尤 线 数量 多 的系统 ）且 相位 互差 １０。 ， ８。 因此 为 中性 点 不 接 地 系 统 ， 用 小 电 流 选 线 装 选 置 时 ， 要求装 置具有判 幅值 、 仅 判相 位功 能就能保 证 单 相接 地 故 障情况 下 的接 地选 线 的准 确率 。
小电流接地系统微机选线装置在煤矿的应用
小电流接地系统微机选线装置在煤矿的应用王丽丽;许涛【摘要】分析了煤矿6kV小电流接地系统中发生单相接地故障的特点及对供电系统造成的影响,介绍了WLD-6型小电流接地系统微机选线装置的工作原理、主要特点以及该装置在济宁三号煤矿的使用情况.【期刊名称】《江西煤炭科技》【年(卷),期】2010(000)001【总页数】2页(P63-64)【关键词】煤矿供电;小电流接地系统;微机选线装置;接地故障【作者】王丽丽;许涛【作者单位】兖矿集团济宁三号井煤矿,山东,邹城,273500;兖矿集团鲍店煤矿,山东,邹城,273500【正文语种】中文【中图分类】TD611+.5在电力系统中,中性点不接地或经消弧线圈接地的系统在单相接地时,不产生大的短路电流,只有比较小的接地电容电流,而且系统的线电压对称性不受破坏,因此,系统可以带着接地点继续运行一段时间(最多不超过2 h)。
这样的系统称为小电流接地系统,或简称小电流系统。
小电流接地系统在煤矿供电中得到了广泛的应用。
《煤矿安全规程》(2009)第四百二十条规定“:严禁井下配电变压器中性点直接接地,严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。
”同时,由于发生单相接地故障时,非故障相电压升高倍,极易引起电弧接地的过电压,严重威胁供电电缆的绝缘水平,有可能导致电缆放炮,引起多点接地,甚至造成相间短路等故障,严重影响供电的安全性和可靠性,因此《煤矿安全规程》(2009)第四百三十四条规定“:矿井地面变电所和井下中央变电所的高压馈出线上应装设有选择性的单相接地保护装置。
”鉴于煤矿供电对安全性和可靠性要求的特殊性,因此在煤矿小电流的接地系统中安装微机选线装置是十分必要的。
在小电流接地系统中发生单相接地故障时主要有以下特征:(1)零序电压互感器开口电压通常为零,接地后接近100V。
(2)非接地线路的零序电流为该线路对地等效电容电流,相位超前零序电压90°。
(3)接地线路的零序电流和非接地线路的零序电流方向相反,即相位滞后零序电压90°且等于所有非接地线路中电容电流与变压器中性点电流之和。
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故障相对地电压升高、 ３倍 ， ／ 可能引起线路中某些绝缘薄弱 的地方被 击 穿， 发展成相 间短路 ， 造成事故的进一步扩大 ， 影响煤矿企业供 电的 安全性和可靠性 。小电流接地 系统发生单相接地故障时主要 有以下几
点危害 ： （） １当系统中发生单相接地故 障后 ， 可能产生几倍于正常电压 的过
电压 ， 可能造成变电设备绝缘击穿 ， 酿成大事故。同时可能烧毁配电变压 器， 使线路上的避雷器 、 熔断器绝缘击穿 、 烧毁， 严重时可能发生电气火灾 。 （） ２严重 的单相接地故 障可能破坏 区域 电网系统的稳定性 ， 响到 影 同一电网上的其它用电企业 的供 电安全 ， 造成更大的事故 。 （） ３ 当发生单相接地故障时 ， 如果 系统没 有安装 接地 选线装置 ， 就 要进行人工选线 。 工作中一般运用的方法时对供电线路逐个停电 ， 到 查 发生接地故障的线路后再进行维护和维修 。这样势必造成大面积的长 时间停电 ， 严重影响到了企业供 电的可靠性 。 （） ４ 当系统发生单相接地故 障时， 如果 没有停 止运行 ， 对行人或 者 线路巡视人员而言 ， 都很可能发生触电伤亡事故 。 （） ５ 当发生单相接地故障时， 由于配 电线路在停运之前一直对大地 进行放电 ， 这样势必会造成电能 的大量损 失 ， 增加线路损耗。
科技信息
工 程 技 术
微机型小电流提地选线装置在煤矿【 的应用 ｌ 】
兖煤 菏泽能化 有限公 司赵 楼 煤矿 邵晓伟
［ 摘 要］ 本文叙述 了小电流接地 系统 中发 生单相接地故 障时的各种危害以及微机选线装置的基本原理 ， 具体介绍 了ＷＬ ６型微 Ｄ一 机 选线 装 置 在 煤矿 的应 用 情 况 。 ［ 关键 词 ］ 矿供 电 小电 流接 地 微 机 选 线装 ～１ｋ 经消弧线圈并（ 电阻接地 、 串） 经电阻接地 的小 电流接地 系统 中辐射式 、 环形配出线路的选择性接地（ 电） 漏 保护 。 ＦＨ — Ｌ ０ ２型零序 电流互感器采用开合 式结构， 测量 范围宽， 线性好 ， 安装 使用方便。 装置原理框图如图 １ 所示。 它采用独特 的零序电流有功分量 方向原理， 并设置一定的零序电流动作 门槛， 以躲过 电网中的不平衡电 流。由图 ｌ可知， 零序电流信号 Ｉ－ 取 自电网中各 条出线上 的零序电 ｏＩ ｉ 流互感器二次侧，零序电压 ｕ。ｕ 。 取 自电网母 线零序 电压互感器（Ｉ ～ ｆ ｙ 的开口三角。在任何 的中性点接地方式， 该装置都能准确地选线 。 ３２ＷＬ 一 ． Ｄ ６型微机选线装 置的主要特点 该装置中采取 了强有力的抗干扰措施， 以保证装置的可靠性 。为随 时考核装置本身是否完好， 线路 中设置 了 自检 电路 ， 能对装置的完好性 及主要元件（ 包括零序 电流互感器） 自检 。软件采用模块化结构， 进行 相 互间既独立又互为联 系。主要由 自检子程序 、 人机接 口子程序 、 检测子 程序 、 故障显示与追忆子程序 、 报警子程 序 、 打印子程序及通讯子程序 等组 成。电网正常时装置显示其运行状态 、 电网中性 点接地方式 、 实时 日历 时钟， 并时刻监视 电网运行状况 。 一旦零序电压达到动作值， 装置即 检测 、 比较各路零序电流值， 若零序电流的动作值和方向等都 满足， 则装 置输 出报警信号， 否则封锁装置输 出， 回到 日历时钟状态。该装置还 并返
２， 电流 接 地 选 线装 置 的 基 本 原理 －、 Ｊ
在小 电流接地系统 中， 正常情 况下 ， 系统三相电压对称平衡 ， 三相 对地 电容相等， 电流互感器中不会有零序电流流过 。 当系统某处发生单 相接地故障时， 电压互感器开口三角绕组输 出零序 电压 ， 电流互感器中 就会有零序电流流过 ，但是故障相和非故 障相流过 的零序电流大小和 方向不 同， 电流接地选线装置的基本原理就是根据零序电流的大小 小 和方 向进行故 障判断的。
０ 引言 ．
《 煤矿安全规程》 ２ １ ） 四百 四十三条规定 ：严禁井下配 电变压 （０ ０ 第 “ 器 中性点直接接地 ，严禁 由地面 中性点直接接地的变压器或发 电机直 接 向井下供 电。” 在电力 系统 中， 这种中性点不接地 或经消弧线圈接地 的系统被统称为小电流接地系统或小电流系统。在小 电流接地系统 中 当发生单相接地故障时 ，不会和 中性点接地系统一样 产生很大 的短路 电流 ， 只会产生相对较小的接地 电容 电流 ， 而且不会破 坏系统线 电压 的 对称性 ，在小电流接地 系统 中可 以允许系统带着接 地点运行一段时 间 （ 最多不超过 ２ 小时 ）这样便能保证生产的连续性 ， ， 因此小 电流接地系 统在煤矿企业 中得到了广 泛的应用 。煤矿对供电的安全性 和可靠性要 求相对较高， 因此当煤矿供 电系统发生接地故障时 ， 该能够快速准备 应 的判断出故障点 ，这就体 现了煤矿供电系统安装小电流接地选线装置 的重 要性 和必 要 性 。 １， 电流接地系统单相接地故 障的危害 ＿、 ｊ 在小电流接地系统 中， 当单相接地故障电网长时间运 行时 ， 因为非
配有 Ｒ ２ ２和 Ｒ ４ ５ 口， Ｓ３ Ｓ ８ 接 方便于与变电站自动化接 口。 该接地选线装置由于原理新颖 、 保护性能优 良、 选线准确率高， 已先 后在开滦 、 徐州 、 汶、 州、 新 兖 晋城等煤业集团公司的 ６ １ｋ － ０ Ｖ供 电系统 的百余个变 电站使用 ， 收到很好的保护效果 。 ３ Ｄ一 ３ＷＬ ６型微机选线装置使用效果 ＷＬ 一 Ｄ ６型微 机小 电流系统接地选 线装置 由于采用微机元件作 为 中央处理单元 ， 具有故 障响应时 间快 、 人机界面友好 、 调试简单的特点 。 在实际使用 中， 无论是人为短路接地 实验 ， 还是现场实际接地故障 ， 都 能快速、 准确地显示出故 障支路 ， 矿 ６ Ｖ供 电系统起到了很好的保 对煤 ｋ 护作用。 该装置使用中具有以下优点 ： （） １ 使用后大大方便了值班电工 ， 减轻变 电所值班 员的工作量 ， 减