[發(fā)明專利]一種提高煤礦6~10kV電網(wǎng)橫向選擇性的接地保護方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310062686.2
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103178506A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉建華;梁睿;李曉波;劉鵬;臧其威;關(guān)俠;唐全;宋祖磊;元航;張少冉;王冬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J13/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 程化銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)接地保護方法，尤其涉及一種提高煤礦6~10kV電網(wǎng)橫向選擇性的接地保護方法。

背景技術(shù)

煤礦電網(wǎng)大部分為電纜供電，環(huán)境惡劣，電纜線路經(jīng)常發(fā)生單相漏電或單相接地故障。這些故障可能會引起人身觸電或?qū)е峦咚埂⒚簤m爆炸，甚至使電氣雷管提前引爆。因此，必須采取切實可行的接地保護措施，提高煤礦供電的安全性和可靠性。

目前，適用于煤礦電網(wǎng)的接地保護，按其工作原理可分為附加直流電源檢測型、零序電壓型、零序電流型和零序電流方向型等。每種接地保護原理都有自身適用范圍和缺陷，接地保護拒動、誤動現(xiàn)象時有發(fā)生。零序全電流功率方法克服了前面幾種原理的缺陷，具有較高的可靠性和靈敏度，應(yīng)用較為廣泛。但是基于傳統(tǒng)變電站的接地保護裝置信息采集方式單一，單裝置微機保護僅能使用自身獲得的故障信息，無法實現(xiàn)全站底層數(shù)據(jù)的共享，每次僅計算零序電壓與一條支路零序全電流的相位關(guān)系，增加了接地保護軟件的計算時間，各保護裝置之間難以實現(xiàn)配合，接地保護具有較低的橫向選擇性。智能變電站基于IEC61850標準，采用先進的智能設(shè)備，自動完成信息采集、測量、控制、保護等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能。智能變電站包含過程層、間隔層和站控層，過程層包含由一次設(shè)備和智能組件構(gòu)成的智能設(shè)備、合并單元和智能終端；間隔層設(shè)備包括繼電保護裝置、測控裝置、故障錄波裝置等二次設(shè)備；站控層包含自動化系統(tǒng)、戰(zhàn)域控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、對時系統(tǒng)等。過程層和間隔層通過過程層網(wǎng)絡(luò)連接，間隔層和站控層通過站控層網(wǎng)絡(luò)進行通信。智能變電站技術(shù)實現(xiàn)了采樣值的數(shù)字化采集，網(wǎng)絡(luò)化傳輸，底層數(shù)據(jù)可以得到最大程度地共享，為提高煤礦供電系統(tǒng)接地保護橫向選擇性提供了新的契機。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種提高煤礦6~10kV電網(wǎng)橫向選擇性的接地保護方法，該方法具有信息共享、簡單易行、可靠性高的特點，大大提高了煤礦供電系統(tǒng)接地保護的橫向選擇性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種提高煤礦6~10kV電網(wǎng)橫向選擇性的接地保護方法，基于智能變電站信息采集技術(shù)，采用零序全電流群體功率方向原理判斷發(fā)生接地故障的支路，具體包括以下步驟：?

（1）在地面與井下各變電站分別建成子智能變電站，在地面建成帶有區(qū)域集控中心的站控層作為各子智能變電站的公共站控層，負責對各個子智能變電站進行協(xié)調(diào)控制；各子智能變電站包括間隔層和過程層，兩者通過過程層網(wǎng)絡(luò)進行通信；

（2）各子智能變電站監(jiān)視母線零序電壓，判斷母線零序電壓是否超過整定的門檻值，若母線零序電壓超過其門檻值，電網(wǎng)有接地故障，進而進行以下步驟；

（3）各子智能變電站采用電子式互感器采集或采樣母線零序電壓及各支路零序全電流信息，合并單元對多條支路信息進行合并和同步處理后，發(fā)送到過程層網(wǎng)絡(luò)，位于各子智能變電站間隔層的保護測控裝置從過程層網(wǎng)絡(luò)上獲取母線及各支路故障信息，接地保護軟件根據(jù)獲得的故障信息，判斷故障所在支路；?

（4）各子智能變電站的保護測控裝置向故障支路對應(yīng)的智能終端下發(fā)跳閘命令，智能終端跳開對應(yīng)的開關(guān)，同時，各子智能變電站將接地故障信息上傳至地面智能集控中心，保證了接地保護動作的橫向選擇性。

有益效果，由于采用了上述方案，實現(xiàn)了采樣值的數(shù)字化采集和網(wǎng)絡(luò)化傳輸，全站可以共享底層數(shù)據(jù)信息，對故障信息進行了充分的利用，克服了傳統(tǒng)變電站綜合自動化系統(tǒng)中單裝置微機保護只能使用自身獲得的故障信息、各個保護無法配合等缺點。基于零序全電流群體功率方向的接地保護能夠同時將母線零序電壓與多條支路的零序全電流進行比較，運算簡單，可靠性高，保證了接地保護動作的準確性。大大提高了煤礦供電系統(tǒng)接地保護的橫向選擇性，有效減少了煤礦停電的范圍，提高了煤礦供電系統(tǒng)運行的可靠性和安全性。

附圖說明

圖1為煤礦智能變電站中子智能變電站結(jié)構(gòu)圖。

圖2為零序全電流功率方向原理圖。

圖3為本發(fā)明基于智能變電站信息采集方式的零序全電流群體功率方向原理圖。

圖4為本發(fā)明基于智能變電站零序全電流群體功率方向原理的接地保護方案邏輯圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

?實施例1：本發(fā)明包括以下步驟：