[發明專利]煤礦井下供電系統漏電檢測方法和煤礦井下供電系統

在審

• 申請號: 202111569203.9
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114280499A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 陳湘源;李寧;王雨琦;李偉;高明
• 申請（專利權）人: 國能榆林能源有限責任公司;陜西西咸新區眾力智能環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;H02H3/34
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 耿蕾

本發明提出一種煤礦井下供電系統漏電檢測方法和煤礦井下供電系統，方法包括：對三相電壓和三相電流采樣得到電壓采樣數據和電流采樣數據；根據電壓采樣數據和電流采樣數據計算漏電故障電流特征值；根據漏電故障電流特征值計算等效漏電電阻；根據等效漏電電阻和等效漏電電阻保護閾值判斷是否發生漏電故障。本發明采用虛擬阻抗法及算法，取消傳統方案中等效中性點接地部件，解決現有技術抗干擾能力差、無法根據系統參數變化而實時調節控制閾值的問題。

技術領域

本發明涉及煤礦領域，尤其涉及一種煤礦井下供電系統漏電檢測方法和煤礦井下供電系統。

背景技術

我國井下低壓電網漏電保護規定是根據人身安全來確定的，人身觸電電流越小、觸電時間越短則越安全。因此，漏電檢測要求人身觸電電流小于安全電流值30mA，漏電檢測系統的動作電阻值就是依據這一安全電流值進行確定的。并且，在井下由于長距離供電、大容量感應電動機集中使用和頻繁啟動，變頻器、整流電源等變流設備普遍應用，造成井下供電系統電壓波動大，功率因數低，線路損耗大；大量采用變頻器、整流電源等非線性負載,使得煤礦電網受到嚴重的諧波污染，造成電網保護設備誤動作，最為典型的便是漏電保護系統的誤動作，給煤礦電網供電安全帶來了重大隱患，影響安全生產。

發明內容

基于以上問題，本發明提出一種煤礦井下供電系統漏電檢測方法和煤礦井下供電系統，采用虛擬阻抗法及算法，取消傳統方案中等效中性點接地部件，解決現有技術抗干擾能力差、無法根據系統參數變化而實時調節控制閾值的問題。

本發明提出一種煤礦井下供電系統漏電檢測方法，包括：

對三相電壓和三相電流采樣得到電壓采樣數據和電流采樣數據；

根據電壓采樣數據和電流采樣數據計算漏電故障電流特征值；

根據漏電故障電流特征值計算等效漏電電阻；

根據等效漏電電阻和等效漏電電阻保護閾值判斷是否發生漏電故障。

此外，根據電壓采樣數據和電流采樣數據計算漏電故障電流特征值包括：

漏電故障電流特征值計算公式為：

其中，為漏電故障電流特征值，I_sa、I_sb、I_sc為實時三相電流值。

此外，實時三相電流值根據如下電流方程獲取：

I_Lg為等效電流，r_lg為等效漏電電阻，I_la為支路電流,U_a為支路電壓。

此外，根據漏電故障電流特征值計算等效漏電電阻包括：

根據漏電故障電流特征值計算公式和電流方程計算得到等效漏電電阻計算公式：

根據等效漏電電阻計算公式計算等效漏電電阻r_lg的值：

此外，根據等效漏電電阻和等效漏電電阻保護閾值判斷是否發生漏電故障包括：

當等效漏電電阻大于等效漏電電阻保護閾值時，判斷發生漏電故障。

此外，當煤礦井下供電系統的系統參數變化時，調整等效漏電電阻保護閾值的取值，以使等效漏電電阻保護閾值的取值依據系統參數而變化。

此外，當煤礦井下供電系統的系統參數變化時，判斷若r_lg0R_lg0，則系統正常，使R_lg＝R_lg0+r_lg0；