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摘 要：該文研究了錢家營(yíng)礦井下6 kV漏電保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用，通過對(duì)中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)發(fā)生漏電故障時(shí)零序特征分量的分析，結(jié)合錢家營(yíng)礦井下高爆開關(guān)的微機(jī)綜合保護(hù)器工作特性，提出了煤礦井下6 kV高壓供電系統(tǒng)漏電保護(hù)的方法及定值整定，較好的解決了錢家營(yíng)礦井下6 kV高壓供電系統(tǒng)選擇性漏電保護(hù)的難題。

關(guān)鍵詞：漏電保護(hù) ?零序電壓 ?零序電流

中圖分類號(hào)：TM76 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（a）-0075-02

隨著煤礦現(xiàn)代化程度的不斷提高，井下高壓供電線路的不斷增加，對(duì)煤礦井下供電系統(tǒng)的可靠性、安全性的要求越來越高。所謂漏電，就是指三相電網(wǎng)中的任一相導(dǎo)線經(jīng)電阻與地或地線相接：而單相接地是指任一相導(dǎo)線直接與地或地線相接，又稱金屬性接地。由于煤礦井下工作環(huán)境惡劣，經(jīng)常出現(xiàn)漏電故障，漏電故障若不及時(shí)排除會(huì)存在較大危害，如可引起瓦斯、煤塵的爆炸等等，直接危及人身安全和礦井生產(chǎn)。同時(shí)電網(wǎng)相電壓的升高，長(zhǎng)期運(yùn)行將導(dǎo)致絕緣擊穿，甚至發(fā)生兩相或三相短路故障。因此，安全可靠的漏電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)井下安全供電具有重要意義。

1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)零序特征分析

我國(guó)《煤礦安全規(guī)程》嚴(yán)格規(guī)定：嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地;嚴(yán)禁由地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器或發(fā)電機(jī)直接向井下供電。因此，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)零序特征分析尤為重要。

正常運(yùn)行情況下，各相對(duì)地有相同的電容，在相電壓的作用下，每相都有一超前電壓90°的電容電流流入地中，并三相電容電流之和為零，中性點(diǎn)對(duì)地?zé)o電壓，因?yàn)殡娙蓦娏骱苄?，其在線路上產(chǎn)生的電壓降可以忽略不計(jì)，故可以認(rèn)為各相電壓均與各相電勢(shì)相等。電壓、電流向量圖如圖1所示。

發(fā)生單相（例如A相）金屬性接地時(shí)，若忽略較小的電容電流產(chǎn)生的電壓降，則電網(wǎng)中各處故障相的對(duì)地電壓都變?yōu)榱?。于是A相對(duì)地電容被短接，只有B相和C相對(duì)地電容中還存在電流，此時(shí)中性點(diǎn)對(duì)地電壓上升為相電壓，非故障相的對(duì)地電壓變?yōu)榫€間電壓（升高倍）。由于相電壓和電容電流的對(duì)稱性已破壞，因而出現(xiàn)了零序電壓和零序電流，零序電壓為故障相正常電勢(shì)的三倍，故障點(diǎn)的零序電流是正常運(yùn)行時(shí)每相對(duì)地電容電流的三倍，其相位落后于零序電壓90°。電壓、電流向量圖如圖2所示。

2 零序電壓、電流的測(cè)量與定值的整定

零序電壓主要是通過三相五線柱式變壓器開口三角形實(shí)獲取的，向量圖如圖3所示。

左邊矢量圖表示開口三角形互感器的一次側(cè)電壓矢量圖，右邊為二次側(cè)矢量圖。

UA、UB、UC為相電壓;UAd、UBd、UCd為原邊相電壓;Ua、Ub、Uc為開口三角形互感器的副邊電壓。圖中，C相接地，UCd=0，Uc=0;另外，由于UC接地，UAd、UBd變?yōu)榫€電壓UAC和UBC，即變?yōu)橄嚯妷旱谋?，UAd和Bd的夾角變?yōu)?0°，UAd和UBd的矢量和是UAd和UB的的倍，因此，開口三角電壓是相電壓的3倍，對(duì)于金屬性接地而言二次側(cè)電壓是100 V，而非金屬性接地則小于100 V，錢家營(yíng)礦根據(jù)井下供電系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)零序電壓投入15 V，實(shí)際運(yùn)行中動(dòng)作靈敏度可靠。

零序電流信號(hào)由零序電流互感器取得的。測(cè)量原理如圖4所示。零序電流互感器有一個(gè)環(huán)狀鐵心，套在被保護(hù)的電纜上，利用電纜作為一次線圈，二次線圈繞在環(huán)狀鐵心上。根據(jù)變壓器原理可知，二次線圈中的電流I2正比于一次線圈中的三相電流之和，當(dāng)未發(fā)生漏電時(shí)，一次側(cè)三相電流對(duì)稱，其電流的相量和為零，二次側(cè)無(wú)電流輸出;當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)，一次側(cè)三相電流不對(duì)稱，其電流相量和不為零，二次側(cè)有零序電流輸出。

由于井下供電系統(tǒng)主接地與局部接地極通過電纜的地線構(gòu)成接地網(wǎng)，在發(fā)生單相接地時(shí)，接地電流不僅可能沿著故障電纜的導(dǎo)電外皮流動(dòng)，而且也可能沿著非故障電纜外皮流動(dòng)。這部分電流不僅降低故障線路接地保護(hù)的靈敏度，有時(shí)還會(huì)造成漏電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作。故此，應(yīng)將電纜終端接線盒的接地線穿過零序電流互感器的鐵心，使鎧裝電纜外皮流過的零序電流，再經(jīng)接線盒的接地線穿過零序電流互感器，從而使穿過互感器的電纜外皮中流過的零序電流和為零，防止引起漏電保護(hù)的誤動(dòng)作。接線如圖5所示。

錢家營(yíng)礦井下高爆開關(guān)采用天地（常州）科技有限公司的CZB1型智能保護(hù)器，CZB1保護(hù)器中配置了兩段式零序過流（漏電）保護(hù)，并且可以帶方向。

兩段保護(hù)主要是為了實(shí)現(xiàn)先告警后跳閘。漏電告警可以用很小的定值用于告警，漏電保護(hù)可以設(shè)以較大的定值，并且設(shè)置投跳閘。對(duì)于三相對(duì)稱性很好，幾乎不存在不平衡電流的線路，零序I段（即漏電保護(hù)）定值按躲過本線路本身的容性電流的2倍整定（2為可靠系數(shù)），電纜線路零序電流按經(jīng)驗(yàn)值0.6 A/km（采區(qū)電纜MVV323×35）估算，漏電保護(hù)定值為：I0dz I=k×0.6×L;k為可靠系數(shù)取2，L為電纜線路的公里數(shù);

零序II段（即漏電告警）定值按躲過本線路本身的容性電流的1.2倍整定，漏電告警定值為：I0dz II=k×0.6×L;k取1.2。

零序過流保護(hù)可以投方向。接地線路的零序電流由線路流向母線，而非接地線路的零序電流則由母線流向線路，故用零序方向可以有效區(qū)分接地線路和非接地線路。由于井下采掘工作面的不斷延伸，采區(qū)線路大多較長(zhǎng)，電纜電容電流較大，重要負(fù)荷如局部通風(fēng)機(jī)、排水泵等負(fù)荷較多，要求必須采用選擇性漏電保護(hù)。多次單相接地事故表明投入零序功率方向保護(hù)后將大大提高保護(hù)的可靠度，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，減少大面積掉電的事故。因此對(duì)錢家營(yíng)礦井下CZB1保護(hù)器投入零序功率方向。

3 結(jié)語(yǔ)

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：礦井高壓電網(wǎng)，必須采取措施限制單相接地電容電流不超過20 A。錢家營(yíng)礦采用調(diào)容式消弧線圈跟蹤補(bǔ)償裝置，消除單相接地電容電流。對(duì)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈補(bǔ)償?shù)墓╇娤到y(tǒng)，單相接地時(shí)非故障線路開關(guān)所測(cè)零序電流特性與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)相同，而故障線路開關(guān)所測(cè)零序電流的大小和方向與消弧線圈的補(bǔ)償電流有關(guān)。由于錢家營(yíng)礦采用自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償?shù)南【€圈，接近于全補(bǔ)償狀態(tài)。因此故障線路開關(guān)所檢測(cè)到的零序電流不一定大于其本身線路的對(duì)地電容電流，且方向也與補(bǔ)償度有關(guān)。當(dāng)線路絕緣降低受潮瞬時(shí)接地時(shí)，對(duì)故障線路的判斷將出現(xiàn)困難，尤其對(duì)短線路非金屬性接地時(shí)可能出現(xiàn)開關(guān)拒動(dòng)現(xiàn)象，實(shí)際運(yùn)行中對(duì)于采區(qū)開關(guān)可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)減小零序電流動(dòng)作值，通過改造后兩年的使用情況來看，保護(hù)器動(dòng)作基本可靠。同時(shí)可以對(duì)保護(hù)器進(jìn)行改造，探討在保護(hù)器或選線裝置中引入零序?qū)Ъ{分析法進(jìn)一步確認(rèn)故障線路，消除變壓器中心點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地帶來的保護(hù)器誤動(dòng)作現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋紅衛(wèi).煤礦井下高低壓保護(hù)定值整定分析[J].工礦自動(dòng)化，2012（7）.

[2] 李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析[M].3版.中國(guó)電力出版社，2007（1）.endprint

摘 要：該文研究了錢家營(yíng)礦井下6 kV漏電保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用，通過對(duì)中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)發(fā)生漏電故障時(shí)零序特征分量的分析，結(jié)合錢家營(yíng)礦井下高爆開關(guān)的微機(jī)綜合保護(hù)器工作特性，提出了煤礦井下6 kV高壓供電系統(tǒng)漏電保護(hù)的方法及定值整定，較好的解決了錢家營(yíng)礦井下6 kV高壓供電系統(tǒng)選擇性漏電保護(hù)的難題。

關(guān)鍵詞：漏電保護(hù) ?零序電壓 ?零序電流

中圖分類號(hào)：TM76 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（a）-0075-02

隨著煤礦現(xiàn)代化程度的不斷提高，井下高壓供電線路的不斷增加，對(duì)煤礦井下供電系統(tǒng)的可靠性、安全性的要求越來越高。所謂漏電，就是指三相電網(wǎng)中的任一相導(dǎo)線經(jīng)電阻與地或地線相接：而單相接地是指任一相導(dǎo)線直接與地或地線相接，又稱金屬性接地。由于煤礦井下工作環(huán)境惡劣，經(jīng)常出現(xiàn)漏電故障，漏電故障若不及時(shí)排除會(huì)存在較大危害，如可引起瓦斯、煤塵的爆炸等等，直接危及人身安全和礦井生產(chǎn)。同時(shí)電網(wǎng)相電壓的升高，長(zhǎng)期運(yùn)行將導(dǎo)致絕緣擊穿，甚至發(fā)生兩相或三相短路故障。因此，安全可靠的漏電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)井下安全供電具有重要意義。

1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)零序特征分析

我國(guó)《煤礦安全規(guī)程》嚴(yán)格規(guī)定：嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地;嚴(yán)禁由地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器或發(fā)電機(jī)直接向井下供電。因此，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)零序特征分析尤為重要。

正常運(yùn)行情況下，各相對(duì)地有相同的電容，在相電壓的作用下，每相都有一超前電壓90°的電容電流流入地中，并三相電容電流之和為零，中性點(diǎn)對(duì)地?zé)o電壓，因?yàn)殡娙蓦娏骱苄?，其在線路上產(chǎn)生的電壓降可以忽略不計(jì)，故可以認(rèn)為各相電壓均與各相電勢(shì)相等。電壓、電流向量圖如圖1所示。

發(fā)生單相（例如A相）金屬性接地時(shí)，若忽略較小的電容電流產(chǎn)生的電壓降，則電網(wǎng)中各處故障相的對(duì)地電壓都變?yōu)榱?。于是A相對(duì)地電容被短接，只有B相和C相對(duì)地電容中還存在電流，此時(shí)中性點(diǎn)對(duì)地電壓上升為相電壓，非故障相的對(duì)地電壓變?yōu)榫€間電壓（升高倍）。由于相電壓和電容電流的對(duì)稱性已破壞，因而出現(xiàn)了零序電壓和零序電流，零序電壓為故障相正常電勢(shì)的三倍，故障點(diǎn)的零序電流是正常運(yùn)行時(shí)每相對(duì)地電容電流的三倍，其相位落后于零序電壓90°。電壓、電流向量圖如圖2所示。

2 零序電壓、電流的測(cè)量與定值的整定

零序電壓主要是通過三相五線柱式變壓器開口三角形實(shí)獲取的，向量圖如圖3所示。

左邊矢量圖表示開口三角形互感器的一次側(cè)電壓矢量圖，右邊為二次側(cè)矢量圖。

UA、UB、UC為相電壓;UAd、UBd、UCd為原邊相電壓;Ua、Ub、Uc為開口三角形互感器的副邊電壓。圖中，C相接地，UCd=0，Uc=0;另外，由于UC接地，UAd、UBd變?yōu)榫€電壓UAC和UBC，即變?yōu)橄嚯妷旱谋?，UAd和Bd的夾角變?yōu)?0°，UAd和UBd的矢量和是UAd和UB的的倍，因此，開口三角電壓是相電壓的3倍，對(duì)于金屬性接地而言二次側(cè)電壓是100 V，而非金屬性接地則小于100 V，錢家營(yíng)礦根據(jù)井下供電系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)零序電壓投入15 V，實(shí)際運(yùn)行中動(dòng)作靈敏度可靠。

零序電流信號(hào)由零序電流互感器取得的。測(cè)量原理如圖4所示。零序電流互感器有一個(gè)環(huán)狀鐵心，套在被保護(hù)的電纜上，利用電纜作為一次線圈，二次線圈繞在環(huán)狀鐵心上。根據(jù)變壓器原理可知，二次線圈中的電流I2正比于一次線圈中的三相電流之和，當(dāng)未發(fā)生漏電時(shí)，一次側(cè)三相電流對(duì)稱，其電流的相量和為零，二次側(cè)無(wú)電流輸出;當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)，一次側(cè)三相電流不對(duì)稱，其電流相量和不為零，二次側(cè)有零序電流輸出。

由于井下供電系統(tǒng)主接地與局部接地極通過電纜的地線構(gòu)成接地網(wǎng)，在發(fā)生單相接地時(shí)，接地電流不僅可能沿著故障電纜的導(dǎo)電外皮流動(dòng)，而且也可能沿著非故障電纜外皮流動(dòng)。這部分電流不僅降低故障線路接地保護(hù)的靈敏度，有時(shí)還會(huì)造成漏電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作。故此，應(yīng)將電纜終端接線盒的接地線穿過零序電流互感器的鐵心，使鎧裝電纜外皮流過的零序電流，再經(jīng)接線盒的接地線穿過零序電流互感器，從而使穿過互感器的電纜外皮中流過的零序電流和為零，防止引起漏電保護(hù)的誤動(dòng)作。接線如圖5所示。

錢家營(yíng)礦井下高爆開關(guān)采用天地（常州）科技有限公司的CZB1型智能保護(hù)器，CZB1保護(hù)器中配置了兩段式零序過流（漏電）保護(hù)，并且可以帶方向。

兩段保護(hù)主要是為了實(shí)現(xiàn)先告警后跳閘。漏電告警可以用很小的定值用于告警，漏電保護(hù)可以設(shè)以較大的定值，并且設(shè)置投跳閘。對(duì)于三相對(duì)稱性很好，幾乎不存在不平衡電流的線路，零序I段（即漏電保護(hù)）定值按躲過本線路本身的容性電流的2倍整定（2為可靠系數(shù)），電纜線路零序電流按經(jīng)驗(yàn)值0.6 A/km（采區(qū)電纜MVV323×35）估算，漏電保護(hù)定值為：I0dz I=k×0.6×L;k為可靠系數(shù)取2，L為電纜線路的公里數(shù);

零序II段（即漏電告警）定值按躲過本線路本身的容性電流的1.2倍整定，漏電告警定值為：I0dz II=k×0.6×L;k取1.2。

零序過流保護(hù)可以投方向。接地線路的零序電流由線路流向母線，而非接地線路的零序電流則由母線流向線路，故用零序方向可以有效區(qū)分接地線路和非接地線路。由于井下采掘工作面的不斷延伸，采區(qū)線路大多較長(zhǎng)，電纜電容電流較大，重要負(fù)荷如局部通風(fēng)機(jī)、排水泵等負(fù)荷較多，要求必須采用選擇性漏電保護(hù)。多次單相接地事故表明投入零序功率方向保護(hù)后將大大提高保護(hù)的可靠度，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，減少大面積掉電的事故。因此對(duì)錢家營(yíng)礦井下CZB1保護(hù)器投入零序功率方向。

3 結(jié)語(yǔ)

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：礦井高壓電網(wǎng)，必須采取措施限制單相接地電容電流不超過20 A。錢家營(yíng)礦采用調(diào)容式消弧線圈跟蹤補(bǔ)償裝置，消除單相接地電容電流。對(duì)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈補(bǔ)償?shù)墓╇娤到y(tǒng)，單相接地時(shí)非故障線路開關(guān)所測(cè)零序電流特性與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)相同，而故障線路開關(guān)所測(cè)零序電流的大小和方向與消弧線圈的補(bǔ)償電流有關(guān)。由于錢家營(yíng)礦采用自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償?shù)南【€圈，接近于全補(bǔ)償狀態(tài)。因此故障線路開關(guān)所檢測(cè)到的零序電流不一定大于其本身線路的對(duì)地電容電流，且方向也與補(bǔ)償度有關(guān)。當(dāng)線路絕緣降低受潮瞬時(shí)接地時(shí)，對(duì)故障線路的判斷將出現(xiàn)困難，尤其對(duì)短線路非金屬性接地時(shí)可能出現(xiàn)開關(guān)拒動(dòng)現(xiàn)象，實(shí)際運(yùn)行中對(duì)于采區(qū)開關(guān)可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)減小零序電流動(dòng)作值，通過改造后兩年的使用情況來看，保護(hù)器動(dòng)作基本可靠。同時(shí)可以對(duì)保護(hù)器進(jìn)行改造，探討在保護(hù)器或選線裝置中引入零序?qū)Ъ{分析法進(jìn)一步確認(rèn)故障線路，消除變壓器中心點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地帶來的保護(hù)器誤動(dòng)作現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋紅衛(wèi).煤礦井下高低壓保護(hù)定值整定分析[J].工礦自動(dòng)化，2012（7）.

[2] 李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析[M].3版.中國(guó)電力出版社，2007（1）.endprint

摘 要：該文研究了錢家營(yíng)礦井下6 kV漏電保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用，通過對(duì)中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)發(fā)生漏電故障時(shí)零序特征分量的分析，結(jié)合錢家營(yíng)礦井下高爆開關(guān)的微機(jī)綜合保護(hù)器工作特性，提出了煤礦井下6 kV高壓供電系統(tǒng)漏電保護(hù)的方法及定值整定，較好的解決了錢家營(yíng)礦井下6 kV高壓供電系統(tǒng)選擇性漏電保護(hù)的難題。

關(guān)鍵詞：漏電保護(hù) ?零序電壓 ?零序電流

中圖分類號(hào)：TM76 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（a）-0075-02

隨著煤礦現(xiàn)代化程度的不斷提高，井下高壓供電線路的不斷增加，對(duì)煤礦井下供電系統(tǒng)的可靠性、安全性的要求越來越高。所謂漏電，就是指三相電網(wǎng)中的任一相導(dǎo)線經(jīng)電阻與地或地線相接：而單相接地是指任一相導(dǎo)線直接與地或地線相接，又稱金屬性接地。由于煤礦井下工作環(huán)境惡劣，經(jīng)常出現(xiàn)漏電故障，漏電故障若不及時(shí)排除會(huì)存在較大危害，如可引起瓦斯、煤塵的爆炸等等，直接危及人身安全和礦井生產(chǎn)。同時(shí)電網(wǎng)相電壓的升高，長(zhǎng)期運(yùn)行將導(dǎo)致絕緣擊穿，甚至發(fā)生兩相或三相短路故障。因此，安全可靠的漏電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)井下安全供電具有重要意義。

1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)零序特征分析

我國(guó)《煤礦安全規(guī)程》嚴(yán)格規(guī)定：嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地;嚴(yán)禁由地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器或發(fā)電機(jī)直接向井下供電。因此，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)零序特征分析尤為重要。

正常運(yùn)行情況下，各相對(duì)地有相同的電容，在相電壓的作用下，每相都有一超前電壓90°的電容電流流入地中，并三相電容電流之和為零，中性點(diǎn)對(duì)地?zé)o電壓，因?yàn)殡娙蓦娏骱苄?，其在線路上產(chǎn)生的電壓降可以忽略不計(jì)，故可以認(rèn)為各相電壓均與各相電勢(shì)相等。電壓、電流向量圖如圖1所示。

發(fā)生單相（例如A相）金屬性接地時(shí)，若忽略較小的電容電流產(chǎn)生的電壓降，則電網(wǎng)中各處故障相的對(duì)地電壓都變?yōu)榱?。于是A相對(duì)地電容被短接，只有B相和C相對(duì)地電容中還存在電流，此時(shí)中性點(diǎn)對(duì)地電壓上升為相電壓，非故障相的對(duì)地電壓變?yōu)榫€間電壓（升高倍）。由于相電壓和電容電流的對(duì)稱性已破壞，因而出現(xiàn)了零序電壓和零序電流，零序電壓為故障相正常電勢(shì)的三倍，故障點(diǎn)的零序電流是正常運(yùn)行時(shí)每相對(duì)地電容電流的三倍，其相位落后于零序電壓90°。電壓、電流向量圖如圖2所示。

2 零序電壓、電流的測(cè)量與定值的整定

零序電壓主要是通過三相五線柱式變壓器開口三角形實(shí)獲取的，向量圖如圖3所示。

左邊矢量圖表示開口三角形互感器的一次側(cè)電壓矢量圖，右邊為二次側(cè)矢量圖。

UA、UB、UC為相電壓;UAd、UBd、UCd為原邊相電壓;Ua、Ub、Uc為開口三角形互感器的副邊電壓。圖中，C相接地，UCd=0，Uc=0;另外，由于UC接地，UAd、UBd變?yōu)榫€電壓UAC和UBC，即變?yōu)橄嚯妷旱谋?，UAd和Bd的夾角變?yōu)?0°，UAd和UBd的矢量和是UAd和UB的的倍，因此，開口三角電壓是相電壓的3倍，對(duì)于金屬性接地而言二次側(cè)電壓是100 V，而非金屬性接地則小于100 V，錢家營(yíng)礦根據(jù)井下供電系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)零序電壓投入15 V，實(shí)際運(yùn)行中動(dòng)作靈敏度可靠。

零序電流信號(hào)由零序電流互感器取得的。測(cè)量原理如圖4所示。零序電流互感器有一個(gè)環(huán)狀鐵心，套在被保護(hù)的電纜上，利用電纜作為一次線圈，二次線圈繞在環(huán)狀鐵心上。根據(jù)變壓器原理可知，二次線圈中的電流I2正比于一次線圈中的三相電流之和，當(dāng)未發(fā)生漏電時(shí)，一次側(cè)三相電流對(duì)稱，其電流的相量和為零，二次側(cè)無(wú)電流輸出;當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)，一次側(cè)三相電流不對(duì)稱，其電流相量和不為零，二次側(cè)有零序電流輸出。

由于井下供電系統(tǒng)主接地與局部接地極通過電纜的地線構(gòu)成接地網(wǎng)，在發(fā)生單相接地時(shí)，接地電流不僅可能沿著故障電纜的導(dǎo)電外皮流動(dòng)，而且也可能沿著非故障電纜外皮流動(dòng)。這部分電流不僅降低故障線路接地保護(hù)的靈敏度，有時(shí)還會(huì)造成漏電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作。故此，應(yīng)將電纜終端接線盒的接地線穿過零序電流互感器的鐵心，使鎧裝電纜外皮流過的零序電流，再經(jīng)接線盒的接地線穿過零序電流互感器，從而使穿過互感器的電纜外皮中流過的零序電流和為零，防止引起漏電保護(hù)的誤動(dòng)作。接線如圖5所示。

錢家營(yíng)礦井下高爆開關(guān)采用天地（常州）科技有限公司的CZB1型智能保護(hù)器，CZB1保護(hù)器中配置了兩段式零序過流（漏電）保護(hù)，并且可以帶方向。

兩段保護(hù)主要是為了實(shí)現(xiàn)先告警后跳閘。漏電告警可以用很小的定值用于告警，漏電保護(hù)可以設(shè)以較大的定值，并且設(shè)置投跳閘。對(duì)于三相對(duì)稱性很好，幾乎不存在不平衡電流的線路，零序I段（即漏電保護(hù)）定值按躲過本線路本身的容性電流的2倍整定（2為可靠系數(shù)），電纜線路零序電流按經(jīng)驗(yàn)值0.6 A/km（采區(qū)電纜MVV323×35）估算，漏電保護(hù)定值為：I0dz I=k×0.6×L;k為可靠系數(shù)取2，L為電纜線路的公里數(shù);

零序II段（即漏電告警）定值按躲過本線路本身的容性電流的1.2倍整定，漏電告警定值為：I0dz II=k×0.6×L;k取1.2。

零序過流保護(hù)可以投方向。接地線路的零序電流由線路流向母線，而非接地線路的零序電流則由母線流向線路，故用零序方向可以有效區(qū)分接地線路和非接地線路。由于井下采掘工作面的不斷延伸，采區(qū)線路大多較長(zhǎng)，電纜電容電流較大，重要負(fù)荷如局部通風(fēng)機(jī)、排水泵等負(fù)荷較多，要求必須采用選擇性漏電保護(hù)。多次單相接地事故表明投入零序功率方向保護(hù)后將大大提高保護(hù)的可靠度，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，減少大面積掉電的事故。因此對(duì)錢家營(yíng)礦井下CZB1保護(hù)器投入零序功率方向。

3 結(jié)語(yǔ)

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：礦井高壓電網(wǎng)，必須采取措施限制單相接地電容電流不超過20 A。錢家營(yíng)礦采用調(diào)容式消弧線圈跟蹤補(bǔ)償裝置，消除單相接地電容電流。對(duì)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈補(bǔ)償?shù)墓╇娤到y(tǒng)，單相接地時(shí)非故障線路開關(guān)所測(cè)零序電流特性與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)相同，而故障線路開關(guān)所測(cè)零序電流的大小和方向與消弧線圈的補(bǔ)償電流有關(guān)。由于錢家營(yíng)礦采用自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償?shù)南【€圈，接近于全補(bǔ)償狀態(tài)。因此故障線路開關(guān)所檢測(cè)到的零序電流不一定大于其本身線路的對(duì)地電容電流，且方向也與補(bǔ)償度有關(guān)。當(dāng)線路絕緣降低受潮瞬時(shí)接地時(shí)，對(duì)故障線路的判斷將出現(xiàn)困難，尤其對(duì)短線路非金屬性接地時(shí)可能出現(xiàn)開關(guān)拒動(dòng)現(xiàn)象，實(shí)際運(yùn)行中對(duì)于采區(qū)開關(guān)可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)減小零序電流動(dòng)作值，通過改造后兩年的使用情況來看，保護(hù)器動(dòng)作基本可靠。同時(shí)可以對(duì)保護(hù)器進(jìn)行改造，探討在保護(hù)器或選線裝置中引入零序?qū)Ъ{分析法進(jìn)一步確認(rèn)故障線路，消除變壓器中心點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地帶來的保護(hù)器誤動(dòng)作現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋紅衛(wèi).煤礦井下高低壓保護(hù)定值整定分析[J].工礦自動(dòng)化，2012（7）.

[2] 李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析[M].3版.中國(guó)電力出版社，2007（1）.endprint