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        基于模式識別法的單相漏電故障選線原理及算法

        2018-01-17 10:38:16邵彥寧
        經(jīng)營者 2018年18期

        邵彥寧

        摘 要 對于基于模式識別法的單相漏電故障選線原理進(jìn)行分析,是當(dāng)前進(jìn)行建立在模式識別法基礎(chǔ)上的針對礦井井下供電系統(tǒng)的研究的主要內(nèi)容。對礦井中漏電特征以及固線接地方式進(jìn)行分析,本文提出了建立在模式識別法基礎(chǔ)上的單相漏電故障選線原理以及算法,期望能夠?qū)β╇姽收系奶幚硖岢鲇行Т胧?/p>

        關(guān)鍵詞 模式識別法 單相漏電故障 選線原理

        在當(dāng)前煤礦10K電網(wǎng)主要負(fù)荷的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)大部分負(fù)荷都是在井下產(chǎn)生漏電故障的,一般是在井下負(fù)荷供電電纜中發(fā)現(xiàn)的,利用經(jīng)過線圈的感性電流,對于系統(tǒng)不會產(chǎn)生接地弧光過電壓,但是搜集到的零序電流可能根據(jù)傳統(tǒng)的利用零序電壓,以及零序電流之間的相位關(guān)系,形成了系統(tǒng)中的容性電流。利用MATLAB軟件,對于礦井下的單相漏電故障進(jìn)行仿真分析,高壓系統(tǒng)產(chǎn)生的特性,對于故障選線原理進(jìn)行驗(yàn)證,得到相應(yīng)的算法可靠性。通過消弧線圈補(bǔ)償,雖然可以經(jīng)過消弧線圈的感性電流加以消除,但是對于溶性的單相接地電流以及人身觸電電流是不能進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹?/p>

        一、礦井中的消弧線圈的單相漏電故障特征

        進(jìn)行相應(yīng)的單相漏電故障,將零序電流的分布情況進(jìn)行相應(yīng)的處置,在故障線路中將人身觸電和漏電等考慮在內(nèi),采用消弧線圈接地方式,電網(wǎng)發(fā)生單相漏電故障概率較大,一般在架空線的補(bǔ)償范圍內(nèi)分布電容值,電纜主線出現(xiàn)電感分量的電流電壓,產(chǎn)生同一電壓系統(tǒng)的補(bǔ)償電壓值。此時(shí),煤礦對地分布電容最大,一對于礦井中性點(diǎn),對接地方式中弧線單相漏電故障特征進(jìn)行分析。例如,電流大小相同的狀況下,發(fā)生單相漏電故障時(shí),零序電流的分布在故障支路的零序電流大小和方向上,與漏電電流發(fā)生故障的線路不盡相同,一旦發(fā)生單相漏電故障,在漏電電流的人身觸電電流就會增加。通過計(jì)算公式可以得到整個(gè)供電系統(tǒng)對地電容電流以及流過消弧線圈的補(bǔ)償電流。[1]

        IR=Il+ICZ

        通過同一電壓系統(tǒng)的零序電壓作用,在相應(yīng)的弧線圈的補(bǔ)償程度之上,進(jìn)行相應(yīng)的支路的零序電流的改變。隨著消弧線圈的補(bǔ)償程度,同一個(gè)電壓系統(tǒng)的零序電壓作用,發(fā)生了相位相差故障,支路的連續(xù)電流大小方向會隨之發(fā)生變化。在消弧線圈工作進(jìn)行全補(bǔ)償狀態(tài)的時(shí)候,連續(xù)功率方向,對自身對地的分布電容可以進(jìn)行決定。各條支路的領(lǐng)取電流的大小是建立在某些流向之路上。此時(shí)領(lǐng)取功率方向判斷會失效,故障支路的零序電流被定義為消弧線圈工作,在本身支路的電容電流中形成了多種不同的情況。如果補(bǔ)償之后發(fā)生了漏電電流,則本身的對地電容電流,在發(fā)生非故障支路的時(shí)候,方向會變?yōu)槟妇€流向之路。

        二、建立在模式識別法基礎(chǔ)上的故障原理和算法

        第一,在電路分析和相關(guān)知識的提出后,全新的選線方法被提出。對于方法的正確性和具體的研究思路進(jìn)行了研究,得到了較為理想的模型。通過解散方程和使用價(jià)值的電網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的電容容量和絕緣參數(shù)的設(shè)置,進(jìn)行故障支路的設(shè)置,采用不接地方式進(jìn)行電路圖的繪制,按照線路模型進(jìn)行參數(shù)的計(jì)算,得到了中性點(diǎn)的消弧線圈的接地效果。在沒有影響模型的正確性的前提下,采用消弧線圈的接地系統(tǒng)的分析,判定的思路是利用數(shù)學(xué)中的反證法,假設(shè)電網(wǎng)中同級的所有饋出線,設(shè)置了非故障支路,得到了微分方程,解除其中的未知參數(shù),不符合模型參數(shù)的是故障支路。遵循這個(gè)思路,利用MATLAB進(jìn)行了大量的仿真,涵蓋了不利于故障選線的極端情況。

        第二,當(dāng)消弧線圈工作在欠補(bǔ)償?shù)臓顟B(tài)下,故障支路的領(lǐng)取功率方向是不固定的,方向與零故障支路相同的消弧線圈工作,再過補(bǔ)償狀態(tài)下,表現(xiàn)為漏電電流感性電流和物障之路的零序電流增大,此時(shí)連續(xù)電壓的相位關(guān)系,采用傳統(tǒng)的零序電流大小和方向的判定,在中性點(diǎn)經(jīng)過消弧線圈接地系統(tǒng)的判別,得到了故障線路的方法。

        第三,非故障支路經(jīng)過吻合得到了故障,支路采用小接地電流方式,對中性點(diǎn)不接地方式進(jìn)行等效電路圖的設(shè)置,發(fā)現(xiàn)第一條支路往往發(fā)生在單相接地故障中,可以使用微分方程得到計(jì)算。

        采用這個(gè)思路,對于符合模型中設(shè)定的參數(shù)值,利用MATLAB進(jìn)行大量仿制,得到了不利于故障選線的極端情況。對此方程符合中心點(diǎn),接入,在不影響模型的正確性的前提下,分析相應(yīng)的弧線圈接地系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù),通過對仿真數(shù)據(jù)的研究發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果趨于穩(wěn)定。

        三、結(jié)語

        基層制度的故障支路與設(shè)定的參數(shù)不相吻合,存在一定的規(guī)律性,則可判定微分方程的正確性。對于數(shù)據(jù)的挖掘,可以盡量降低對網(wǎng)站的升級,采用自動(dòng)采集的方式,接觸網(wǎng)站,進(jìn)行相應(yīng)的復(fù)制的漏點(diǎn)故障的獲取。如果支路是健全的,則可以設(shè)置為負(fù)值。電網(wǎng)發(fā)生單相漏電故障信號調(diào)整板,一般會得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。CP經(jīng)過數(shù)據(jù)的計(jì)算,最終得到的結(jié)果是完全符合要求的。采用模型參數(shù)識別法,使用微分方程,將電網(wǎng)各條饋出線路進(jìn)行非故障支路的離散,對每條支路列出微分方程,通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和求解,比較出各條支路的dd風(fēng)控參數(shù),正確選出故障支路,做出相應(yīng)的故障報(bào)警信號,驗(yàn)證了故障選線原理,以及算法的安全可靠。

        (作者單位為廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司河源供電局)

        參考文獻(xiàn)

        [1] 王惠臣.基于模式識別法的單相漏電故障選線原理及算法[J].硅谷,2012(1):131-132+99.

        [2] 張世超,成志強(qiáng),李鳴.管道沉降模式識別方法[J].中國測試,2018(7):137-142.

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