【正文】 在負序電流中，感性分量是阻性分量的好多倍。因此，通過比較故障接地時所有之路的負序電流的振幅來實現(xiàn)故障接地支路的選擇。因此，任何一路負載的負序阻抗遠遠高與系統(tǒng)的。 （2） 這里為支路i的負序阻抗（包括負載的零序阻抗）；為系統(tǒng)的負序阻抗。在諧振接地系統(tǒng)中，有n條支路，當?shù)趉條發(fā)生故障接地（）。而且，它能適用于經(jīng)消弧線圈接地故障和高電阻接地故障。因此這種繼電保護在實際中很難實現(xiàn)。為了檢測擇高電阻接地故障支路，提出了一種新的選線方式，即比較零序電流的有功分量來選線。所以，當發(fā)生單相方向接地故障或低電阻接地故障時，在保護系統(tǒng)中，由于殘余電流的輸入，增加了零序電壓，這是一個很好的結(jié)果。因此在實際中缺乏靈敏性。很多人都認識到了這一點。通過比較諧振接地系統(tǒng)的高次諧波零序電流的幅值與相位，能進行單相故障線路的選線。因此，通過比較零序電流的幅值和相位很難進行故障線路的選線。然而，在諧振接地系統(tǒng)里，流經(jīng)故障接地支路的電流很小。在獨立單獨的電網(wǎng)系統(tǒng)中，故障接地支路的零序電流大小為其他支路流入的總和，而且故障接地支路的零序電流方向與非故障支路相反。中性點非有效接地的配電網(wǎng)隨著經(jīng)濟的發(fā)展在安全與電能方面提供了質(zhì)量保證。5，P36～96 工廠供電，同濟大學電氣工程系主編 電力工程電氣設計手冊，水利電力出版社 工廠配電設計手冊，水利電力出版社 煤礦電工手冊，煤炭工業(yè)出版社 王彥文，黃益莊，蘇 誠．礦用低壓電動機智能型保護裝置的研究[J],電力系統(tǒng)及其自動化學報，1996，(6)． 付子義．智能化礦用隔爆小型真空磁力啟動器保護功能的研究[J]．煤礦機電，2001要煥年,曹梅月．電力系統(tǒng)諧振接地[M]．北京：中國電力出版社，2000． .1杜永忠,李紅霞,2001,(04)1陳維江,蔡國雄,蔡雅萍,譚躍亭,張少軍,周永志,2004,(24)1,2001,(06)1[J].供用電,2000,(2).1[J].繼電器,2003,(4).1王吉慶,2003,(09)1張慧芬,潘貞存,田質(zhì)廣,桑在中,.一種中低壓配電網(wǎng)單相接地故障選線新方法[C].全國電網(wǎng)中性點接地方式與接地技術研討會論文集,2005.1[J].供用電,2000,(2).1羅士萍 . 微機保護實現(xiàn)原理及裝置 中國電力出版社 20015Zeng Xiangjun，Yin Xianggen，Chen Deshu，Zhang Zhe. Department of Electrical Power Engineering , Huazhong University of Science and Technology , Wuhan 4300742Oinis CHAARI. Ground Reoute Selection Protection principle of Zero sequence current active Component. Trans on Power Delivery, 1996, l ():1301一1308.附錄1附錄2附錄3：英文譯文譯文：中性點非有效接地配電網(wǎng)故障選線新原理曾祥君 尹項根 陳德樹 張哲(華中理工大學電力系, 武漢430074)摘要：提出采用負序電流及故障點損耗能量進行故障選線的新原理,該原理不受中性點接地方式的影響,適用于中性點不接地配電網(wǎng)、經(jīng)消弧線圈接地配電網(wǎng),甚至全補償運行的配電網(wǎng),該原理適合就地安裝,便于在饋線就地控制終端單元(FTU) 上實現(xiàn). 原理已經(jīng)仿真分析及模擬實驗論證。3 賀家李、宋從矩合編，電力系統(tǒng)繼電保護原理，中國電力出版社，1991。本人將以勤奮認真的工作態(tài)度、自強不息的人生追求，努力成為一個對學校、社會、國家有貢獻的人，作為對他們最大的回報。值此之際，特向給予我極大幫助的老師、朋友、同學們致以深深的謝意!感謝我的指導教師高赟高云老師，本論文是在高赟老師的悉心指導下完成的，導師嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，廣博的學術知識使學生深深折服。致謝四年的大學生活隨著畢業(yè)設計的臨近也即將結(jié)束，回首這學期的畢業(yè)設計，深深感到自己知識之膚淺，要學的東西還太多太多了，只可惜時間過的太快，以后能在課堂里學習的機會實在太少了。(3)該方案設計簡單，容易實現(xiàn)。由于零序電抗線圈的補償作用，勢必使故障支路的零序電流值減小，破壞了原先針對中性點絕緣系統(tǒng)所設計的零序電流方向型選擇性漏電保護裝置賴以工作的基礎。本文在參考國內(nèi)外相關文獻的基礎上，對智能磁力起動器的漏電保護原理、保護方法及其硬件的設計進行了研究，成功的模擬了漏電故障情況下的漏電信號處理環(huán)節(jié)。盡管如此運行中的電氣設備及其供電電纜，由于工作環(huán)境惡劣，漏電現(xiàn)象時有發(fā)生，漏電保護解決了因系統(tǒng)因漏電導致送電后產(chǎn)生的故障，避免了引發(fā)煤塵、瓦斯爆炸事故，對提高煤礦井下供電系統(tǒng)的安全有重要意義。漏電保護是保證煤礦井下安全供電的三大保護(保護接地漏電保護和過流保護)之一，是防止人身觸電的重要措施。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)輸出的電壓超出了A/D轉(zhuǎn)換的輸入電壓，通過并聯(lián)電阻分流再串電阻分壓彌補了設計中計算、誤差產(chǎn)生的偏差，成功獲得了設想的漏電信號。硬件分三部分：信號采集，信號處理和直流穩(wěn)壓電源。第四章 調(diào)試通過書本和網(wǎng)上的資料，在對漏電保護原理的學習和理解的基礎上，我確定了模擬漏電故障的方案。LM393 系列可直接與 TTL 及 CMOS 邏輯電路接口。該產(chǎn)品也可采用分離式電源，低電耗不受電源電壓值影響。LM393為雙電壓比較器，LM393 系列由兩個偏移電壓指標低達 的獨立精密電壓比較器構(gòu)成。18V；消耗電流小， ICC=；輸入失調(diào)電壓小， VIO=177。方框圖與引出端功能引出端序號功能符號引出端序號功能符號1輸出端1OUT15正向輸入端21N+(2)2反向輸入端11N(1)6反向輸入端21N(2)3正向輸入端11N+(1)7輸出端2OUT24地GND8電源VCC圖3—12 LM393方框圖與引出端功能該電路的特點如下：工作電源電壓范圍寬，單電源、雙電源均可工作，單電源： 2～36V，雙電源：177。W7900系列為負電壓輸出，除功能電極位置有差異外與W7800系列的應用電路一致。前者抵消較長輸入線的電感效應，防止產(chǎn)生自激振蕩。圖38輸出電壓波形(c)單相橋式整流電路的輸出電壓：負載電阻中通過的輸出電流：每只二極管中通過的電流僅為輸出電流一半：每只二極管承受的最高反向電壓：其內(nèi)部電路是在串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路的基礎上構(gòu)成的。為此常采用全波整流電路，最常見的就是單相橋式整流電路。 (3)將線路的電壓與電流變換成統(tǒng)一的標準值，以利于各種儀表和繼電保護裝置的標準化?；ジ衅骱妥儔浩鞯墓ぷ髟硐嗤?它只能實現(xiàn)電壓的變換,繼電器等電壓,繼電器等二次電氣系統(tǒng)與一次電氣系統(tǒng)隔離,以保證人員和二次設備的安全,將一次電氣系統(tǒng)的高電壓變換成同意標準的低電壓值(100伏,100/,100/3伏). 電力互感器的作用與電壓互感器的作用基本相同,不同的就是電流互感器是將一次電氣系統(tǒng)的大電流變換成標準的5安或1安供給繼續(xù)電器,測量儀表的電流線圈. 互感器的作用可以歸納為以下三點： (1)與測量儀表配合，對線路的電壓、電流、電能進行測量；與繼電保護裝置配合，對電力系統(tǒng)和設備進行保護。 (2)由于鐵芯磁通飽和，使鐵芯損耗增加，產(chǎn)生高熱，會損壞絕緣。當運行中電流互感器二次側(cè)開路后，一次側(cè)電流仍然不變，二次側(cè)電流等于零，則二次電流產(chǎn)生的去磁磁通也消失了。電流表相當于電流互感器小負載（阻抗?。y量裝置。電流互感器的二次側(cè)不能開路。電壓互感器的二次側(cè)不能短路。按照變壓器的原理運行。在供配電系統(tǒng)中，大電流、高電壓有時不能直接用電流表和電壓表來測量，必須通過互感器按比例減小后測量。有它可防止由電源線引起的串擾。變壓器可以有一個或幾個次級，其輸出電壓送往整流回路。因此， 變壓器的額定容量應根據(jù)用電負荷的需要進行選擇，不宜過大或過小。反之，功率越小，效率也就越低。渦流的存在使鐵芯發(fā)熱，消耗能量，這種損耗稱為渦流損耗。另一是渦流損耗，當變壓器工作時。變壓器的鐵損包括兩個方面。當電流通過線圈電阻發(fā)熱時，一部分電能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗。變壓器傳輸電能時總要產(chǎn)生損耗，這種損耗主要有銅損和鐵損。等于100%，變壓器將不產(chǎn)生任何損耗。等于輸入功率P1為輸出功率。為變壓器的效率；P1反之則為升壓變壓器。V1V2當n1初級次級電壓和線圈圈數(shù)間具有下列關系。時，其感應電動勢要比初級所加的電壓還要高，這種變壓器稱為升壓變壓器：當N2N1在初級線圈上加一交流電壓，在次級線圈兩端就會產(chǎn)生感應電動勢。為初級，N2和N2如電源變壓器的主要技術參數(shù)有：額定功率、額定電壓和電壓比、額定頻率、工作溫度等級、溫升、電壓調(diào)整率、絕緣性能和防潮性能，對于一般低頻變壓器的主要技術參數(shù)是：變壓比、頻率特性、非線性失真、磁屏蔽和靜電屏蔽、效率等。 工頻交流電的電壓是220V，而電子電路所需要直流一般是幾伏到幾十伏的低壓，如果直接對220V交流電進行整流，所得電壓并不合適，仍然不能使用。該電路采用的元器件較多、中間環(huán)節(jié)多，因而誤差增大，使裝置靈敏度降低，給煤礦供電安全帶來一定的危害。、處理單元電路漏電信號采集、處理單元電路如圖35所示,發(fā)生漏電故障的線路零序電流和零序電壓采集、處理電路各個點的波形如下: 從電路圖和波形中可以看出，零序電流要經(jīng)過積分、移相、微分后才與Uo信號進行相位比較疊加，故障支路的零序電流與零序電壓相位一致，輸出一系列脈沖。設計電路中的電壓，電流信號模擬出漏電故障時支路零序電壓、零序電流。 如圖3—5（2）是表示正弦電感中電壓和電流向量圖。式中具有與電阻相同的量綱。實驗中由電流互感器和電壓互感器獲的的信號模擬漏電時的零序電流和零序電壓，如圖34從變壓器二次側(cè)獲的15V的電壓的電路中獲得。若有故障，輸出的脈沖經(jīng)光耦送到單片機，經(jīng)一段漏電延時，如果漏電信號仍然存在，單片機則啟動報警、跳閘信號，提醒值班人員及時處理。如果保護裝置裝在發(fā)生單相接地的供電支路時，則零序電流與零序電壓Uo相位相同，輸出一個脈沖。其工作原理為:由零序電壓互感器輸出的零序電壓信號Uo經(jīng)過零比較器，送到相位比較疊加環(huán)節(jié)。由于漏電閉鎖保護能使故障的供電回路不投入工作,從而減少火花外露的機會,并且還可與自動重合閘裝置配合組成選擇性漏電保護系統(tǒng),為尋找故障帶來方便當電網(wǎng)橫向開出支路的某一支路發(fā)生漏電故障時，會在電網(wǎng)中產(chǎn)生零序電流和零序電壓，只需檢測各條支路上的零序電流和零序電壓的相角差，便可判別各支路是否為故障支路。智能磁力啟動器的漏電保護一般用大致有漏電閉鎖保護，漏電閉鎖主要用在低壓網(wǎng)絡,其作用是對電動機及供電電纜的絕緣水平進行合閘前的監(jiān)視,當絕緣值降到規(guī)定值以下或發(fā)生漏電時,漏電閉鎖保護裝置動作,將控制開關或磁力啟動器閉鎖,使之不能送電。與此同時，由于感性電流3經(jīng)過故障點f在故障線路I中流過，使得流過故障支路的電流值大大減小，而感性電流3并不流過非故障線路Ⅱ、Ⅲ，從而使零序電流方向保護裝置的靈敏度降低。當電纜絕緣性能下降，發(fā)生人身觸電時，流過人身的電流除線路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的電容電流外，還有經(jīng)三相電抗線圈和零序電抗線圈流過來的感性電流:。分開關處的漏電保護裝置根據(jù)此特點來區(qū)分故障支路，實現(xiàn)橫向選擇性。直流電流大小的變化反映了電網(wǎng)對地絕緣性能的好壞。同時在總開關處裝設采用附加電源直流檢測原理的漏電保護插件，電網(wǎng)中任一處漏電，該裝置均能反映，很好地滿足了漏電保護的全面 圖31 井下低壓電網(wǎng)漏電保護系統(tǒng)性要求，但它不具備選擇性功能，可做為整個供電單元的總后備保護，漏電保護系統(tǒng)的工作原理如圖32所示。漏電的保護范圍應覆蓋整個供電單元，在發(fā)生漏電故障時只切除漏電支路，其余支路均能正常供電。這種方案減少了故障短時停電的范圍，但增加了保護系統(tǒng)的復雜程度，因而應用有一定的局限性。 (4)兼有方向保護的自動復電式漏電保護為了使保護性能更加理想，可以在自動復電漏電保護系統(tǒng)中增加零序功率方向漏電保護單元。三是在變壓器容量較小(≤180 kV對于總開關，除分斷電流足夠大等常規(guī)要求外，還要求其分斷速度快和具有重合閘機構(gòu)，因此必須采用帶重合閘機構(gòu)的真空饋電開關，對于各分支饋電開關，要求就低多了，只需具有重合閘機構(gòu)即可，這就有3種方案可供選擇:一是研制新型的帶重合閘的空氣式饋電開關〔價格顯然比真空式低得多)。該要求可由特地設計的儲能延時電路來滿足，當停電時間較長(＞10s)時，儲能延時電路因能量耗盡而失效，從而閉鎖了重合閘的起動電路，因此，當上級停電后再送電時，各下級開關就不會自動合閘。但是，從全局看，考慮井下供電單元的綜合保護，短路閉鎖的設置還是非常有必要的。對于選擇性自動復電漏電保護系統(tǒng)來說，要求有可靠的漏電閉鎖是無可非議的，目前我國的漏電閉鎖技術也比較成熟，但如果同時還要求有可靠的短路閉鎖則不能不說是一種較高的要求，設置短路閉鎖后，受益最大的將是電網(wǎng)的過流保護系統(tǒng)，而自動復電漏電保護系統(tǒng)則受益甚微，主要是因為自動復電是漏電跳閘發(fā)生后在其他支路上進行，延時數(shù)秒鐘，而在這數(shù)秒鐘的時間里，其他正常支路恰好發(fā)生短路故障的幾率無疑是極低的，尤其是在線路已斷電的情況下。一種是整個供電單元全部采用礦用屏蔽電纜供電，利用屏蔽電纜在將要發(fā)生相間短路之前必先產(chǎn)生接地故障的特點，可以由漏電閉鎖插件同時完成對漏電和短路的檢測與閉鎖。自動復電所必需的短路閉鎖是指正常合閘前的短路故障閉鎖，其含義與漏電閉鎖類似，即開關或起動器分閘后短路閉鎖電路投人，對三相電網(wǎng)的相間絕緣進行檢測，若電網(wǎng)中存在或發(fā)生相間短路，則其出口電路將斷開開關或起動器的控制回路，使之不能合閘，這就是所要求的短路閉鎖。短路閉鎖問題自動復電所必需的短路閉鎖與傳統(tǒng)的井下過流保護中的短路閉鎖有很大區(qū)別。井下低壓饋電線上有可靠的漏電、短路檢測閉鎖裝置時，可采用瞬