矿井低压电网选漏保护系统的接地补偿方法

摘要

一种矿井低压电网选漏保护系统的接地补偿方法，其特征在于矿井低压选漏保护系统的各相邻分路开关中，装设选漏保护器、零序电抗器LK及三相电抗器SK，由各分路零序电抗器LK产生电感电流IL，补偿本线路对地电容电流Ic。即采用各馈出分路的就地(分散)补偿方式，取代传统的电源母线处(如借助JY－82种零序电抗器)的集中补偿方式，这就使矿井低压选漏保护系统在保证横向选择性与纵向选择性的条件下，又能将低压电网对地电容性电流补偿到JB6314－92所规定的数值，并获得类似自动跟踪补偿的效果，从而能减少人身触电伤亡和防范接地电弧引燃瓦斯爆炸。

说明书

一、技术领域：

本发明属于矿井低压电网选择性漏电保护系统。

二、技术背景：

我国煤矿井下低压电网一般为中性点不接地系统。该系统发生单相接地漏电时，会在接地点产生数十至数百毫安的电容性电弧电流，导致人身触电伤亡或引燃瓦斯爆炸。为此，在该系统中通过三相电抗器SK的中性点接一个零序电抗器LK再经电容C接地，就能产生电感电流I_L用以补偿电网对地电容电流I_C，从而减免不安全因素。

但是，我国现有低压选漏保护装置(如应用较广的KXL-1、BJJ型以及各种综合保护装置中的选漏装置等)都是采用零序功率方向原理或相敏保护原理的，因而都只能适用于井下低压无零序电抗器补偿功能的电网，否则会因系统可能出现接地过补偿而进入“死区”，失去选漏保护作用。因此，为了保证选漏保护的“横向选择性”，现有的井下低压选漏保护系统都是“无接地补偿的系统”，即这种选漏保护系统都不具备补偿低压电网对地电容电流的功能，都把低压电网总检漏继电器中唯一的零序电抗器废除掉(或者直接以电阻取代，或者在零序电抗器旁并联一个等值电容)，这种做法显然增大了人身触电的危险性，也增大了接地故障电流引爆瓦斯的可能性，这显然于煤矿安全不利，也不符合JB6314-92之第4.2.4条和5.14条的明文规定。

三、发明的内容：

本申请的目的是针对我国现有矿井低压选漏保护系统必须废除零序电抗器补偿功能方可保证选漏准确性这一缺陷，发明一种矿井低压电网选漏保护系统的接地补偿方法。

本申请的技术方案是在现有矿井低压选漏保护系统中，增加补偿电网对地电容性电流的功能，并采用分散补偿方式取代传统的集中补偿方式。即在连接于低压母线的各相邻各分路开关中，不仅要装设选漏保护器，而且必须装设零序电抗器LK及三相电抗器SK，由LK产生电感电流I_L，补偿本线路对地电容电流I_C。而在电源进线总开关中，只需装设附加直流电源的检漏保护器及绝缘监视器(如KΩ表)。

在这种具有接地补偿功能的低压选漏保护系统中，各分路的选漏保护器必须能适应于欠补偿、全补偿、过补偿等各种补偿状态。公开号为CN1657960A的发明专利“矿井低压电网时序鉴别选漏方法及保护器”就能完全满足上述要求。若系统通常处于欠补偿运行，分路的选漏保护装置也可采用相敏原理或零序功率方向原理。

本发明的积极效果是在确保选漏保护系统横向选择性和纵向选择性的基础上，增加对电网对地电容电流的补偿设备(零序电抗器)，并采用各馈出分路的就地(分散)补偿方式，取代传统的电源母线处(如借助JY-82中零序电抗器)的集中补偿方式，从而获得类似自动跟踪补偿的效果；这就使矿井低压选漏保护系统在保证横向选择性与纵向选择性的条件下，又能将低压电网对地电容性电流补偿到JB6314-92所规定的数值，且不因分支线路的投入或切除而引起接地故障点漏电电流的大幅度跃变，从而能减少人身触电伤亡和防范接地电弧引燃瓦斯爆炸。

四、附图说明

图1是现有技术方案的系统示意图，图2是本发明实施例的系统示意图。

五、具体实施方式

如图2所示：矿用变压器SB将6KV高压电变为低压(660V或1140V)，接入总馈电开关，在总馈电开关中，经三相电抗器SK的中性点接零序电抗器LK，并经电容C₂接地，LK用来产生电感性电流I_L以补偿本分路的对地电容性电流I_C。JDLX系发明专利“矿井低压电网时序鉴别选漏方法及保护器”(公开号为1657960A)。图2中，JDLX由零序电流互感器LH取得零序电流信号I₀，又从SK中性点与大地之间经R₁、C₁、R₂分压取得零序电压U₀，JDLX保护器输出信号SC控制分路开关跳闸。

在上述实施方式中，具体补偿方案有两种方式：

一是各分路开关中的零序电抗器LK通常采用欠补偿方式，并使各分路本身的I_L/I_C＝70％～80％。

二是各分路开关中的零序电抗器LK通常采用过补偿方式，并使各分路的I_L/I_C＝120％～130％。

在上述实施方式中，“有选择性的漏电保护系统”其“选择性”包括横向选择性与纵向选择性两个方面。如附图2所示，“横向选择性”是在同一母线上相邻的各分路开关中分别装设低压选漏保护装置JDLX，各自担负本线路的漏电保护；“纵向选择性”是在电源进线开关中装设总检漏保护装置，并在动作时限上比各分路选漏保护延迟一个时段Δt＝200～300ms，以此确保纵向电路上、下级时间上的动作次序，使总检漏保护成为各分路选漏保护之后备保护。设于各分路开关中的选漏保护装置JDLX只在本线路发生单相接地漏电故障时动作，而设于上级总开关中的检漏保护装置只要全电网绝缘水平下降到最低允许值时就起动。