[发明专利]一种提高煤矿6~10kV电网横向选择性的接地保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网接地保护方法，尤其涉及一种提高煤矿6~10kV电网横向选择性的接地保护方法。

背景技术

煤矿电网大部分为电缆供电，环境恶劣，电缆线路经常发生单相漏电或单相接地故障。这些故障可能会引起人身触电或导致瓦斯、煤尘爆炸，甚至使电气雷管提前引爆。因此，必须采取切实可行的接地保护措施，提高煤矿供电的安全性和可靠性。

目前，适用于煤矿电网的接地保护，按其工作原理可分为附加直流电源检测型、零序电压型、零序电流型和零序电流方向型等。每种接地保护原理都有自身适用范围和缺陷，接地保护拒动、误动现象时有发生。零序全电流功率方法克服了前面几种原理的缺陷，具有较高的可靠性和灵敏度，应用较为广泛。但是基于传统变电站的接地保护装置信息采集方式单一，单装置微机保护仅能使用自身获得的故障信息，无法实现全站底层数据的共享，每次仅计算零序电压与一条支路零序全电流的相位关系，增加了接地保护软件的计算时间，各保护装置之间难以实现配合，接地保护具有较低的横向选择性。智能变电站基于IEC61850标准，采用先进的智能设备，自动完成信息采集、测量、控制、保护等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能。智能变电站包含过程层、间隔层和站控层，过程层包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端；间隔层设备包括继电保护装置、测控装置、故障录波装置等二次设备；站控层包含自动化系统、战域控制系统、通信系统、对时系统等。过程层和间隔层通过过程层网络连接，间隔层和站控层通过站控层网络进行通信。智能变电站技术实现了采样值的数字化采集，网络化传输，底层数据可以得到最大程度地共享，为提高煤矿供电系统接地保护横向选择性提供了新的契机。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种提高煤矿6~10kV电网横向选择性的接地保护方法，该方法具有信息共享、简单易行、可靠性高的特点，大大提高了煤矿供电系统接地保护的横向选择性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种提高煤矿6~10kV电网横向选择性的接地保护方法，基于智能变电站信息采集技术，采用零序全电流群体功率方向原理判断发生接地故障的支路，具体包括以下步骤： 

（1）在地面与井下各变电站分别建成子智能变电站，在地面建成带有区域集控中心的站控层作为各子智能变电站的公共站控层，负责对各个子智能变电站进行协调控制；各子智能变电站包括间隔层和过程层，两者通过过程层网络进行通信；

（2）各子智能变电站监视母线零序电压，判断母线零序电压是否超过整定的门槛值，若母线零序电压超过其门槛值，电网有接地故障，进而进行以下步骤；

（3）各子智能变电站采用电子式互感器采集或采样母线零序电压及各支路零序全电流信息，合并单元对多条支路信息进行合并和同步处理后，发送到过程层网络，位于各子智能变电站间隔层的保护测控装置从过程层网络上获取母线及各支路故障信息，接地保护软件根据获得的故障信息，判断故障所在支路； 

（4）各子智能变电站的保护测控装置向故障支路对应的智能终端下发跳闸命令，智能终端跳开对应的开关，同时，各子智能变电站将接地故障信息上传至地面智能集控中心，保证了接地保护动作的横向选择性。

有益效果，由于采用了上述方案，实现了采样值的数字化采集和网络化传输，全站可以共享底层数据信息，对故障信息进行了充分的利用，克服了传统变电站综合自动化系统中单装置微机保护只能使用自身获得的故障信息、各个保护无法配合等缺点。基于零序全电流群体功率方向的接地保护能够同时将母线零序电压与多条支路的零序全电流进行比较，运算简单，可靠性高，保证了接地保护动作的准确性。大大提高了煤矿供电系统接地保护的横向选择性，有效减少了煤矿停电的范围，提高了煤矿供电系统运行的可靠性和安全性。

附图说明

图1为煤矿智能变电站中子智能变电站结构图。

图2为零序全电流功率方向原理图。

图3为本发明基于智能变电站信息采集方式的零序全电流群体功率方向原理图。

图4为本发明基于智能变电站零序全电流群体功率方向原理的接地保护方案逻辑图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

 实施例1：本发明包括以下步骤：