[发明专利]基于电流变化率的煤矿电网短路故障快速判断方法

权利要求书

1.一种基于电流变化率的煤矿电网短路故障快速判断方法，主要作为煤矿电网短路故障判断，其特征在于：在判断过程中该方法主要包括四个阶段的判断计算：第一阶段，电流一阶导数计算；第二阶段，电流一阶导数过零点判断；第三阶段，电流一阶导数判断；第四阶段，电流二阶导数计算及判断；首先进入第一阶段，不间断计算煤矿电网线路电流变化率情况；然后进入第二阶段，判断电流一阶导数是否过零点，如果电流一阶导数过零，则进入第四阶段，启动电流二阶导数计算；否则，则进入第三阶段，与前一个电流变化率计算结果相比较，如果电流一阶导数超出设定的变化范围，则判定发生短路故障，如果未超过设定范围，进行第一阶段继续进行电流一阶导数计算；第四阶段中，电流二阶导数计算，与前一个计算的电流二阶导数相比较，如果超出设定范围，则判定为短路故障，并进行相应操作，否则，返回第一阶段。

2.根据权利要求1所述的基于电流变化率的煤矿电网短路故障快速判断方法，其特征在于：该方法的具体步骤为：

步骤1：线路电流瞬时值采集；通过安装在各条线路上的电流互感器，采集各条线路上流过的电流瞬时值信号，进行电流分析计算；

步骤2：进入第一阶段：电流一阶导数计算判断；计算各条线路电流一阶导数值，并进行数据记录；

步骤3：进入第二阶段：电流一阶导数过零点判断；计算得到的电流一阶导数值与上一个采样点的电流一阶导数值相对比，如计算值为零或前后两个计算值符号发生改变，则判定为电流一阶导数过零，则进入步骤5，否则，进入步骤4；

步骤4：进入第三阶段：将计算的电流一阶导数值与记录的前一个电流一阶导数值进行比较计算，计算式如下：

上式中，表示在t＝t₁时刻，电流对时间一阶导数的绝对值，表示在下一个采样时刻即t＝t₂时刻，电流对时间一阶导数的绝对值，k₁为系数，其大小根据煤矿电网实际供电情况进行设置；

若满足该式，则判定为短路故障，否则，进入步骤1；

步骤5：进入第四阶段：电流二阶导数计算；对于电流一阶导数过零点线路，计算多个电流二阶导数值，将电流二阶导数值与前一个电流二阶导数值进行比较计算，计算式如下：

表示在t＝t₁时刻，电流对时间二阶导数的绝对值，表示在下一个采样时刻即t＝t₂时刻，电流对时间二阶导数的绝对值，k₂为系数，其大小根据煤矿电网实际供电情况进行设置；

若满足该式，则判定为短路故障，否则，进入步骤2。

3.根据权利要求1所述的基于电流变化率的煤矿电网短路故障快速判断方法，其特征在于：根据煤矿电网网络形式和负荷结构不同，设置不同的电流一阶导数、电流二阶导数判断系数k₁，k₂，以满足煤矿电网供电负荷情况变化要求。