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科 技 成 果 鉴 定 函 审 表 成 果 名 称： 煤矿地面高压供电系统集散式选择性漏电 保护技术 完 成 单 位: 中国矿业大学（北京） 开滦（集团）蔚州矿业有限责任公司单侯矿 北京安瑞恒科技有限公司 组织鉴定单位： 中国煤炭工业协会 送 审 日 期： 2011年9月 国家科学技术委员会 一九九四年制 函审专家姓名 职 称 职 务 文化程度学位 所学专业 现从事专业 专家所在单位 单位名称 出生年月 隶属省部 代码 名称 所在地区 代码 名称 邮政编码 联系电话 通信地址 函 审 成 果 内 容 简 介 （1）项目来源 该项目属于横行合作课题。 （2）应用领域和技术原理 目前我国煤矿6~10kV电网的单相接地电流逐渐增大，一般需加装消弧线圈。由于 6~10kV的电网发生单相接地故障时，故障电流主要是电容电流，并且由于消弧线圈的补偿作用使得容性电流被补偿掉，故障信号变得很微弱，给故障选线技术带来了很大的困难。国内学者提出了诸多的故障选线理论或研制出了关于故障选线的设备，但由于其选线准确率不高，效果不理想，不能满足供电可靠性的要求，因此中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障的选线问题一直没有得到很好的解决。 本项目利用故障支路与非故障支路对地分布参数不同的特点，提出了一种新型的选线方法—模式识别法，来解决中性点经消弧线圈接地系统故障选线的难题。 模型参数识别原理是针对每条线路建立零序参数数学模型，利用零序电流，零序电压的采样数据，根据推导出的微分方程求解模型电容和电阻的估计值，根据得到的线路对地绝缘电阻或分布电容的数据，判断实际发生的故障是否符合所建立的模型。模型所建立要考虑电网对地的分布参数，而电缆线路对地分布参数主要由分布电容和绝缘电阻组成。首先对模型列出瞬态微分方程进行理论推导，分析计算所得出数据并找出这些数据的特征和规律。判断概括为：假设电网中同级的所有馈出线路均为非故障线路，每一条支路都列出这样的微分方程，并解出其中的未知参数，如果是非故障支路求得的结果一定会符合 函 审 成 果 内 容 简 介 （续） 模型中设定的参数值，而不符合模型参数的物理特征（计算值为负数）的一定是故障电路。 通过MATLAB仿真和现场实际运行，证明该方法是正确的。 （3）性能指标 装置的工作电压：220V；最大的长期工作湿度：90%~98%，短期可达到100%；输出继电器的触电容量：5A DC 24V;5A AC 220V。可以调节报警整定值，跳闸整定值；自由设定互感器变比；A/D精度：=14位；波特率=9600；具有可选的自锁/复位操作功能；可进行故障模拟测试；馈出电缆路数：56路；适应中性点接地方式：不接地，消弧线圈接地，高阻接地. 显示方式：下位机液晶显示数字，上位机显示图标，数据等。 （4）与国外同类技术比较 美国，英国，德国等国家煤矿地面变压所主变压器一般采用中性点直接或经电阻接地方式，漏电保护技术相对简单；俄罗斯（前苏联）采用不接地方式，漏电保护的研究一直处于国际领先地位，但是近年来随着计算机技术，网络技术的飞速发展，我国在该领域已经走在了世界前列。为解决小电流接地系统故障选线问题，国内众多高校，科研机构，设备制造厂提出了许多种方法，基于不同的选线原理已经推出了几代产品，但实际应用中的效果不理想。本课题提出的采用模型参数识别和零序功率方向原理等多重判据作为故障选线判据的方法，经近3年的现场运行实践证明，可以正确筛选出故障支路，其技术思想创新，新颖。 （5）成果的创造性，先进性 本系统采用目前较为先进的模型参数识别方法，首先，我们不再利用某此谐波分量的电流电压，而死利用模型适用频带内含有丰富故障信息的所有故障暂态电流，其中的各频率分量以及非周期分量，不再是干扰量，而是对选线有利的数据，避免了谐波分量提取产生的误差，保证了原始数据的可靠性。其次， 避开了直接对电气量进行比较，而是在推导出的微分方程下对线路模型的一个参数进行辨识，这个参数是相对固定的，不能过度电阻大小等外界因素变化， 函 审 成 果 内 容 简 介 （续） 健全线路故障，线路参数在故障过程中保持为正负，区别明显而且稳定，不受消弧线圈和间歇电弧影响。这种模型参数的稳定性不受故障随机因素的影响，为定制的整定带来很大的方便，也为构造灵敏的选线判据提供了可靠的基础。最后，该系统具有自举性，不需要进行群体比较，各线路选线独立进行，不受消弧线圈和间歇电弧影响。这种模型参数的稳定性不受故障随机因素的影响，为定制的整定带来很大的方便，也为构造灵敏的选线判据提供了可靠的基础。最后