基于模式識別法的單相漏電故障選線原理及算法

邵彥寧

摘 要 對于基于模式識別法的單相漏電故障選線原理進行分析，是當(dāng)前進行建立在模式識別法基礎(chǔ)上的針對礦井井下供電系統(tǒng)的研究的主要內(nèi)容。對礦井中漏電特征以及固線接地方式進行分析，本文提出了建立在模式識別法基礎(chǔ)上的單相漏電故障選線原理以及算法，期望能夠?qū)β╇姽收系奶幚硖岢鲇行Т胧?/p>

關(guān)鍵詞 模式識別法 單相漏電故障 選線原理

在當(dāng)前煤礦10K電網(wǎng)主要負(fù)荷的實驗中發(fā)現(xiàn)大部分負(fù)荷都是在井下產(chǎn)生漏電故障的，一般是在井下負(fù)荷供電電纜中發(fā)現(xiàn)的，利用經(jīng)過線圈的感性電流，對于系統(tǒng)不會產(chǎn)生接地弧光過電壓，但是搜集到的零序電流可能根據(jù)傳統(tǒng)的利用零序電壓，以及零序電流之間的相位關(guān)系，形成了系統(tǒng)中的容性電流。利用MATLAB軟件，對于礦井下的單相漏電故障進行仿真分析，高壓系統(tǒng)產(chǎn)生的特性，對于故障選線原理進行驗證，得到相應(yīng)的算法可靠性。通過消弧線圈補償，雖然可以經(jīng)過消弧線圈的感性電流加以消除，但是對于溶性的單相接地電流以及人身觸電電流是不能進行補償?shù)摹?/p>

一、礦井中的消弧線圈的單相漏電故障特征

進行相應(yīng)的單相漏電故障，將零序電流的分布情況進行相應(yīng)的處置，在故障線路中將人身觸電和漏電等考慮在內(nèi)，采用消弧線圈接地方式，電網(wǎng)發(fā)生單相漏電故障概率較大，一般在架空線的補償范圍內(nèi)分布電容值，電纜主線出現(xiàn)電感分量的電流電壓，產(chǎn)生同一電壓系統(tǒng)的補償電壓值。此時，煤礦對地分布電容最大，一對于礦井中性點，對接地方式中弧線單相漏電故障特征進行分析。例如，電流大小相同的狀況下，發(fā)生單相漏電故障時，零序電流的分布在故障支路的零序電流大小和方向上，與漏電電流發(fā)生故障的線路不盡相同，一旦發(fā)生單相漏電故障，在漏電電流的人身觸電電流就會增加。通過計算公式可以得到整個供電系統(tǒng)對地電容電流以及流過消弧線圈的補償電流。[1]

IR=Il+ICZ

通過同一電壓系統(tǒng)的零序電壓作用，在相應(yīng)的弧線圈的補償程度之上，進行相應(yīng)的支路的零序電流的改變。隨著消弧線圈的補償程度，同一個電壓系統(tǒng)的零序電壓作用，發(fā)生了相位相差故障，支路的連續(xù)電流大小方向會隨之發(fā)生變化。在消弧線圈工作進行全補償狀態(tài)的時候，連續(xù)功率方向，對自身對地的分布電容可以進行決定。各條支路的領(lǐng)取電流的大小是建立在某些流向之路上。此時領(lǐng)取功率方向判斷會失效，故障支路的零序電流被定義為消弧線圈工作，在本身支路的電容電流中形成了多種不同的情況。如果補償之后發(fā)生了漏電電流，則本身的對地電容電流，在發(fā)生非故障支路的時候，方向會變?yōu)槟妇€流向之路。

二、建立在模式識別法基礎(chǔ)上的故障原理和算法

第一，在電路分析和相關(guān)知識的提出后，全新的選線方法被提出。對于方法的正確性和具體的研究思路進行了研究，得到了較為理想的模型。通過解散方程和使用價值的電網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)進行相應(yīng)的電容容量和絕緣參數(shù)的設(shè)置，進行故障支路的設(shè)置，采用不接地方式進行電路圖的繪制，按照線路模型進行參數(shù)的計算，得到了中性點的消弧線圈的接地效果。在沒有影響模型的正確性的前提下，采用消弧線圈的接地系統(tǒng)的分析，判定的思路是利用數(shù)學(xué)中的反證法，假設(shè)電網(wǎng)中同級的所有饋出線，設(shè)置了非故障支路，得到了微分方程，解除其中的未知參數(shù)，不符合模型參數(shù)的是故障支路。遵循這個思路，利用MATLAB進行了大量的仿真，涵蓋了不利于故障選線的極端情況。

第二，當(dāng)消弧線圈工作在欠補償?shù)臓顟B(tài)下，故障支路的領(lǐng)取功率方向是不固定的，方向與零故障支路相同的消弧線圈工作，再過補償狀態(tài)下，表現(xiàn)為漏電電流感性電流和物障之路的零序電流增大，此時連續(xù)電壓的相位關(guān)系，采用傳統(tǒng)的零序電流大小和方向的判定，在中性點經(jīng)過消弧線圈接地系統(tǒng)的判別，得到了故障線路的方法。

第三，非故障支路經(jīng)過吻合得到了故障，支路采用小接地電流方式，對中性點不接地方式進行等效電路圖的設(shè)置，發(fā)現(xiàn)第一條支路往往發(fā)生在單相接地故障中，可以使用微分方程得到計算。

采用這個思路，對于符合模型中設(shè)定的參數(shù)值，利用MATLAB進行大量仿制，得到了不利于故障選線的極端情況。對此方程符合中心點，接入，在不影響模型的正確性的前提下，分析相應(yīng)的弧線圈接地系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)，通過對仿真數(shù)據(jù)的研究發(fā)現(xiàn)計算結(jié)果趨于穩(wěn)定。

三、結(jié)語

基層制度的故障支路與設(shè)定的參數(shù)不相吻合，存在一定的規(guī)律性，則可判定微分方程的正確性。對于數(shù)據(jù)的挖掘，可以盡量降低對網(wǎng)站的升級，采用自動采集的方式，接觸網(wǎng)站，進行相應(yīng)的復(fù)制的漏點故障的獲取。如果支路是健全的，則可以設(shè)置為負(fù)值。電網(wǎng)發(fā)生單相漏電故障信號調(diào)整板，一般會得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。CP經(jīng)過數(shù)據(jù)的計算，最終得到的結(jié)果是完全符合要求的。采用模型參數(shù)識別法，使用微分方程，將電網(wǎng)各條饋出線路進行非故障支路的離散，對每條支路列出微分方程，通過計算機進行分析和求解，比較出各條支路的dd風(fēng)控參數(shù)，正確選出故障支路，做出相應(yīng)的故障報警信號，驗證了故障選線原理，以及算法的安全可靠。

（作者單位為廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司河源供電局）

參考文獻(xiàn)

[1] 王惠臣.基于模式識別法的單相漏電故障選線原理及算法[J].硅谷，2012（1）：131-132+99.

[2] 張世超，成志強，李鳴.管道沉降模式識別方法[J].中國測試，2018（7）：137-142.