CN103439628B - 一种矿井电网暂态选漏装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿井电网暂态选漏装置及方法，其装置包括微控制器模块和与微控制器模块相接的数据存储器模块，微控制器模块的输入端接有A/D转换电路模块、时钟电路模块和按键操作电路模块，A/D转换电路模块的输入端接有消噪及滤波电路模块，消噪及滤波电路模块的输入端接有电网电压及零序电压传变电路模块和多个支路零序电流传变电路模块，微控制器模块的输出端接有液晶显示电路模块。其方法包括步骤：一、漏电信号的获取，二、漏电信号的采集、存储及分析处理，三、判断电网是否漏电，四、选择漏电支路，五、选漏结果存储及显示。本发明选漏简单、快捷，自适应性好，能够同时实现横向与纵向选择性瞬动，工作可靠性高，便于推广使用。

Description

一种矿井电网暂态选漏装置及方法

技术领域

本发明涉及矿井供电安全技术领域，尤其是涉及一种矿井电网暂态选漏装置及方法。

背景技术

漏电是矿井电网主要的故障形式(约占80％)。矿井电网处于具有爆炸性气体的特殊生产环境中，对其漏电故障需可靠检测、快速动作于跳闸，以保证安全。漏电保护是矿井电网三大保护之一。

目前,漏电保护基本上都采用以下模式：支线上装设零序功率方向保护，以便实现横向选择性；干线上装设的附加直流源式保护，作为干线的保护和支线后备保护，实现纵向选择性。纵向选择性的实现依靠延时实现，实际上这种附加直流源式总检漏继电器的滞后动作时间至少250ms以上，这就使得支线漏电保护拒动或干线漏电时，故障的持续时间较长，电火花引爆瓦斯的可能性增大。矿井电网的电源进线处普遍装有直流检测型的总检漏继电器，其含有零序电抗器，由于零序电抗器的补偿作用，矿井电网可能处于补偿状态，这使得唯一具有选漏功能的功率方向保护失效。

具有借鉴价值的中压电网的单相接地故障选线中，许多学者提出了暂态信号检测的方法选线，如基于小波包分析的选线。暂态行波小波分析选线，利用暂态信号处理故障是很有意义的探索，但中压电网的暂态处理方法不能直接照搬于矿井选漏，因为中压电网的选线方法一般都算法复杂，处理时间长。并且中压电网选线方式虽多，但装置现场应用效果不够理想。对单相接地故障，地面中压电网只要求动作于信号，且故障后可持续运行一段时间(一般为2小时)，这为选线提供了足够的时间；而矿井电网具有有“极限安全电流”和30mA·s的要求，漏电需立即动作于跳闸。所以，矿井电网的选漏保护方法必须简单，数据窗短，动作可靠。

传统的漏电保护的研究与设计均以漏电稳态特征为依据。随着现代微电子技术的发展，特别是高速处理器件的出现，为暂态过程的检测提供了可能，如果用暂态过程特征识别漏电，就有可能提高漏电保护的速度。而现有技术中还没有用暂态过程特征识别漏电的装置和方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、设计合理、接线方便、抗干扰性好、能够实现对微弱的零序电流信号的准确获取并实现准确快速选漏的矿井电网暂态选漏装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种矿井电网暂态选漏装置，其特征在于：包括微控制器模块和与微控制器模块相接的数据存储器模块，所述微控制器模块的输入端接有A/D转换电路模块、时钟电路模块和按键操作电路模块，所述A/D转换电路模块的输入端接有消噪及滤波电路模块，所述消噪及滤波电路模块的输入端接有电网电压及零序电压传变电路模块和多个支路零序电流传变电路模块，所述微控制器模块的输出端接有液晶显示电路模块。

上述的一种矿井电网暂态选漏装置，其特征在于：所述电网电压及零序电压传变电路模块包括三相五柱式电压互感器PT1、电压互感器TV9和TV10，瞬态抑制二极管TVS9和TVS10，多孔磁珠CR9和CR10，电阻R9和R10，以及非极性电容C9和C10；所述三相五柱式电压互感器PT1的辅助二次绕组的一端与所述电压互感器TV9的一次绕组的一端相接，所述三相五柱式电压互感器PT1的辅助二次绕组的另一端与所述电压互感器TV9的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV9的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS9的引脚1和多孔磁珠CR9的引脚1相接，所述电压互感器TV9的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS9的引脚2和多孔磁珠CR9的引脚4相接，所述多孔磁珠CR9的引脚2与电阻R9的一端相接，所述电阻R9的另一端与非极性电容C9的一端相接且为所述电网电压及零序电压传变电路模块的零序电压输出端AIN10，所述多孔磁珠CR9的引脚3和非极性电容C9的另一端均接地；所述三相五柱式电压互感器PT1的主二次绕组的一端与所述电压互感器TV10的一次绕组的一端相接，所述三相五柱式电压互感器PT1的主二次绕组的另一端与所述电压互感器TV10的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV10的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS10的引脚1和多孔磁珠CR10的引脚1相接，所述电压互感器TV10的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS10的引脚2和多孔磁珠CR10的引脚4相接，所述多孔磁珠CR10的引脚2与电阻R10的一端相接，所述电阻R10的另一端与非极性电容C10的一端相接且为所述电网电压及零序电压传变电路模块的电网电压输出端AIN09，所述多孔磁珠CR10的引脚3和非极性电容C10的另一端均接地。

上述的一种矿井电网暂态选漏装置，其特征在于：所述支路零序电流传变电路模块的数量为8个且分别为第一支路零序电流传变电路、第二支路零序电流传变电路、第三支路零序电流传变电路、第四支路零序电流传变电路、第五支路零序电流传变电路、第六支路零序电流传变电路、第七支路零序电流传变电路和第八支路零序电流传变电路，所述第一支路零序电流传变电路包括第一零序电流互感器CT1，电压互感器TV1，瞬态抑制二极管TVS1，多孔磁珠CR1，电阻R1和R13以及非极性电容C1；所述第一零序电流互感器CT1的一个输出端与电阻R13的一端和电压互感器TV1的一次绕组的一端相接，所述第一零序电流互感器CT1的另一个输出端与电阻R13的另一端和电压互感器TV1的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV1的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS1的引脚1和多孔磁珠CR1的引脚1相接，所述电压互感器TV1的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS1的引脚2和多孔磁珠CR1的引脚4相接，所述多孔磁珠CR1的引脚2与电阻R1的一端相接，所述电阻R1的另一端与非极性电容C1的一端相接且为所述第一支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN01，所述多孔磁珠CR1的引脚3和非极性电容C1的另一端均接地；所述第二支路零序电流传变电路包括第二零序电流互感器CT2，电压互感器TV2，瞬态抑制二极管TVS2，多孔磁珠CR2，电阻R2和R14以及非极性电容C2；所述第二零序电流互感器CT2的一个输出端与电阻R14的一端和电压互感器TV2的一次绕组的一端相接，所述第二零序电流互感器CT2的另一个输出端与电阻R14的另一端和电压互感器TV2的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV2的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS2的引脚1和多孔磁珠CR2的引脚1相接，所述电压互感器TV2的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS2的引脚2和多孔磁珠CR2的引脚4相接，所述多孔磁珠CR2的引脚2与电阻R2的一端相接，所述电阻R2的另一端与非极性电容C2的一端相接且为所述第二支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN02，所述多孔磁珠CR2的引脚3和非极性电容C2的另一端均接地；所述第三支路零序电流传变电路包括第三零序电流互感器CT3，电压互感器TV3，瞬态抑制二极管TVS3，多孔磁珠CR3，电阻R3和R15以及非极性电容C3；所述第三零序电流互感器CT3的一个输出端与电阻R15的一端和电压互感器TV3的一次绕组的一端相接，所述第三零序电流互感器CT3的另一个输出端与电阻R15的另一端和电压互感器TV3的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV3的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS3的引脚1和多孔磁珠CR3的引脚1相接，所述电压互感器TV3的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS3的引脚2和多孔磁珠CR3的引脚4相接，所述多孔磁珠CR3的引脚2与电阻R3的一端相接，所述电阻R3的另一端与非极性电容C3的一端相接且为所述第三支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN03，所述多孔磁珠CR3的引脚3和非极性电容C3的另一端均接地；所述第四支路零序电流传变电路包括第四零序电流互感器CT4，电压互感器TV4，瞬态抑制二极管TVS4，多孔磁珠CR4，电阻R4和R16以及非极性电容C4；所述第四零序电流互感器CT4的一个输出端与电阻R16的一端和电压互感器TV4的一次绕组的一端相接，所述第四零序电流互感器CT4的另一个输出端与电阻R16的另一端和电压互感器TV4的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV4的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS4的引脚1和多孔磁珠CR4的引脚1相接，所述电压互感器TV4的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS4的引脚2和多孔磁珠CR4的引脚4相接，所述多孔磁珠CR4的引脚2与电阻R4的一端相接，所述电阻R4的另一端与非极性电容C4的一端相接且为所述第四支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN04，所述多孔磁珠CR4的引脚3和非极性电容C4的另一端均接地；所述第五支路零序电流传变电路包括第五零序电流互感器CT5，电压互感器TV5，瞬态抑制二极管TVS5，多孔磁珠CR5，电阻R5和R17以及非极性电容C5；所述第五零序电流互感器CT5的一个输出端与电阻R17的一端和电压互感器TV5的一次绕组的一端相接，所述第五零序电流互感器CT5的另一个输出端与电阻R17的另一端和电压互感器TV5的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV5的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS5的引脚1和多孔磁珠CR5的引脚1相接，所述电压互感器TV5的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS5的引脚2和多孔磁珠CR5的引脚4相接，所述多孔磁珠CR5的引脚2与电阻R5的一端相接，所述电阻R5的另一端与非极性电容C5的一端相接且为所述第五支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN05，所述多孔磁珠CR5的引脚3和非极性电容C5的另一端均接地；所述第六支路零序电流传变电路包括第六零序电流互感器CT6，电压互感器TV6，瞬态抑制二极管TVS6，多孔磁珠CR6，电阻R6和R18以及非极性电容C6；所述第六零序电流互感器CT6的一个输出端与电阻R18的一端和电压互感器TV6的一次绕组的一端相接，所述第六零序电流互感器CT6的另一个输出端与电阻R18的另一端和电压互感器TV6的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV6的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS6的引脚1和多孔磁珠CR6的引脚1相接，所述电压互感器TV6的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS6的引脚2和多孔磁珠CR7的引脚4相接，所述多孔磁珠CR6的引脚2与电阻R6的一端相接，所述电阻R6的另一端与非极性电容C6的一端相接且为所述第六支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN06，所述多孔磁珠CR6的引脚3和非极性电容C6的另一端均接地；所述第七支路零序电流传变电路包括第七零序电流互感器CT7，电压互感器TV7，瞬态抑制二极管TVS7，多孔磁珠CR7，电阻R7和R19以及非极性电容C7；所述第七零序电流互感器CT7的一个输出端与电阻R19的一端和电压互感器TV7的一次绕组的一端相接，所述第七零序电流互感器CT7的另一个输出端与电阻R19的另一端和电压互感器TV7的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV7的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS7的引脚1和多孔磁珠CR7的引脚1相接，所述电压互感器TV7的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS7的引脚2和多孔磁珠CR7的引脚4相接，所述多孔磁珠CR7的引脚2与电阻R7的一端相接，所述电阻R7的另一端与非极性电容C7的一端相接且为所述第七支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN07，所述多孔磁珠CR7的引脚3和非极性电容C7的另一端均接地；所述第八支路零序电流传变电路包括第八零序电流互感器CT8，电压互感器TV8，瞬态抑制二极管TVS8，多孔磁珠CR8，电阻R8和R20以及非极性电容C8；所述第八零序电流互感器CT8的一个输出端与电阻R20的一端和电压互感器TV8的一次绕组的一端相接，所述第八零序电流互感器CT8的另一个输出端与电阻R20的另一端和电压互感器TV8的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV8的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS8的引脚1和多孔磁珠CR8的引脚1相接，所述电压互感器TV8的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS8的引脚2和多孔磁珠CR8的引脚4相接，所述多孔磁珠CR8的引脚2与电阻R8的一端相接，所述电阻R8的另一端与非极性电容C8的一端相接且为所述第八支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN08，所述多孔磁珠CR8的引脚8和非极性电容C8的另一端均接地。

上述的一种矿井电网暂态选漏装置，其特征在于：所述消噪及滤波电路模块包括分别用于对第一支路零序电流传变电路、第二支路零序电流传变电路、第三支路零序电流传变电路、第四支路零序电流传变电路、第五支路零序电流传变电路、第六支路零序电流传变电路、第七支路零序电流传变电路和第八支路零序电流传变电路输出的零序电流信号进行消噪滤波处理的第一消噪及滤波电路、第二消噪及滤波电路、第三消噪及滤波电路、第四消噪及滤波电路、第五消噪及滤波电路、第六消噪及滤波电路、第七消噪及滤波电路和第八消噪及滤波电路，以及分别用于对电网电压及零序电压传变电路模块输出的电网电压信号和零序电压信号进行滤波调理的第九消噪及滤波电路和第十消噪及滤波电路；所述第一消噪及滤波电路由电阻R16和R17，以及磁珠CR25和非极性电容C27组成；所述磁珠CR25的一端与所述第一支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN01相接，所述磁珠CR25的另一端与电阻R16的一端和电阻R17的一端相接，所述电阻R17的另一端与非极性电容C27的一端相接且为所述第一消噪及滤波电路的输出端AIN01AD，所述电阻R16的另一端和非极性电容C27的另一端均接地；所述第二消噪及滤波电路由电阻R14和R15，以及磁珠CR24和非极性电容C26组成；所述磁珠CR24的一端与所述第二支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN02相接，所述磁珠CR24的另一端与电阻R14的一端和电阻R15的一端相接，所述电阻R15的另一端与非极性电容C26的一端相接且为所述第二消噪及滤波电路的输出端AIN02AD，所述电阻R14的另一端和非极性电容C26的另一端均接地；所述第三消噪及滤波电路由电阻R12和R13，以及磁珠CR23和非极性电容C25组成；所述磁珠CR23的一端与所述第三支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN03相接，所述磁珠CR23的另一端与电阻R12的一端和电阻R13的一端相接，所述电阻R13的另一端与非极性电容C25的一端相接且为所述第三消噪及滤波电路的输出端AIN03AD，所述电阻R12的另一端和非极性电容C25的另一端均接地；所述第四消噪及滤波电路由电阻R10和R11，以及磁珠CR22和非极性电容C24组成；所述磁珠CR22的一端与所述第四支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN04相接，所述磁珠CR22的另一端与电阻R10的一端和电阻R11的一端相接，所述电阻R11的另一端与非极性电容C24的一端相接且为所述第四消噪及滤波电路的输出端AIN04AD，所述电阻R10的另一端和非极性电容C24的另一端均接地；所述第五消噪及滤波电路由电阻R8和R9，以及磁珠CR21和非极性电容C23组成；所述磁珠CR21的一端与所述第五支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN05相接，所述磁珠CR21的另一端与电阻R8的一端和电阻R9的一端相接，所述电阻R9的另一端与非极性电容C23的一端相接且为所述第五消噪及滤波电路的输出端AIN05AD，所述电阻R8的另一端和非极性电容C23的另一端均接地；所述第六消噪及滤波电路由电阻R6和R7，以及磁珠CR20和非极性电容C22组成；所述磁珠CR20的一端与所述第六支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN06相接，所述磁珠CR20的另一端与电阻R6的一端和电阻R7的一端相接，所述电阻R7的另一端与非极性电容C22的一端相接且为所述第六消噪及滤波电路的输出端AIN06AD，所述电阻R6的另一端和非极性电容C22的另一端均接地；所述第七消噪及滤波电路由电阻R4和R5，以及磁珠CR19和非极性电容C21组成；所述磁珠CR19的一端与所述第七支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN07相接，所述磁珠CR19的另一端与电阻R4的一端和电阻R5的一端相接，所述电阻R5的另一端与非极性电容C21的一端相接且为所述第七消噪及滤波电路的输出端AIN07AD，所述电阻R4的另一端和非极性电容C21的另一端均接地；所述第八消噪及滤波电路由电阻R2和R3，以及磁珠CR18和非极性电容C20组成；所述磁珠CR18的一端与所述第八支路零序电流传变电路的零序电流输出端AIN08相接，所述磁珠CR18的另一端与电阻R2的一端和电阻R3的一端相接，所述电阻R3的另一端与非极性电容C20的一端相接且为所述第八消噪及滤波电路的输出端AIN08AD，所述电阻R2的另一端和非极性电容C20的另一端均接地；所述第九消噪及滤波电路由电阻R49和R50，以及磁珠CR37和非极性电容C58组成；所述磁珠CR37的一端与所述电网电压及零序电压传变电路模块的电网电压输出端AIN09相接，所述磁珠CR37的另一端与电阻R49的一端和电阻R50的一端相接，所述电阻R50的另一端与非极性电容C58的一端相接且为所述第九消噪及滤波电路的输出端AIN09AD，所述电阻R49的另一端和非极性电容C58的另一端均接地；所述第十消噪及滤波电路由电阻R47和R48，以及磁珠CR36和非极性电容C57组成；所述磁珠CR36的一端与所述电网电压及零序电压传变电路模块的零序电压输出端AIN10相接，所述磁珠CR36的另一端与电阻R47的一端和电阻R48的一端相接，所述电阻R48的另一端与非极性电容C57的一端相接且为所述第十消噪及滤波电路的输出端AIN10AD，所述电阻R47的另一端和非极性电容C57的另一端均接地。

上述的一种矿井电网暂态选漏装置，其特征在于：所述微控制器模块主要由DSP芯片TMS320F2182构成，所述A/D转换电路模块包括A/D转换器TLC3578，A/D转换器TLC3574，芯片REF198，第一芯片74LV245，电阻R196、R197、R198、R199、R190、R200、R201和R202，非极性电容C73、C75、C78、C79和C85，以及极性电容C12、C13、C74、C76和C86；所述A/D转换器TLC3578的引脚1和A/D转换器TLC3574的引脚1均与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚34相接且通过电阻R196与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚2、引脚7和引脚24以及A/D转换器TLC3574的引脚2、引脚7和引脚24均与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚3和A/D转换器TLC3574的引脚3均与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚40相接且通过电阻R197与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚4与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚79相接且通过电阻R200与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3574的引脚4与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚83相接且通过电阻R199与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚5和A/D转换器TLC3574的引脚5均与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚79相接且通过电阻R198与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚6和A/D转换器TLC3574的引脚6均接地，所述A/D转换器TLC3578的引脚8与所述第一芯片74LV245的引脚9相接且通过电阻R201与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3574的引脚8与所述第一芯片74LV245的引脚8相接且通过电阻R202与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述第一芯片74LV245的引脚1、引脚10和引脚19均接地，所述第一芯片74LV245的引脚20与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述第一芯片74LV245的引脚18～15依次对应与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚92～95相接，所述第一芯片74LV245的引脚14与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚98相接，所述第一芯片74LV245的引脚13与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚101相接，所述第一芯片74LV245的引脚12与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚102相接，所述第一芯片74LV245的引脚11与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚104相接；所述A/D转换器TLC3578的引脚9～16依次对应与所述第一消噪及滤波电路的输出端AIN01AD、第二消噪及滤波电路的输出端AIN02AD、第三消噪及滤波电路的输出端AIN03AD、第四消噪及滤波电路的输出端AIN04AD、第五消噪及滤波电路的输出端AIN05AD、第六消噪及滤波电路的输出端AIN06AD、第七消噪及滤波电路的输出端AIN07AD和第八消噪及滤波电路的输出端AIN08AD相接，所述A/D转换器TLC3574的引脚9和引脚10依次对应与所述第九消噪及滤波电路的输出端AIN09AD和第十消噪及滤波电路的输出端AIN10AD相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚17和引脚23以及A/D转换器TLC3574的引脚13和引脚19均与+5V电源的输出端AVCC相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚18、引脚20和引脚22以及A/D转换器TLC3574的引脚14、引脚16和引脚18均接地，所述A/D转换器TLC3578的引脚19和A/D转换器TLC3574的引脚15均与极性电容C74的正极、极性电容C76的正极、非极性电容C78的一端、非极性电容C79的一端、非极性电容C85的一端、极性电容C86的正极、极性电容C12的正极和芯片REF198的引脚6相接，所述极性电容C74的负极、极性电容C76的负极、非极性电容C78的另一端、非极性电容C79的另一端、非极性电容C85的另一端、极性电容C86的负极、极性电容C12的负极和芯片REF198的引脚4均接地，所述芯片REF198的的引脚2和极性电容C13的正极均与+15V电源的输出端+15V相接，所述极性电容C13的负极接地，所述A/D转换器TLC3578的引脚21通过非极性电容C75接地，所述A/D转换器TLC3574的引脚17通过非极性电容C73接地。

本发明还提供了一种方法简单、快捷、灵敏度高、自适应性强、能够同时实现横向与纵向选择性瞬动、工作可靠性高的矿井电网暂态选漏方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、漏电信号的获取：电网电压及零序电压传变电路模块对电网电压和零序电压进行实时检测并将检测到的信号输出给消噪及滤波电路模块，多个支路零序电流传变电路模块分别对多条支路的零序电流进行实时检测并将检测到的信号输出给消噪及滤波电路模块，消噪及滤波电路模块对电网电压信号、零序电压信号和多条支路的零序电流信号进行消噪及滤波处理；

步骤二、漏电信号的采集、存储及分析处理：A/D转换电路模块在微控制器模块的控制下，对经过消噪及滤波处理的电网电压信号、零序电压信号和多条支路的零序电流信号进行周期采样，并对每一采样周期内所采集的信号进行A/D转换后输出给微控制器模块，微控制器模块将其接收到的电网电压信号和零序电压信号以及多条支路零序电流信号存储到数据存储器模块中，并对信号进行分析处理，得到电网电压、电网零序电压和各条支路零序电流超前于电网零序电压的角度α₁、α₂、…、α_m并存储到数据存储器模块中；其中，m为支路总数且为自然数；

步骤三、判断电网是否漏电：微控制器模块调用电网漏电判断模块对其在步骤二中分析处理得到的数据进行进一步分析处理，判断电网是否漏电，当电网不漏电时，返回步骤二；当电网漏电时，执行步骤四；

步骤四、选择漏电支路，其具体过程如下：

步骤401、微控制器模块对其分析处理得到的人工漏电或电网漏电发生后半个周波内的m条支路的零序电流采样值进行进一步分析处理，根据公式计算得到第k条支路和第j条支路的零序电流距离Δ_kj，并组成零序电流距离矩阵D＝(Δ_kj)_m×m；其中，i_k(n)为第k条支路在n点的零序电流采样值，i_j(n)为第j条支路在n点的零序电流采样值，N为每条支路在人工漏电或电网漏电发生后半个周波内的采样点数，k＝1、2、…、m，j＝1、2、…、m；

步骤402、微控制器模块根据公式 $e_k=\underset{1\≤k\≤8}{\max }\left({\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{kj}}\right)-[\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{kj}}-\underset{1\≤k\≤8}{\max }\left({\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{kj}}\right)]/(m-2)$ 计算得到零序电流距离矩阵D第k列的明显大距离差e_k，并组成选漏向量E＝[e₁,e₂,...,e_m]；其中，为零序电流距离矩阵D中第k列的最大元素，k＝1、2、…、m；

步骤403、首先，微控制器模块根据公式计算得到零序电流距离矩阵D第k列的明显大距离差e_k的区域像f_k，并组成区域像向量F＝[f₁,f₂,...,f_m]；其中，为选漏向量E中的最小元素，为选漏向量E中的最大元素，k＝1、2、…、m；然后，微控制器模块根据公式计算得到区域像向量F的明显小区域像差p，其中，为区域像向量F中的次小元素，为区域像向量F中的最小元素；

步骤404、微控制器模块将明显小区域像差p与设定的明显小区域像差门槛值p_set相比较，当p＜p_set时，判断为干线漏电；否则，当p≥p_set时，判断为支路漏电，并选择出选漏向量E中最小元素对应的支路作为漏电支路；

步骤五、选漏结果存储及显示：微控制器模块将步骤四中的选漏结果存储到数据存储器模块中，并控制液晶显示电路模块对步骤四中的选漏结果进行显示。

上述的方法，其特征在于：步骤三中微控制器模块调用电网漏电判断模块对其在步骤二中分析处理得到的数据进行进一步分析处理，判断电网是否漏电的具体过程为：微控制器模块将其分析处理得到的半个周波内的多个电网零序电压与设定的电网零序电压门槛值U_op相比较，当多个电网零序电压均大于电网零序电压门槛值U_op时，判断为电网漏电；否则，当多个电网零序电压中有小于电网零序电压门槛值U_op的时，判断为电网不漏电。

上述的方法，其特征在于：步骤三中所述电网零序电压门槛值U_op的取值为电网电压的0.15倍，步骤404中所述明显小区域像差门槛值p_set的取值为0.5。

上述的方法，其特征在于：步骤三中微控制器模块调用电网漏电判断模块对其在步骤二中分析处理得到的数据进行进一步分析处理，判断电网是否漏电的具体过程如下：

步骤301、计算漏电电阻R_g：微控制器模块根据公式计算出漏电电阻R_g，其中，U_a为电网电压、U₀为电网零序电压，ω为角频率，C为电网总的对地电容值，L为补偿电感值；

步骤302、判断电网是否漏电：首先，重复步骤301，计算出连续半个周波内的多个漏电电阻值R_g，然后，微控制器模块将半个周波内的多个漏电电阻值R_g与设定的漏电动作电阻值R_op相比较，当连续半个周波内的多个漏电电阻值R_g均小于漏电动作电阻值R_op时，判断为电网漏电发生，否则，判断为电网未发生漏电。

上述的方法，其特征在于：步骤302中设定的漏电动作电阻值R_op的取值依据MT189-88《矿用隔爆型检漏继电器》的规定，当电网为1140V时，漏电动作电阻值R_op取20kΩ；当电网为660V时，漏电动作电阻值R_op取11kΩ。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明矿井电网暂态选漏装置的电路结构简单，设计合理，接线方便，抗干扰性好。

2、本发明中的支路零序电流传变电路通过对零序电流信号进行滤波、消噪、抗瞬变处理，能够实现对微弱的零序电流信号的准确获取。

3、本发明A/D转换电路模块中采用了串口形式的A/D转换器TLC3578，与并口形式的A/D转换器相比，抗干扰性能更好。

4、本发明矿井电网暂态选漏方法与传统应用小波变换分析暂态信号的算法相比，不需要复杂的数学运算，实现容易。

5、在暂态过渡阶段，故障支路的零序电流波形态势与非故障支路的明显不同，本发明的选漏方法综合反映了信号中每一频率分量相位关系及幅值信息，不需要复杂的频率变换，无需直接计算故障稳态信号幅值和相角，算法简单、快捷；采用暂态过程特征识别漏电，就有可能提高漏电保护的速度。

6、本发明采用故障发生后半个周波的暂态数据，即可实现快速选漏；区别漏电支路和非漏电支路的特征量明显不同，距离差有1个数量级的差别，具有较高的选漏灵敏性。

7、本发明的选漏方法利用选漏向量中的明显大距离差来选择漏电支路，不仅能够实现横向选择性瞬动；而且可以实现纵向选择性瞬动，不再依靠延时；横向选择具有自适应性。而传统选漏方法纵向选择性依靠延时，故障危害时间长，人身触电危险性大。

8、本发明的选漏方法不受不同线路、漏电电阻、漏电角、故障位置等因素的影响，有很强的抗噪声干扰能力，工作可靠性高。

9、本发明的实用性强，解决了含补偿零序电抗器的电网选漏难的技术问题，同时适用于中性点不接地系统和补偿谐振接地系统的不同运行方式，避免了传统选择性漏电保护的动作死区，具有较高的系统结构和运行方式的自适应性，便于推广使用。

综上所述，本发明设计合理，选漏简单、快捷，具有较好的系统运行方式自适应性，能够同时实现横向与纵向选择性瞬动，工作可靠性高，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明矿井电网暂态选漏装置的电路原理框图。

图2为本发明电网电压及零序电压传变电路模块的电路原理图。

图3为本发明微控制器模块的电路原理图。

图4为本发明支路零序电流传变电路模块的电路原理图。

图5为本发明信号调理电路模块的电路原理图。

图6为本发明A/D转换电路模块的电路原理图。

图7为补偿度为10％、采样频率为2400Hz的情况下支路1漏电时各支路的零序电流波形图。

图8为本发明矿井电网暂态选漏方法的方法流程图。

附图标记说明:

1—微控制器模块；    2—数据存储器模块；      3—A/D转换电路模块；

4—时钟电路模块；    5—按键操作电路模块；    6—信号调理电路模块；

6-1—第一消噪及滤波电路；        6-2—第二消噪及滤波电路；

6-3—第三消噪及滤波电路；        6-4—第四消噪及滤波电路；

6-5—第五消噪及滤波电路；        6-6—第六消噪及滤波电路；

6-7—第七消噪及滤波电路；        6-8—第八消噪及滤波电路；

6-9—第九消噪及滤波电路；        6-10—第十消噪及滤波电路；

7—电网电压及零序电压传变电路模块；    8—支路零序电流传变电路；

8-1—第一支路零序电流传变电路；    8-2—第二支路零序电流传变电路；

8-3—第三支路零序电流传变电路；    8-4—第四支路零序电流传变电路；

8-5—第五支路零序电流传变电路；    8-6—第六支路零序电流传变电路；

8-7—第七支路零序电流传变电路；    8-8—第八支路零序电流传变电路；

9—液晶显示电路模块。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的矿井电网暂态选漏装置，包括微控制器模块1和与微控制器模块1相接的数据存储器模块2，所述微控制器模块1的输入端接有A/D转换电路模块3、时钟电路模块4和按键操作电路模块5，所述A/D转换电路模块3的输入端接有消噪及滤波电路模块6，所述消噪及滤波电路模块6的输入端接有电网电压及零序电压传变电路模块7和多个支路零序电流传变电路模块8，所述微控制器模块1的输出端接有液晶显示电路模块9。其中，按键操作电路模块5和液晶显示电路模块9组成了人机交互的通道，用于实现人对该矿井电网暂态选漏装置的干预，具有参数设定、事件记录查询、就地显示功能。

如图2所示，本实施例中，所述电网电压及零序电压传变电路模块7包括三相五柱式电压互感器PT1、电压互感器TV9和TV10，瞬态抑制二极管TVS9和TVS10，多孔磁珠CR9和CR10，电阻R9和R10，以及非极性电容C9和C10；所述三相五柱式电压互感器PT1的辅助二次绕组的一端与所述电压互感器TV9的一次绕组的一端相接，所述三相五柱式电压互感器PT1的辅助二次绕组的另一端与所述电压互感器TV9的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV9的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS9的引脚1和多孔磁珠CR9的引脚1相接，所述电压互感器TV9的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS9的引脚2和多孔磁珠CR9的引脚4相接，所述多孔磁珠CR9的引脚2与电阻R9的一端相接，所述电阻R9的另一端与非极性电容C9的一端相接且为所述电网电压及零序电压传变电路模块7的零序电压输出端AIN10，所述多孔磁珠CR9的引脚3和非极性电容C9的另一端均接地；所述三相五柱式电压互感器PT1的主二次绕组的一端与所述电压互感器TV10的一次绕组的一端相接，所述三相五柱式电压互感器PT1的主二次绕组的另一端与所述电压互感器TV10的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV10的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS10的引脚1和多孔磁珠CR10的引脚1相接，所述电压互感器TV10的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS10的引脚2和多孔磁珠CR10的引脚4相接，所述多孔磁珠CR10的引脚2与电阻R10的一端相接，所述电阻R10的另一端与非极性电容C10的一端相接且为所述电网电压及零序电压传变电路模块7的电网电压输出端AIN09，所述多孔磁珠CR10的引脚3和非极性电容C10的另一端均接地。所述电网电压及零序电压传变电路模块7主要完成电网电压和零序电压的测取、变换和消噪滤波。

如图4所示，本实施例中，所述支路零序电流传变电路模块8的数量为8个且分别为第一支路零序电流传变电路8-1、第二支路零序电流传变电路8-2、第三支路零序电流传变电路8-3、第四支路零序电流传变电路8-4、第五支路零序电流传变电路8-5、第六支路零序电流传变电路8-6、第七支路零序电流传变电路8-7和第八支路零序电流传变电路8-8，所述第一支路零序电流传变电路8-1包括第一零序电流互感器CT1，电压互感器TV1，瞬态抑制二极管TVS1，多孔磁珠CR1，电阻R1和R13以及非极性电容C1；所述第一零序电流互感器CT1的一个输出端与电阻R13的一端和电压互感器TV1的一次绕组的一端相接，所述第一零序电流互感器CT1的另一个输出端与电阻R13的另一端和电压互感器TV1的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV1的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS1的引脚1和多孔磁珠CR1的引脚1相接，所述电压互感器TV1的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS1的引脚2和多孔磁珠CR1的引脚4相接，所述多孔磁珠CR1的引脚2与电阻R1的一端相接，所述电阻R1的另一端与非极性电容C1的一端相接且为所述第一支路零序电流传变电路8-1的零序电流输出端AIN01，所述多孔磁珠CR1的引脚3和非极性电容C1的另一端均接地；所述第二支路零序电流传变电路8-2包括第二零序电流互感器CT2，电压互感器TV2，瞬态抑制二极管TVS2，多孔磁珠CR2，电阻R2和R14以及非极性电容C2；所述第二零序电流互感器CT2的一个输出端与电阻R14的一端和电压互感器TV2的一次绕组的一端相接，所述第二零序电流互感器CT2的另一个输出端与电阻R14的另一端和电压互感器TV2的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV2的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS2的引脚1和多孔磁珠CR2的引脚1相接，所述电压互感器TV2的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS2的引脚2和多孔磁珠CR2的引脚4相接，所述多孔磁珠CR2的引脚2与电阻R2的一端相接，所述电阻R2的另一端与非极性电容C2的一端相接且为所述第二支路零序电流传变电路8-2的零序电流输出端AIN02，所述多孔磁珠CR2的引脚3和非极性电容C2的另一端均接地；所述第三支路零序电流传变电路8-3包括第三零序电流互感器CT3，电压互感器TV3，瞬态抑制二极管TVS3，多孔磁珠CR3，电阻R3和R15以及非极性电容C3；所述第三零序电流互感器CT3的一个输出端与电阻R15的一端和电压互感器TV3的一次绕组的一端相接，所述第三零序电流互感器CT3的另一个输出端与电阻R15的另一端和电压互感器TV3的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV3的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS3的引脚1和多孔磁珠CR3的引脚1相接，所述电压互感器TV3的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS3的引脚2和多孔磁珠CR3的引脚4相接，所述多孔磁珠CR3的引脚2与电阻R3的一端相接，所述电阻R3的另一端与非极性电容C3的一端相接且为所述第三支路零序电流传变电路8-3的零序电流输出端AIN03，所述多孔磁珠CR3的引脚3和非极性电容C3的另一端均接地；所述第四支路零序电流传变电路8-4包括第四零序电流互感器CT4，电压互感器TV4，瞬态抑制二极管TVS4，多孔磁珠CR4，电阻R4和R16以及非极性电容C4；所述第四零序电流互感器CT4的一个输出端与电阻R16的一端和电压互感器TV4的一次绕组的一端相接，所述第四零序电流互感器CT4的另一个输出端与电阻R16的另一端和电压互感器TV4的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV4的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS4的引脚1和多孔磁珠CR4的引脚1相接，所述电压互感器TV4的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS4的引脚2和多孔磁珠CR4的引脚4相接，所述多孔磁珠CR4的引脚2与电阻R4的一端相接，所述电阻R4的另一端与非极性电容C4的一端相接且为所述第四支路零序电流传变电路8-4的零序电流输出端AIN04，所述多孔磁珠CR4的引脚3和非极性电容C4的另一端均接地；所述第五支路零序电流传变电路8-5包括第五零序电流互感器CT5，电压互感器TV5，瞬态抑制二极管TVS5，多孔磁珠CR5，电阻R5和R17以及非极性电容C5；所述第五零序电流互感器CT5的一个输出端与电阻R17的一端和电压互感器TV5的一次绕组的一端相接，所述第五零序电流互感器CT5的另一个输出端与电阻R17的另一端和电压互感器TV5的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV5的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS5的引脚1和多孔磁珠CR5的引脚1相接，所述电压互感器TV5的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS5的引脚2和多孔磁珠CR5的引脚4相接，所述多孔磁珠CR5的引脚2与电阻R5的一端相接，所述电阻R5的另一端与非极性电容C5的一端相接且为所述第五支路零序电流传变电路8-5的零序电流输出端AIN05，所述多孔磁珠CR5的引脚3和非极性电容C5的另一端均接地；所述第六支路零序电流传变电路8-6包括第六零序电流互感器CT6，电压互感器TV6，瞬态抑制二极管TVS6，多孔磁珠CR6，电阻R6和R18以及非极性电容C6；所述第六零序电流互感器CT6的一个输出端与电阻R18的一端和电压互感器TV6的一次绕组的一端相接，所述第六零序电流互感器CT6的另一个输出端与电阻R18的另一端和电压互感器TV6的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV6的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS6的引脚1和多孔磁珠CR6的引脚1相接，所述电压互感器TV6的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS6的引脚2和多孔磁珠CR7的引脚4相接，所述多孔磁珠CR6的引脚2与电阻R6的一端相接，所述电阻R6的另一端与非极性电容C6的一端相接且为所述第六支路零序电流传变电路8-6的零序电流输出端AIN06，所述多孔磁珠CR6的引脚3和非极性电容C6的另一端均接地；所述第七支路零序电流传变电路8-7包括第七零序电流互感器CT7，电压互感器TV7，瞬态抑制二极管TVS7，多孔磁珠CR7，电阻R7和R19以及非极性电容C7；所述第七零序电流互感器CT7的一个输出端与电阻R19的一端和电压互感器TV7的一次绕组的一端相接，所述第七零序电流互感器CT7的另一个输出端与电阻R19的另一端和电压互感器TV7的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV7的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS7的引脚1和多孔磁珠CR7的引脚1相接，所述电压互感器TV7的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS7的引脚2和多孔磁珠CR7的引脚4相接，所述多孔磁珠CR7的引脚2与电阻R7的一端相接，所述电阻R7的另一端与非极性电容C7的一端相接且为所述第七支路零序电流传变电路8-7的零序电流输出端AIN07，所述多孔磁珠CR7的引脚3和非极性电容C7的另一端均接地；所述第八支路零序电流传变电路8-8包括第八零序电流互感器CT8，电压互感器TV8，瞬态抑制二极管TVS8，多孔磁珠CR8，电阻R8和R20以及非极性电容C8；所述第八零序电流互感器CT8的一个输出端与电阻R20的一端和电压互感器TV8的一次绕组的一端相接，所述第八零序电流互感器CT8的另一个输出端与电阻R20的另一端和电压互感器TV8的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV8的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS8的引脚1和多孔磁珠CR8的引脚1相接，所述电压互感器TV8的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS8的引脚2和多孔磁珠CR8的引脚4相接，所述多孔磁珠CR8的引脚2与电阻R8的一端相接，所述电阻R8的另一端与非极性电容C8的一端相接且为所述第八支路零序电流传变电路8-8的零序电流输出端AIN08，所述多孔磁珠CR8的引脚8和非极性电容C8的另一端均接地。所述支路零序电流传变电路模块8主要用于各支路的零序电流的测取，变化为对应的电压信号，并对零序电流信号进行滤波、消噪、抗瞬变处理，能够实现对微弱的零序电流信号的准确获取。

如图5所示，本实施例中，所述消噪及滤波电路模块6包括分别用于对第一支路零序电流传变电路8-1、第二支路零序电流传变电路8-2、第三支路零序电流传变电路8-3、第四支路零序电流传变电路8-4、第五支路零序电流传变电路8-5、第六支路零序电流传变电路8-6、第七支路零序电流传变电路8-7和第八支路零序电流传变电路8-8输出的零序电流信号进行消噪滤波处理的第一消噪及滤波电路6-1、第二消噪及滤波电路6-2、第三消噪及滤波电路6-3、第四消噪及滤波电路6-4、第五消噪及滤波电路6-5、第六消噪及滤波电路6-6、第七消噪及滤波电路6-7和第八消噪及滤波电路6-8，以及分别用于对电网电压及零序电压传变电路模块7输出的电网电压信号和零序电压信号进行滤波调理的第九消噪及滤波电路6-9和第十消噪及滤波电路6-10；所述第一消噪及滤波电路6-1由电阻R16和R17，以及磁珠CR25和非极性电容C27组成；所述磁珠CR25的一端与所述第一支路零序电流传变电路8-1的零序电流输出端AIN01相接，所述磁珠CR25的另一端与电阻R16的一端和电阻R17的一端相接，所述电阻R17的另一端与非极性电容C27的一端相接且为所述第一消噪及滤波电路6-1的输出端AIN01AD，所述电阻R16的另一端和非极性电容C27的另一端均接地；所述第二消噪及滤波电路6-2由电阻R14和R15，以及磁珠CR24和非极性电容C26组成；所述磁珠CR24的一端与所述第二支路零序电流传变电路8-2的零序电流输出端AIN02相接，所述磁珠CR24的另一端与电阻R14的一端和电阻R15的一端相接，所述电阻R15的另一端与非极性电容C26的一端相接且为所述第二消噪及滤波电路6-2的输出端AIN02AD，所述电阻R14的另一端和非极性电容C26的另一端均接地；所述第三消噪及滤波电路6-3由电阻R12和R13，以及磁珠CR23和非极性电容C25组成；所述磁珠CR23的一端与所述第三支路零序电流传变电路8-3的零序电流输出端AIN03相接，所述磁珠CR23的另一端与电阻R12的一端和电阻R13的一端相接，所述电阻R13的另一端与非极性电容C25的一端相接且为所述第三消噪及滤波电路6-3的输出端AIN03AD，所述电阻R12的另一端和非极性电容C25的另一端均接地；所述第四消噪及滤波电路6-4由电阻R10和R11，以及磁珠CR22和非极性电容C24组成；所述磁珠CR22的一端与所述第四支路零序电流传变电路8-4的零序电流输出端AIN04相接，所述磁珠CR22的另一端与电阻R10的一端和电阻R11的一端相接，所述电阻R11的另一端与非极性电容C24的一端相接且为所述第四消噪及滤波电路6-4的输出端AIN04AD，所述电阻R10的另一端和非极性电容C24的另一端均接地；所述第五消噪及滤波电路6-5由电阻R8和R9，以及磁珠CR21和非极性电容C23组成；所述磁珠CR21的一端与所述第五支路零序电流传变电路8-5的零序电流输出端AIN05相接，所述磁珠CR21的另一端与电阻R8的一端和电阻R9的一端相接，所述电阻R9的另一端与非极性电容C23的一端相接且为所述第五消噪及滤波电路6-5的输出端AIN05AD，所述电阻R8的另一端和非极性电容C23的另一端均接地；所述第六消噪及滤波电路6-6由电阻R6和R7，以及磁珠CR20和非极性电容C22组成；所述磁珠CR20的一端与所述第六支路零序电流传变电路8-6的零序电流输出端AIN06相接，所述磁珠CR20的另一端与电阻R6的一端和电阻R7的一端相接，所述电阻R7的另一端与非极性电容C22的一端相接且为所述第六消噪及滤波电路6-6的输出端AIN06AD，所述电阻R6的另一端和非极性电容C22的另一端均接地；所述第七消噪及滤波电路6-7由电阻R4和R5，以及磁珠CR19和非极性电容C21组成；所述磁珠CR19的一端与所述第七支路零序电流传变电路8-7的零序电流输出端AIN07相接，所述磁珠CR19的另一端与电阻R4的一端和电阻R5的一端相接，所述电阻R5的另一端与非极性电容C21的一端相接且为所述第七消噪及滤波电路6-7的输出端AIN07AD，所述电阻R4的另一端和非极性电容C21的另一端均接地；所述第八消噪及滤波电路6-8由电阻R2和R3，以及磁珠CR18和非极性电容C20组成；所述磁珠CR18的一端与所述第八支路零序电流传变电路8-8的零序电流输出端AIN08相接，所述磁珠CR18的另一端与电阻R2的一端和电阻R3的一端相接，所述电阻R3的另一端与非极性电容C20的一端相接且为所述第八消噪及滤波电路6-8的输出端AIN08AD，所述电阻R2的另一端和非极性电容C20的另一端均接地；所述第九消噪及滤波电路6-9由电阻R49和R50，以及磁珠CR37和非极性电容C58组成；所述磁珠CR37的一端与所述电网电压及零序电压传变电路模块7的电网电压输出端AIN09相接，所述磁珠CR37的另一端与电阻R49的一端和电阻R50的一端相接，所述电阻R50的另一端与非极性电容C58的一端相接且为所述第九消噪及滤波电路6-9的输出端AIN09AD，所述电阻R49的另一端和非极性电容C58的另一端均接地；所述第十消噪及滤波电路6-10由电阻R47和R48，以及磁珠CR36和非极性电容C57组成；所述磁珠CR36的一端与所述电网电压及零序电压传变电路模块7的零序电压输出端AIN10相接，所述磁珠CR36的另一端与电阻R47的一端和电阻R48的一端相接，所述电阻R48的另一端与非极性电容C57的一端相接且为所述第十消噪及滤波电路6-10的输出端AIN10AD，所述电阻R47的另一端和非极性电容C57的另一端均接地。

如图3所示，本实施例中，所述微控制器模块1主要由DSP芯片TMS320F2182构成，所述微控制器模块1主要由DSP芯片TMS320F2182构成。DSP芯片TMS320F2182是一款32位的DSP控制器，与单片机机相比，具有精度高、成本低、功耗小、性能高、外设集成度高的特点；如图6所示，本实施例中，所述A/D转换电路模块3包括A/D转换器TLC3578，A/D转换器TLC3574，芯片REF198，第一芯片74LV245，电阻R196、R197、R198、R199、R190、R200、R201和R202，非极性电容C73、C75、C78、C79和C85，以及极性电容C12、C13、C74、C76和C86；所述A/D转换器TLC3578的引脚1和A/D转换器TLC3574的引脚1均与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚34相接且通过电阻R196与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚2、引脚7和引脚24以及A/D转换器TLC3574的引脚2、引脚7和引脚24均与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚3和A/D转换器TLC3574的引脚3均与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚40相接且通过电阻R197与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚4与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚79相接且通过电阻R200与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3574的引脚4与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚83相接且通过电阻R199与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚5和A/D转换器TLC3574的引脚5均与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚79相接且通过电阻R198与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚6和A/D转换器TLC3574的引脚6均接地，所述A/D转换器TLC3578的引脚8与所述第一芯片74LV245的引脚9相接且通过电阻R201与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3574的引脚8与所述第一芯片74LV245的引脚8相接且通过电阻R202与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述第一芯片74LV245的引脚1、引脚10和引脚19均接地，所述第一芯片74LV245的引脚20与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述第一芯片74LV245的引脚18～15依次对应与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚92～95相接，所述第一芯片74LV245的引脚14与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚98相接，所述第一芯片74LV245的引脚13与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚101相接，所述第一芯片74LV245的引脚12与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚102相接，所述第一芯片74LV245的引脚11与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚104相接；所述A/D转换器TLC3578的引脚9～16依次对应与所述第一消噪及滤波电路6-1的输出端AIN01AD、第二消噪及滤波电路6-2的输出端AIN02AD、第三消噪及滤波电路6-3的输出端AIN03AD、第四消噪及滤波电路6-4的输出端AIN04AD、第五消噪及滤波电路6-5的输出端AIN05AD、第六消噪及滤波电路6-6的输出端AIN06AD、第七消噪及滤波电路6-7的输出端AIN07AD和第八消噪及滤波电路6-8的输出端AIN08AD相接，所述A/D转换器TLC3574的引脚9和引脚10依次对应与所述第九消噪及滤波电路6-9的输出端AIN09AD和第十消噪及滤波电路6-10的输出端AIN10AD相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚17和引脚23以及A/D转换器TLC3574的引脚13和引脚19均与+5V电源的输出端AVCC相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚18、引脚20和引脚22以及A/D转换器TLC3574的引脚14、引脚16和引脚18均接地，所述A/D转换器TLC3578的引脚19和A/D转换器TLC3574的引脚15均与极性电容C74的正极、极性电容C76的正极、非极性电容C78的一端、非极性电容C79的一端、非极性电容C85的一端、极性电容C86的正极、极性电容C12的正极和芯片REF198的引脚6相接，所述极性电容C74的负极、极性电容C76的负极、非极性电容C78的另一端、非极性电容C79的另一端、非极性电容C85的另一端、极性电容C86的负极、极性电容C12的负极和芯片REF198的引脚4均接地，所述芯片REF198的的引脚2和极性电容C13的正极均与+15V电源的输出端+15V相接，所述极性电容C13的负极接地，所述A/D转换器TLC3578的引脚21通过非极性电容C75接地，所述A/D转换器TLC3574的引脚17通过非极性电容C73接地。所述A/D转换电路模块3中采用了串口形式的A/D转换器TLC3578，与并口形式的A/D转换器相比，抗干扰性能更好。

结合图8，本发明所述的矿井电网暂态选漏方法，包括以下步骤：

步骤一、漏电信号的获取：电网电压及零序电压传变电路模块7对电网电压和零序电压进行实时检测并将检测到的信号输出给消噪及滤波电路模块6，多个支路零序电流传变电路模块8分别对多条支路的零序电流进行实时检测并将检测到的信号输出给消噪及滤波电路模块6，消噪及滤波电路模块6对电网电压信号、零序电压信号和多条支路的零序电流信号进行消噪及滤波处理；

步骤二、漏电信号的采集、存储及分析处理：A/D转换电路模块3在微控制器模块1的控制下，对经过消噪及滤波处理的电网电压信号、零序电压信号和多条支路的零序电流信号进行周期采样，并对每一采样周期内所采集的信号进行A/D转换后输出给微控制器模块1，微控制器模块1将其接收到的电网电压信号和零序电压信号以及多条支路零序电流信号存储到数据存储器模块2中，并对信号进行分析处理，得到电网电压、电网零序电压和各条支路零序电流超前于电网零序电压的角度α₁、α₂、…、α_m并存储到数据存储器模块2中；其中，m为支路总数且为自然数；

步骤三、判断电网是否漏电：微控制器模块1调用电网漏电判断模块对其在步骤二中分析处理得到的数据进行进一步分析处理，判断电网是否漏电，当电网不漏电时，返回步骤二；当电网漏电时，执行步骤四；

步骤四、选择漏电支路，其具体过程如下：

步骤401、微控制器模块1对其分析处理得到的人工漏电或电网漏电发生后半个周波内的m条支路的零序电流采样值进行进一步分析处理，根据公式计算得到第k条支路和第j条支路的零序电流距离Δ_kj，并组成零序电流距离矩阵D＝(Δ_kj)_m×m；其中，i_k(n)为第k条支路在n点的零序电流采样值，i_j(n)为第j条支路在n点的零序电流采样值，N为每条支路在人工漏电或电网漏电发生后半个周波内的采样点数，k＝1、2、…、m，j＝1、2、…、m；

步骤402、微控制器模块1根据公式 $e_k=\underset{1\≤k\≤8}{\max }\left({\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{kj}}\right)-[\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{kj}}-\underset{1\≤k\≤8}{\max }\left({\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{kj}}\right)]/(m-2)$ 计算得到零序电流距离矩阵D第k列的明显大距离差e_k，并组成选漏向量E＝[e₁,e₂,...,e_m]；其中，为零序电流距离矩阵D中第k列的最大元素，k＝1、2、…、m；

步骤403、首先，微控制器模块1根据公式计算得到零序电流距离矩阵D第k列的明显大距离差e_k的区域像f_k，并组成区域像向量F＝[f₁,f₂,...,f_m]；其中，为选漏向量E中的最小元素，为选漏向量E中的最大元素，k＝1、2、…、m；然后，微控制器模块1根据公式计算得到区域像向量F的明显小区域像差p，其中，为区域像向量F中的次小元素，为区域像向量F中的最小元素；引入区域像f_k及区域像向量F的目的是使得选漏向量中的元素归一化，从而使得不同类型的系统、及零序电流的大小，明显小区域像差都归一为0-1之间的一个量，这样可以使区域像差的设定阀值p_set为一稳定值。

步骤404、微控制器模块1将明显小区域像差p与设定的明显小区域像差门槛值p_set相比较，当p＜p_set时，判断为干线漏电；否则，当p≥p_set时，判断为支路漏电，并选择出选漏向量E中最小元素对应的支路作为漏电支路；其中，所述明显小区域像差门槛值p_set的取值为0.5。

步骤五、选漏结果存储及显示：微控制器模块1将步骤四中的选漏结果存储到数据存储器模块2中，并控制液晶显示电路模块9对步骤四中的选漏结果进行显示。存储在数据存储器模块2中的选漏结果供微控制器模块1或外部控制器进行调用，发出跳闸命令。

其中，步骤三中微控制器模块1调用电网漏电判断模块对其在步骤二中分析处理得到的数据进行进一步分析处理，判断电网是否漏电的具体过程有两种实现方法。

第一种实现方法：微控制器模块1将其分析处理得到的半个周波内的多个电网零序电压与设定的电网零序电压门槛值U_op相比较，当多个电网零序电压均大于电网零序电压门槛值U_op时，判断为电网漏电；否则，当多个电网零序电压中有小于电网零序电压门槛值U_op的时，判断为电网不漏电。其中，所述电网零序电压门槛值U_op的取值为电网电压的0.15倍。

第二种实现方法：步骤301、计算漏电电阻R_g：微控制器模块1根据公式计算出漏电电阻R_g，其中，U_a为电网电压、U₀为电网零序电压，ω为角频率，C为电网总的对地电容值，L为补偿电感值；步骤302、判断电网是否漏电：首先，重复步骤301，计算出连续半个周波内的多个漏电电阻值R_g，然后，微控制器模块1将半个周波内的多个漏电电阻值R_g与设定的漏电动作电阻值R_op相比较，当连续半个周波内的多个漏电电阻值R_g均小于漏电动作电阻值R_op时，判断为电网漏电发生，否则，判断为电网未发生漏电。其中，步骤302中设定的漏电动作电阻值R_op的取值依据MT189-88《矿用隔爆型检漏继电器》的规定，当电网为1140V时，漏电动作电阻值R_op取20kΩ；当电网为660V时，漏电动作电阻值R_op取11kΩ。

为了验证本发明的技术效果，采用了具有8条馈出支路的380V矿井电网系统进行了三次不同情况下的漏电试验，具体如下：

(1)在过补偿度为10％，采样频率为2400Hz的情况下，使支路1漏电，得到各支路的零序电流波形图如图7所示。图7中，虚线表示的是支路1的零序电流波形图，其余8条实线表示的是支路2～支路8的零序电流波形图，i01表示支路1零序电流波形，i02表示支路2零序电流波形，i03表示支路3零序电流波形，i04表示支路4零序电流波形，i05表示支路5零序电流波形，i06表示支路6零序电流波形，i07表示支路7零序电流波形，i08表示支路8零序电流波形。从图7可以看出，支路1的零序电流与其余支路的零序电流之间的距离最大，与采用本发明的选漏方法选择漏电支路的结论相同。在采用本发明步骤301～步骤304选择漏电支路时，得到的8条支路的零序电流矩阵D为：

$D=\left[\begin{array}{cccccccc}0& 4.3562& 4.1132& 4.5598& 3.9726& 3.9748& 3.9770& 3.9792\\ 4.3562& 0& 0.3525& 0.4071& 0.4357& 0.4326& 0.4295& 0.4264\\ 4.1132& 0.3525& 0& 0.7367& 0.1485& 0.1470& 0.1455& 0.1442\\ 4.5598& 0.4071& 0.7367& 0& 0.8011& 0.7979& 0.7946& 0.7914\\ 3.9726& 0.4357& 0.1485& 0.8011& 0& 0.0032& 0.0064& 0.0096\\ 3.9748& 0.4326& 0.1470& 0.7979& 0.0032& 0& 0.0032& 0.0064\\ 3.9770& 0.4295& 0.1455& 0.7946& 0.0064& 0.0032& 0& 0.0032\\ 3.9792& 0.4264& 0.1442& 0.7914& 0.0096& 0.0064& 0.0032& 0\end{array}\right]$

零序电流矩阵D中8列的明显大距离差组成的选漏向量E为：

E＝[0.4976,3.9422,3.8341,3.8384,3.7385,3.7431,3.7466,3.7490]

零序电流矩阵D中m列的明显大距离差的区域像组成的区域像向量F为：

F＝[0,1.0000,0.9686,0.9698,0.9409,0.9422,0.9432,0.9439]

明显小区域像差p为：p＝0.9409

从以上数据可以看出，在零序电流矩阵D中，与漏电支路1有关的第一行和第一列的元素值(零序电流距离)较其他元素大；在选漏向量E中，与漏电支路1对应的元素明显大距离差为e₁＝0.4976，比其他元素小近一个数量级，容易区分漏电支路与正常支路，能够确定为支路1漏电；明显小区域像差p＝0.9409，接近于1，比明显小区域像差门槛值p_set0.5大，故判为支路1漏电。

(2)在过补偿、不同漏电电阻情况下，使支路1或干线漏电，选漏结果如表1所示：

表1过补偿、不同漏电电阻情况下矿井电网选漏结果表

(3)在欠补偿、谐振、不同漏电电阻情况下，使支路2或干线漏电，选漏结果如表2所示：

表2欠补偿、谐振、不同漏电电阻情况下矿井电网选漏结果表

从表1和表2可以看出，支路漏电时的区域像差的最小值为0.9149，干线漏电时的区域像差的最大值为0.2536，干线与支路漏电的区域像差区别明显，设置区域像差阀值p_set＝0.5，能准确的区分干线与支路漏电。

从表1和表2还可以看出，支路漏电时，故障支路所对应的选漏向量中明显大距离差均小于非故障支路对应的明显大距离差，横向选漏具有自适应性。

从表1和表2还可以看出，本发明的选漏方法在不同支路、不同漏电电阻、不同补偿状态下均能正确选漏，特别是能在过补偿状态下选漏，解决了传统选漏方法的动作死区，提高了漏电保护的可靠性。

本发明采用故障后半个周波数据选漏，方法简单、动作迅速。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种矿井电网暂态选漏装置，其特征在于：包括微控制器模块(1)和与微控制器模块(1)相接的数据存储器模块(2)，所述微控制器模块(1)的输入端接有A/D转换电路模块(3)、时钟电路模块(4)和按键操作电路模块(5)，所述A/D转换电路模块(3)的输入端接有消噪及滤波电路模块(6)，所述消噪及滤波电路模块(6)的输入端接有电网电压及零序电压传变电路模块(7)和多个支路零序电流传变电路模块(8)，所述微控制器模块(1)的输出端接有液晶显示电路模块(9)；所述电网电压及零序电压传变电路模块(7)包括三相五柱式电压互感器PT1、电压互感器TV9和TV10，瞬态抑制二极管TVS9和TVS10，多孔磁珠CR9和CR10，电阻R9和R10，以及非极性电容C9和C10；所述三相五柱式电压互感器PT1的辅助二次绕组的一端与所述电压互感器TV9的一次绕组的一端相接，所述三相五柱式电压互感器PT1的辅助二次绕组的另一端与所述电压互感器TV9的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV9的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS9的引脚1和多孔磁珠CR9的引脚1相接，所述电压互感器TV9的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS9的引脚2和多孔磁珠CR9的引脚4相接，所述多孔磁珠CR9的引脚2与电阻R9的一端相接，所述电阻R9的另一端与非极性电容C9的一端相接且为所述电网电压及零序电压传变电路模块(7)的零序电压输出端AIN10，所述多孔磁珠CR9的引脚3和非极性电容C9的另一端均接地；所述三相五柱式电压互感器PT1的主二次绕组的一端与所述电压互感器TV10的一次绕组的一端相接，所述三相五柱式电压互感器PT1的主二次绕组的另一端与所述电压互感器TV10的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV10的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS10的引脚1和多孔磁珠CR10的引脚1相接，所述电压互感器TV10的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS10的引脚2和多孔磁珠CR10的引脚4相接，所述多孔磁珠CR10的引脚2与电阻R10的一端相接，所述电阻R10的另一端与非极性电容C10的一端相接且为所述电网电压及零序电压传变电路模块(7)的电网电压输出端AIN09，所述多孔磁珠CR10的引脚3和非极性电容C10的另一端均接地。

2.按照权利要求1所述的一种矿井电网暂态选漏装置，其特征在于：所述支路零序电流传变电路模块(8)的数量为8个且分别为第一支路零序电流传变电路(8-1)、第二支路零序电流传变电路(8-2)、第三支路零序电流传变电路(8-3)、第四支路零序电流传变电路(8-4)、第五支路零序电流传变电路(8-5)、第六支路零序电流传变电路(8-6)、第七支路零序电流传变电路(8-7)和第八支路零序电流传变电路(8-8)，所述第一支路零序电流传变电路(8-1)包括第一零序电流互感器CT1，电压互感器TV1，瞬态抑制二极管TVS1，多孔磁珠CR1，电阻R1和R13以及非极性电容C1；所述第一零序电流互感器CT1的一个输出端与电阻R13的一端和电压互感器TV1的一次绕组的一端相接，所述第一零序电流互感器CT1的另一个输出端与电阻R13的另一端和电压互感器TV1的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV1的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS1的引脚1和多孔磁珠CR1的引脚1相接，所述电压互感器TV1的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS1的引脚2和多孔磁珠CR1的引脚4相接，所述多孔磁珠CR1的引脚2与电阻R1的一端相接，所述电阻R1的另一端与非极性电容C1的一端相接且为所述第一支路零序电流传变电路(8-1)的零序电流输出端AIN01，所述多孔磁珠CR1的引脚3和非极性电容C1的另一端均接地；所述第二支路零序电流传变电路(8-2)包括第二零序电流互感器CT2，电压互感器TV2，瞬态抑制二极管TVS2，多孔磁珠CR2，电阻R2和R14以及非极性电容C2；所述第二零序电流互感器CT2的一个输出端与电阻R14的一端和电压互感器TV2的一次绕组的一端相接，所述第二零序电流互感器CT2的另一个输出端与电阻R14的另一端和电压互感器TV2的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV2的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS2的引脚1和多孔磁珠CR2的引脚1相接，所述电压互感器TV2的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS2的引脚2和多孔磁珠CR2的引脚4相接，所述多孔磁珠CR2的引脚2与电阻R2的一端相接，所述电阻R2的另一端与非极性电容C2的一端相接且为所述第二支路零序电流传变电路(8-2)的零序电流输出端AIN02，所述多孔磁珠CR2的引脚3和非极性电容C2的另一端均接地；所述第三支路零序电流传变电路(8-3)包括第三零序电流互感器CT3，电压互感器TV3，瞬态抑制二极管TVS3，多孔磁珠CR3，电阻R3和R15以及非极性电容C3；所述第三零序电流互感器CT3的一个输出端与电阻R15的一端和电压互感器TV3的一次绕组的一端相接，所述第三零序电流互感器CT3的另一个输出端与电阻R15的另一端和电压互感器TV3的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV3的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS3的引脚1和多孔磁珠CR3的引脚1相接，所述电压互感器TV3的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS3的引脚2和多孔磁珠CR3的引脚4相接，所述多孔磁珠CR3的引脚2与电阻R3的一端相接，所述电阻R3的另一端与非极性电容C3的一端相接且为所述第三支路零序电流传变电路(8-3)的零序电流输出端AIN03，所述多孔磁珠CR3的引脚3和非极性电容C3的另一端均接地；所述第四支路零序电流传变电路(8-4)包括第四零序电流互感器CT4，电压互感器TV4，瞬态抑制二极管TVS4，多孔磁珠CR4，电阻R4和R16以及非极性电容C4；所述第四零序电流互感器CT4的一个输出端与电阻R16的一端和电压互感器TV4的一次绕组的一端相接，所述第四零序电流互感器CT4的另一个输出端与电阻R16的另一端和电压互感器TV4的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV4的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS4的引脚1和多孔磁珠CR4的引脚1相接，所述电压互感器TV4的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS4的引脚2和多孔磁珠CR4的引脚4相接，所述多孔磁珠CR4的引脚2与电阻R4的一端相接，所述电阻R4的另一端与非极性电容C4的一端相接且为所述第四支路零序电流传变电路(8-4)的零序电流输出端AIN04，所述多孔磁珠CR4的引脚3和非极性电容C4的另一端均接地；所述第五支路零序电流传变电路(8-5)包括第五零序电流互感器CT5，电压互感器TV5，瞬态抑制二极管TVS5，多孔磁珠CR5，电阻R5和R17以及非极性电容C5；所述第五零序电流互感器CT5的一个输出端与电阻R17的一端和电压互感器TV5的一次绕组的一端相接，所述第五零序电流互感器CT5的另一个输出端与电阻R17的另一端和电压互感器TV5的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV5的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS5的引脚1和多孔磁珠CR5的引脚1相接，所述电压互感器TV5的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS5的引脚2和多孔磁珠CR5的引脚4相接，所述多孔磁珠CR5的引脚2与电阻R5的一端相接，所述电阻R5的另一端与非极性电容C5的一端相接且为所述第五支路零序电流传变电路(8-5)的零序电流输出端AIN05，所述多孔磁珠CR5的引脚3和非极性电容C5的另一端均接地；所述第六支路零序电流传变电路(8-6)包括第六零序电流互感器CT6，电压互感器TV6，瞬态抑制二极管TVS6，多孔磁珠CR6，电阻R6和R18以及非极性电容C6；所述第六零序电流互感器CT6的一个输出端与电阻R18的一端和电压互感器TV6的一次绕组的一端相接，所述第六零序电流互感器CT6的另一个输出端与电阻R18的另一端和电压互感器TV6的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV6的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS6的引脚1和多孔磁珠CR6的引脚1相接，所述电压互感器TV6的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS6的引脚2和多孔磁珠CR7的引脚4相接，所述多孔磁珠CR6的引脚2与电阻R6的一端相接，所述电阻R6的另一端与非极性电容C6的一端相接且为所述第六支路零序电流传变电路(8-6)的零序电流输出端AIN06，所述多孔磁珠CR6的引脚3和非极性电容C6的另一端均接地；所述第七支路零序电流传变电路(8-7)包括第七零序电流互感器CT7，电压互感器TV7，瞬态抑制二极管TVS7，多孔磁珠CR7，电阻R7和R19以及非极性电容C7；所述第七零序电流互感器CT7的一个输出端与电阻R19的一端和电压互感器TV7的一次绕组的一端相接，所述第七零序电流互感器CT7的另一个输出端与电阻R19的另一端和电压互感器TV7的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV7的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS7的引脚1和多孔磁珠CR7的引脚1相接，所述电压互感器TV7的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS7的引脚2和多孔磁珠CR7的引脚4相接，所述多孔磁珠CR7的引脚2与电阻R7的一端相接，所述电阻R7的另一端与非极性电容C7的一端相接且为所述第七支路零序电流传变电路(8-7)的零序电流输出端AIN07，所述多孔磁珠CR7的引脚3和非极性电容C7的另一端均接地；所述第八支路零序电流传变电路(8-8)包括第八零序电流互感器CT8，电压互感器TV8，瞬态抑制二极管TVS8，多孔磁珠CR8，电阻R8和R20以及非极性电容C8；所述第八零序电流互感器CT8的一个输出端与电阻R20的一端和电压互感器TV8的一次绕组的一端相接，所述第八零序电流互感器CT8的另一个输出端与电阻R20的另一端和电压互感器TV8的一次绕组的另一端相接，所述电压互感器TV8的二次绕组的一端与瞬态抑制二极管TVS8的引脚1和多孔磁珠CR8的引脚1相接，所述电压互感器TV8的二次绕组的另一端与瞬态抑制二极管TVS8的引脚2和多孔磁珠CR8的引脚4相接，所述多孔磁珠CR8的引脚2与电阻R8的一端相接，所述电阻R8的另一端与非极性电容C8的一端相接且为所述第八支路零序电流传变电路(8-8)的零序电流输出端AIN08，所述多孔磁珠CR8的引脚8和非极性电容C8的另一端均接地。

3.按照权利要求2所述的一种矿井电网暂态选漏装置，其特征在于：所述消噪及滤波电路模块(6)包括分别用于对第一支路零序电流传变电路(8-1)、第二支路零序电流传变电路(8-2)、第三支路零序电流传变电路(8-3)、第四支路零序电流传变电路(8-4)、第五支路零序电流传变电路(8-5)、第六支路零序电流传变电路(8-6)、第七支路零序电流传变电路(8-7)和第八支路零序电流传变电路(8-8)输出的零序电流信号进行消噪滤波处理的第一消噪及滤波电路(6-1)、第二消噪及滤波电路(6-2)、第三消噪及滤波电路(6-3)、第四消噪及滤波电路(6-4)、第五消噪及滤波电路(6-5)、第六消噪及滤波电路(6-6)、第七消噪及滤波电路(6-7)和第八消噪及滤波电路(6-8)，以及分别用于对电网电压及零序电压传变电路模块(7)输出的电网电压信号和零序电压信号进行滤波调理的第九消噪及滤波电路(6-9)和第十消噪及滤波电路(6-10)；所述第一消噪及滤波电路(6-1)由电阻R16和R17，以及磁珠CR25和非极性电容C27组成；所述磁珠CR25的一端与所述第一支路零序电流传变电路(8-1)的零序电流输出端AIN01相接，所述磁珠CR25的另一端与电阻R16的一端和电阻R17的一端相接，所述电阻R17的另一端与非极性电容C27的一端相接且为所述第一消噪及滤波电路(6-1)的输出端AIN01AD，所述电阻R16的另一端和非极性电容C27的另一端均接地；所述第二消噪及滤波电路(6-2)由电阻R14和R15，以及磁珠CR24和非极性电容C26组成；所述磁珠CR24的一端与所述第二支路零序电流传变电路(8-2)的零序电流输出端AIN02相接，所述磁珠CR24的另一端与电阻R14的一端和电阻R15的一端相接，所述电阻R15的另一端与非极性电容C26的一端相接且为所述第二消噪及滤波电路(6-2)的输出端AIN02AD，所述电阻R14的另一端和非极性电容C26的另一端均接地；所述第三消噪及滤波电路(6-3)由电阻R12和R13，以及磁珠CR23和非极性电容C25组成；所述磁珠CR23的一端与所述第三支路零序电流传变电路(8-3)的零序电流输出端AIN03相接，所述磁珠CR23的另一端与电阻R12的一端和电阻R13的一端相接，所述电阻R13的另一端与非极性电容C25的一端相接且为所述第三消噪及滤波电路(6-3)的输出端AIN03AD，所述电阻R12的另一端和非极性电容C25的另一端均接地；所述第四消噪及滤波电路(6-4)由电阻R10和R11，以及磁珠CR22和非极性电容C24组成；所述磁珠CR22的一端与所述第四支路零序电流传变电路(8-4)的零序电流输出端AIN04相接，所述磁珠CR22的另一端与电阻R10的一端和电阻R11的一端相接，所述电阻R11的另一端与非极性电容C24的一端相接且为所述第四消噪及滤波电路(6-4)的输出端AIN04AD，所述电阻R10的另一端和非极性电容C24的另一端均接地；所述第五消噪及滤波电路(6-5)由电阻R8和R9，以及磁珠CR21和非极性电容C23组成；所述磁珠CR21的一端与所述第五支路零序电流传变电路(8-5)的零序电流输出端AIN05相接，所述磁珠CR21的另一端与电阻R8的一端和电阻R9的一端相接，所述电阻R9的另一端与非极性电容C23的一端相接且为所述第五消噪及滤波电路(6-5)的输出端AIN05AD，所述电阻R8的另一端和非极性电容C23的另一端均接地；所述第六消噪及滤波电路(6-6)由电阻R6和R7，以及磁珠CR20和非极性电容C22组成；所述磁珠CR20的一端与所述第六支路零序电流传变电路(8-6)的零序电流输出端AIN06相接，所述磁珠CR20的另一端与电阻R6的一端和电阻R7的一端相接，所述电阻R7的另一端与非极性电容C22的一端相接且为所述第六消噪及滤波电路(6-6)的输出端AIN06AD，所述电阻R6的另一端和非极性电容C22的另一端均接地；所述第七消噪及滤波电路(6-7)由电阻R4和R5，以及磁珠CR19和非极性电容C21组成；所述磁珠CR19的一端与所述第七支路零序电流传变电路(8-7)的零序电流输出端AIN07相接，所述磁珠CR19的另一端与电阻R4的一端和电阻R5的一端相接，所述电阻R5的另一端与非极性电容C21的一端相接且为所述第七消噪及滤波电路(6-7)的输出端AIN07AD，所述电阻R4的另一端和非极性电容C21的另一端均接地；所述第八消噪及滤波电路(6-8)由电阻R2和R3，以及磁珠CR18和非极性电容C20组成；所述磁珠CR18的一端与所述第八支路零序电流传变电路(8-8)的零序电流输出端AIN08相接，所述磁珠CR18的另一端与电阻R2的一端和电阻R3的一端相接，所述电阻R3的另一端与非极性电容C20的一端相接且为所述第八消噪及滤波电路(6-8)的输出端AIN08AD，所述电阻R2的另一端和非极性电容C20的另一端均接地；所述第九消噪及滤波电路(6-9)由电阻R49和R50，以及磁珠CR37和非极性电容C58组成；所述磁珠CR37的一端与所述电网电压及零序电压传变电路模块(7)的电网电压输出端AIN09相接，所述磁珠CR37的另一端与电阻R49的一端和电阻R50的一端相接，所述电阻R50的另一端与非极性电容C58的一端相接且为所述第九消噪及滤波电路(6-9)的输出端AIN09AD，所述电阻R49的另一端和非极性电容C58的另一端均接地；所述第十消噪及滤波电路(6-10)由电阻R47和R48，以及磁珠CR36和非极性电容C57组成；所述磁珠CR36的一端与所述电网电压及零序电压传变电路模块(7)的零序电压输出端AIN10相接，所述磁珠CR36的另一端与电阻R47的一端和电阻R48的一端相接，所述电阻R48的另一端与非极性电容C57的一端相接且为所述第十消噪及滤波电路(6-10)的输出端AIN10AD，所述电阻R47的另一端和非极性电容C57的另一端均接地。

4.按照权利要求3所述的一种矿井电网暂态选漏装置，其特征在于：所述微控制器模块(1)为DSP芯片TMS320F2182，所述A/D转换电路模块(3)包括A/D转换器TLC3578，A/D转换器TLC3574，芯片REF198，第一芯片74LV245，电阻R196、R197、R198、R199、R190、R200、R201和R202，非极性电容C73、C75、C78、C79和C85，以及极性电容C12、C13、C74、C76和C86；所述A/D转换器TLC3578的引脚1和A/D转换器TLC3574的引脚1均与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚34相接且通过电阻R196与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚2、引脚7和引脚24以及A/D转换器TLC3574的引脚2、引脚7和引脚24均与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚3和A/D转换器TLC3574的引脚3均与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚40相接且通过电阻R197与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚4与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚79相接且通过电阻R200与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3574的引脚4与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚83相接且通过电阻R199与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚5和A/D转换器TLC3574的引脚5均与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚79相接且通过电阻R198与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚6和A/D转换器TLC3574的引脚6均接地，所述A/D转换器TLC3578的引脚8与所述第一芯片74LV245的引脚9相接且通过电阻R201与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述A/D转换器TLC3574的引脚8与所述第一芯片74LV245的引脚8相接且通过电阻R202与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述第一芯片74LV245的引脚1、引脚10和引脚19均接地，所述第一芯片74LV245的引脚20与+3.3V电源的输出端VDD33相接，所述第一芯片74LV245的引脚18～15依次对应与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚92～95相接，所述第一芯片74LV245的引脚14与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚98相接，所述第一芯片74LV245的引脚13与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚101相接，所述第一芯片74LV245的引脚12与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚102相接，所述第一芯片74LV245的引脚11与所述DSP芯片TMS320F2182的引脚104相接；所述A/D转换器TLC3578的引脚9～16依次对应与所述第一消噪及滤波电路(6-1)的输出端AIN01AD、第二消噪及滤波电路(6-2)的输出端AIN02AD、第三消噪及滤波电路(6-3)的输出端AIN03AD、第四消噪及滤波电路(6-4)的输出端AIN04AD、第五消噪及滤波电路(6-5)的输出端AIN05AD、第六消噪及滤波电路(6-6)的输出端AIN06AD、第七消噪及滤波电路(6-7)的输出端AIN07AD和第八消噪及滤波电路(6-8)的输出端AIN08AD相接，所述A/D转换器TLC3574的引脚9和引脚10依次对应与所述第九消噪及滤波电路(6-9)的输出端AIN09AD和第十消噪及滤波电路(6-10)的输出端AIN10AD相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚17和引脚23以及A/D转换器TLC3574的引脚13和引脚19均与+5V电源的输出端AVCC相接，所述A/D转换器TLC3578的引脚18、引脚20和引脚22以及A/D转换器TLC3574的引脚14、引脚16和引脚18均接地，所述A/D转换器TLC3578的引脚19和A/D转换器TLC3574的引脚15均与极性电容C74的正极、极性电容C76的正极、非极性电容C78的一端、非极性电容C79的一端、非极性电容C85的一端、极性电容C86的正极、极性电容C12的正极和芯片REF198的引脚6相接，所述极性电容C74的负极、极性电容C76的负极、非极性电容C78的另一端、非极性电容C79的另一端、非极性电容C85的另一端、极性电容C86的负极、极性电容C12的负极和芯片REF198的引脚4均接地，所述芯片REF198的的引脚2和极性电容C13的正极均与+15V电源的输出端+15V相接，所述极性电容C13的负极接地，所述A/D转换器TLC3578的引脚21通过非极性电容C75接地，所述A/D转换器TLC3574的引脚17通过非极性电容C73接地。

5.一种利用如权利要求1所述装置的矿井电网暂态选漏方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、漏电信号的获取：电网电压及零序电压传变电路模块(7)对电网电压和零序电压进行实时检测并将检测到的信号输出给消噪及滤波电路模块(6)，多个支路零序电流传变电路模块(8)分别对多条支路的零序电流进行实时检测并将检测到的信号输出给消噪及滤波电路模块(6)，消噪及滤波电路模块(6)对电网电压信号、零序电压信号和多条支路的零序电流信号进行消噪及滤波处理；

步骤二、漏电信号的采集、存储及分析处理：A/D转换电路模块(3)在微控制器模块(1)的控制下，对经过消噪及滤波处理的电网电压信号、零序电压信号和多条支路的零序电流信号进行周期采样，并对每一采样周期内所采集的信号进行A/D转换后输出给微控制器模块(1)，微控制器模块(1)将其接收到的电网电压信号和零序电压信号以及多条支路零序电流信号存储到数据存储器模块(2)中，并对信号进行分析处理，得到电网电压、电网零序电压和各条支路零序电流超前于电网零序电压的角度α₁、α₂、…、α_m并存储到数据存储器模块(2)中；其中，m为支路总数且为自然数；

步骤三、判断电网是否漏电：微控制器模块(1)调用电网漏电判断模块对其在步骤二中分析处理得到的数据进行进一步分析处理，判断电网是否漏电，当电网不漏电时，返回步骤二；当电网漏电时，执行步骤四；

步骤四、选择漏电支路，其具体过程如下：

步骤401、微控制器模块(1)对其分析处理得到的人工漏电或电网漏电发生后半个周波内的m条支路的零序电流采样值进行进一步分析处理，根据公式计算得到第k条支路和第j条支路的零序电流距离Δ_kj，并组成零序电流距离矩阵D＝(Δ_kj)_m×m；其中，i_k(n)为第k条支路在n点的零序电流采样值，i_j(n)为第j条支路在n点的零序电流采样值，N为每条支路在人工漏电或电网漏电发生后半个周波内的采样点数，k＝1、2、…、m，j＝1、2、…、m；

步骤402、微控制器模块(1)根据公式 $e_k=\underset{1\≤k\≤8}{\max }\left({\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{kj}}\right)-[\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{kj}}-\underset{1\≤k\≤8}{\max }\left({\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{kj}}\right)]/(m-2)$ 计算得到零序电流距离矩阵D第k列的明显大距离差e_k，并组成选漏向量E＝[e₁,e₂,...,e_m]；其中，为零序电流距离矩阵D中第k列的最大元素，k＝1、2、…、m；

步骤403、首先，微控制器模块(1)根据公式计算得到零序电流距离矩阵D第k列的明显大距离差e_k的区域像f_k，并组成区域像向量F＝[f₁,f₂,...,f_m]；其中，为选漏向量E中的最小元素，为选漏向量E中的最大元素，k＝1、2、…、m；然后，微控制器模块(1)根据公式计算得到区域像向量F的明显小区域像差p，其中，为区域像向量F中的次小元素，为区域像向量F中的最小元素；

步骤404、微控制器模块(1)将明显小区域像差p与设定的明显小区域像差门槛值p_set相比较，当p＜p_set时，判断为干线漏电；否则，当p≥p_set时，判断为支路漏电，并选择出选漏向量E中最小元素对应的支路作为漏电支路；

步骤五、选漏结果存储及显示：微控制器模块(1)将步骤四中的选漏结果存储到数据存储器模块(2)中，并控制液晶显示电路模块(9)对步骤四中的选漏结果进行显示。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤三中微控制器模块(1)调用电网漏电判断模块对其在步骤二中分析处理得到的数据进行进一步分析处理，判断电网是否漏电的具体过程为：微控制器模块(1)将其分析处理得到的半个周波内的多个电网零序电压与设定的电网零序电压门槛值U_op相比较，当多个电网零序电压均大于电网零序电压门槛值U_op时，判断为电网漏电；否则，当多个电网零序电压中有小于电网零序电压门槛值U_op的时，判断为电网不漏电。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤三中所述电网零序电压门槛值U_op的取值为电网电压的0.15倍，步骤404中所述明显小区域像差门槛值p_set的取值为0.5。

8.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤三中微控制器模块(1)调用电网漏电判断模块对其在步骤二中分析处理得到的数据进行进一步分析处理，判断电网是否漏电的具体过程如下：

步骤301、计算漏电电阻R_g：微控制器模块(1)根据公式计算出漏电电阻R_g，其中，U_a为电网电压、U₀为电网零序电压，ω为角频率，C为电网总的对地电容值，L为补偿电感值；

步骤302、判断电网是否漏电：首先，重复步骤301，计算出连续半个周波内的多个漏电电阻值R_g，然后，微控制器模块(1)将半个周波内的多个漏电电阻值R_g与设定的漏电动作电阻值R_op相比较，当连续半个周波内的多个漏电电阻值R_g均小于漏电动作电阻值R_op时，判断为电网漏电发生，否则，判断为电网未发生漏电。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤302中设定的漏电动作电阻值R_op的取值依据如下，当电网为1140V时，漏电动作电阻值R_op取20kΩ；当电网为660V时，漏电动作电阻值R_op取11kΩ。