CN115566651A - 一种基于ct饱和判断的煤矿供电速断保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于CT饱和判断的煤矿供电速断保护方法：高爆开关综合保护装置实时对流经的电流进行采样，并将采样值与最大零漂值进行比较；如果在一个周波时间内存在两个间隔的直线时间段，且每个直线时间段持续的时长均大于设定时长，在每个直线时间段中的采样值均不大于最大零漂值，则高爆开关综合保护装置判断出现CT严重饱和并执行速断保护动作。本发明基于CT饱和判断实现了对短路故障的准确识别，从而保证了高爆开关综合保护装置能够正确执行速断保护动作，避免了越级跳闸，确保了煤矿供电系统能够安全运行。

Description

一种基于CT饱和判断的煤矿供电速断保护方法
技术领域
本发明属于煤矿供电保护技术领域，尤其涉及一种基于CT饱和判断的煤矿供电速断保护方法。
背景技术
煤矿供电系统的高爆开关设备中的电流互感器CT的线性区域普遍是额定电流的8-10倍，由于煤矿供电系统属于短线路供电，短路电流特别大，对于额定电流较小的互感器来说，只要短路必然CT饱和。CT饱和的特征是，在CT饱和后，基波电流反倒比饱和前小，而继电保护用于短路判定的电流是基波电流，因此，常常导致速断保护不动作，造成越级跳闸事故的发生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于CT饱和判断的煤矿供电速断保护方法，该方法通过CT饱和的判断准确识别煤矿供电系统的短路故障，从而保证高爆开关综合保护装置能够正确完成速断保护动作，避免越级跳闸以确保煤矿供电系统能够安全运行。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种基于CT饱和判断的煤矿供电速断保护方法，其特征在于：
高爆开关综合保护装置实时对流经的电流进行采样，并将采样值与最大零漂值进行比较；
如果在一个周波时间内存在两个间隔的直线时间段，且每个直线时间段持续的时长均大于设定时长，在每个直线时间段中的采样值均不大于最大零漂值，则高爆开关综合保护装置判断出现CT严重饱和并执行速断保护动作。
在本发明的优选实施方式中，所述高爆开关综合保护装置判断一个周波时间的起始点为采样值大于最大零漂值的其中一个采样点。
在本发明的最优选实施方式中，所述高爆开关综合保护装置判断一个周波时间的起始点为采样值第一次过零点的采样点。
为使得CT严重饱和更加准确，在本发明的进一步改进中，还需要进一步判断：如果在一个周波时间内还存在两个曲线时间段，其中一个曲线时间段内的采样值方向与另一个曲线时间段的采样值方向相反，且两个曲线时间段内的采样值绝对值均大于最大零漂值，则高爆开关综合保护装置可以进一步确认出现CT严重饱和。
在本发明的优选实施方式中，所述设定时长为不小于2ms。
采用上述技术方案，本发明通过在一个周波时间内判断是否存在两个直线时间段，即是否存在两段采样值不大于最大零漂值的持续时间段来判断是否存在CT饱和。并且由于轻度饱和不影响继电保护的动作，重度饱和时，基波电流大大减少，将会影响继电保护的正确动作，因此还要求两个直线时间段持续时长要大于设定值，进而能够准确判断出CT重度饱和，进而能够保证高爆开关综合保护装置正确完成速断保护动作，避免越级跳闸。因此，本发明基于CT饱和判断实现了对短路故障的准确识别，从而保证了高爆开关综合保护装置能够正确执行速断保护动作，避免了越级跳闸，确保了煤矿供电系统能够安全运行。并且本发明的方法只需要高爆开关综合保护装置对电流进行采样、比较和判断，不仅判断准确、快速执行可靠，而且不需要额外配置硬件，容易实现，有利于现实推广运用。
附图说明
图1为CT饱和时的电流波形图。
图2为本发明判断一个周波时间起始点错误情形的示意图；
图3为本发明判断一个周波时间起始点正确情形的示意图；
图4为本发明的判断一个周波时间最佳起始点情形的示意图。
具体实施方式
如图1所示，在CT饱和时，在一个周波的电流波形图中的会存在两个直线时间段101两个曲线时间段102，其中两个直线时间段101的波形为贴近零点的直线段。由于确定继电保护短路定值时，短路定值一定会落在CT的线性区(即直线时间段内)，因此本发明基于上述CT饱和特性来识别煤矿供电的短路故障，避免越级跳闸，确保煤矿供电系统安全运行。
本发明的基于CT饱和判断的煤矿供电速断保护方法为：
高爆开关综合保护装置实时对流经的电流进行采样，并将采样值Si与最大零漂值ΔS进行比较；
如图4所示，如果在一个周波时间T内存在两个间隔的直线时间段t，且直线时间段t持续的时长大于设定时长Δt，在每个直线时间段t中的采样值Si均不大于最大零漂值ΔS，则高爆开关综合保护装置判断出现CT严重饱和并执行速断保护动作。设定时长Δt应不小于2ms。
例如，在一实施例中，周波时间T为20ms，设定时长Δt为3ms。也就是说，在一个周波时间20ms内，当有两段直线时间段t持续的时长均超过3ms，则高爆开关综合保护装置就可以判断流经的线路发生CT严重饱和，即发生了短路故障，于是执行速断保护动作以避免越级跳闸。
在本发明中，高爆开关综合保护装置是具有电流监测、比较和判断的微电脑综合保护开关，例如上海山源电子科技股份有限公司生产的ZBT-11系列高爆开关综合保护器。
在本发明中，高爆开关综合保护装置判断一个周波时间T的起始点不能落在CT饱和波形的直线段内，如果落在直线段内，则会在一个周波时间T内判断出三个直线时间段，这将导致判断不准确，如图2所示。因此，高爆开关综合保护装置判断一个周波时间的起始点为采样值大于最大零漂值的其中一个采样点，即可以落在曲线段内，这样不会出现三个直线时间段，如图3所示。
高爆开关综合保护装置判断一个周波时间的最佳起始点为采样值第一次过零点的采样点，即在直线段的起始点，这样的判断最为准确，如图4所示。在这种情况下，为进一步保证判断准确，高爆开关综合保护装置还进一步判断：如果在一个周波时间内还存在两个曲线时间段，其中一个时间段内的采样值方向与另一个时间段的采样值方向相反，且两个曲线时间段内的采样值绝对值均大于最大零漂值。因为这样的判断与CT饱和的波形一致，所以会更加准确，能进一步确认出现CT严重饱和。

Claims (5)

1.一种基于CT饱和判断的煤矿供电速断保护方法，其特征在于：
高爆开关综合保护装置实时对流经的电流进行采样，并将采样值与最大零漂值进行比较；
如果在一个周波时间内存在两个间隔的直线时间段，且每个直线时间段持续的时长均大于设定时长，在每个直线时间段中的采样值均不大于最大零漂值，则高爆开关综合保护装置判断出现CT严重饱和并执行速断保护动作。
2.根据权利要求1所述的基于CT饱和判断的煤矿供电速断保护方法，其特征在于：所述高爆开关综合保护装置判断一个周波时间的起始点为采样值大于最大零漂值的其中一个采样点。
3.根据权利要求1所述的基于CT饱和判断的煤矿供电速断保护方法，其特征在于：所述高爆开关综合保护装置判断一个周波时间的起始点为采样值第一次过零点的采样点。
4.根据权利要求3所述的基于CT饱和判断的煤矿供电速断保护方法，其特征在于：如果在一个周波时间内还存在两个曲线时间段，其中一个曲线时间段内的采样值方向与另一个曲线时间段的采样值方向相反，且两个曲线时间段内的采样值绝对值均大于最大零漂值，则高爆开关综合保护装置进一步确认出现CT严重饱和。
5.根据权利要求1所述的基于CT饱和判断的煤矿供电速断保护方法，其特征在于：所述设定时长为不小于2ms。
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