基于自然直流选择性的漏电保护的研究

选择性漏电保护是保证煤矿井下安全供电的3大保护(过流保护、漏电保护和保护接地)之一，是防止人身触电的重要保护措施[1] 。

本文在现有选择性漏电保护原理[3]的基础上，针对两分支电网单相漏电的情况，从理论上对数学模型进行了进一步的分析，并介绍了以计算机为核心的简单实施方案。

我国井下低压电网的中性点全部为不接地方式，选择性漏电保护装置主要采用零序电流型、零序功率方向型原理，零序电流型是利用故障支路零序电流大于任一支路自身的零序电流的特点实现选择性。它需要一定量的零序电流才能正确选线;零序功率方向型是通过比较各支路Io与Uo相位选出故障支路并切断该支路[2]，而在有消弧线圈补偿的电网中，这些特征已不复存在，流过各支路零序互感器的电流随补偿情况的不同和电网相对长度的变化而变化。所以，当引入消弧线圈后，这两种类型的保护将失去选择性而不能正常工作。目前选择性漏电保护在我国井下电网的使用中误动、拒动现象时有发生，因此井下电网漏电故障的正确检测成为矿井生产现场急需解决的难题。

　　1 自然直流选择性漏电保护的原理

　　1.1 系统构成

　　自然直流选择性漏电保护原理基于井下保护接地网络，直流检测源为由3个二极管组成一个半波整流桥，如图1，将电网中每个分支的地线用一个取样电阻R与电网的总接地网联在一起，检测电流通过接地网、取样电阻及电网绝缘电阻流回电网，构成直流检测网络。

　　1.2 保护原理分析

　　为讨论方便，设三相平衡电源为：

　　在正常情况下，电源的相电压A、B和C是对称的，波形如图2，各相对地的绝缘电阻值一般也是相等的。三相电源经半波整流后，总取样电阻R3上的电压输出波形是如图3所示的脉动的直流电压，各分支检测电流大致相同。