1. 电缆绝缘参数在线监测原理
我国电缆绝缘监测起步较晚,煤矿井下长期以来采用基于零序电压的绝缘监测装置和基于功率方向的漏电保护装置。但他们均有一定的局限性,前者在电网三相绝缘对称下降后,不能反映其变化;后者只有在电缆发生漏电后才发出跳闸信号,不能在单相接地故障发生前对电网的绝缘水平作出准确的预测。针对上述不足,本文提出了一种基于附加低频信号检测的电缆在线监测方法。采用该方法可实现对每一分支电缆出线绝缘参数的在线监测,还可实现电网的选择性接地保护。
研究表明,电网不平衡或接地时,产生的零序电流信号主要是50Hz工频信号,同时由于变压器铁芯的非线性和负荷的非线性,产生了各种谐波分量,叠加于50Hz工频信号上,其主要为:5次谐波、7次谐波及其它高频干扰信号。这些谐波及干扰信号频率都大于50Hz。如将一小于50Hz的低频信号叠加于电网上,当电网某一支路发生接地故障时,低频信号通过接地点形成回路,故障支路零序电流互感器感应出低频信号电流,而非故障支路没有低频零序电流信号(忽略I/ωc的情况下),从而区分出故障支路和非故障支路。
低频信号频率的选取原则:一是保证注入的低频信号不能降低电网的绝缘参数,提高保护装置的灵敏度;二是有利于二次电路整定滤波,最终滤除零序工频信号和谐波信号,保留注入的低频信号,提高抗干扰能力。
附加低频信号法的基本原理是在三相交流电网中附加一个低频电源信号。
1. 电缆绝缘参数在线监测原理
我国电缆绝缘监测起步较晚,煤矿井下长期以来采用基于零序电压的绝缘监测装置和基于功率方向的漏电保护装置。但他们均有一定的局限性,前者在电网三相绝缘对称下降后,不能反映其变化;后者只有在电缆发生漏电后才发出跳闸信号,不能在单相接地故障发生前对电网的绝缘水平作出准确的预测。针对上述不足,本文提出了一种基于附加低频信号检测的电缆在线监测方法。采用该方法可实现对每一分支电缆出线绝缘参数的在线监测,还可实现电网的选择性接地保护。
研究表明,电网不平衡或接地时,产生的零序电流信号主要是50Hz工频信号,同时由于变压器铁芯的非线性和负荷的非线性,产生了各种谐波分量,叠加于50Hz工频信号上,其主要为:5次谐波、7次谐波及其它高频干扰信号。这些谐波及干扰信号频率都大于50Hz。如将一小于50Hz的低频信号叠加于电网上,当电网某一支路发生接地故障时,低频信号通过接地点形成回路,故障支路零序电流互感器感应出低频信号电流,而非故障支路没有低频零序电流信号(忽略I/ωc的情况下),从而区分出故障支路和非故障支路。
低频信号频率的选取原则:一是保证注入的低频信号不能降低电网的绝缘参数,提高保护装置的灵敏度;二是有利于二次电路整定滤波,最终滤除零序工频信号和谐波信号,保留注入的低频信号,提高抗干扰能力。
附加低频信号法的基本原理是在三相交流电网中附加一个低频电源信号。
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