煤礦電氣平安與維護(hù)中國礦業(yè)大學(xué)電氣平安與智能電器研討所二OO九年十一月1主要內(nèi)容煤礦供電系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式選擇性漏電維護(hù)2一、煤礦供電系統(tǒng)及特點(diǎn)二、煤礦電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)中存在的問題三、煤礦電網(wǎng)的研討方向煤礦供電系統(tǒng)3一、煤礦高壓供電系統(tǒng)1．礦井對供電的要求煤礦企業(yè)為電能的重要用戶。由于煤礦消費(fèi)的特殊性，在供電上要求更為嚴(yán)厲。其主要要求如下：1〕供電可靠2〕供電平安3〕保證充足的供電量4〕技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理42．礦井電壓等級電壓等級用途交流電36V127V220V380V660V1140V3、6、10kV35、60kV110、220、330kV以上礦用低壓隔爆磁力起動器的控制回路及信號回路井下照明、信號、煤電鉆地面照明、低壓動力地面或井下低壓動力井下低壓動力采區(qū)大型采煤機(jī)組等大型機(jī)械的電動機(jī)或輸電高壓輸電超高壓輸電直流電110、220、440V250、550V40、80、110、120V2.5、4V一般動力架線式電機(jī)車蓄電池電機(jī)車礦燈53礦井供電系統(tǒng)的構(gòu)造礦井供電方式的決議要素礦區(qū)范圍采用機(jī)械化方式礦層構(gòu)造采煤方法礦層埋藏深淺井下涌水量大小典型供電方式：深井、淺井、平硐三種6電力網(wǎng)深井供電7中央變電所84礦井變電所及任務(wù)面配電點(diǎn)地面變電所井下中央變電所采區(qū)變電所任務(wù)面配電點(diǎn)9某礦地面供電系統(tǒng)〔部分〕10某礦井下供電系統(tǒng)〔部分〕11供電可靠性要求高井下人員瓦斯涌水消費(fèi)損失繁重，教訓(xùn)深化同一電壓等級的供電級數(shù)多地面變電所、井下中央變電所、采區(qū)變電所、挪動變電站負(fù)荷集中大功率設(shè)備多大功率設(shè)備多且相對集中，負(fù)荷變化對供電系統(tǒng)影響大運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境惡劣事故頻繁環(huán)境潮濕，粉塵多，挪動型設(shè)備多，擠壓碰撞多電纜供電為主高壓電纜普通有幾十公里，單相接地電流大，易拉起電弧，不易自恢復(fù)新型電力電子設(shè)備逐漸增多諧波含量超標(biāo)自然功率因數(shù)低供電設(shè)備技術(shù)程度參差不齊設(shè)備多且難以一致，配合復(fù)雜，管理維護(hù)困難5礦井供電的特點(diǎn)12二、煤礦電網(wǎng)能夠存在的問題設(shè)計(jì)消費(fèi)才干小，經(jīng)過多次擴(kuò)容改造，使得電網(wǎng)構(gòu)造復(fù)雜；對供電系統(tǒng)缺乏整體性的規(guī)劃，使得運(yùn)轉(zhuǎn)管理混亂；維護(hù)的越級和無選擇性跳閘；單相接地電容電流的治理；電能質(zhì)量的改善；其它平安隱患。13三煤礦電網(wǎng)的研討方向供電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)供電設(shè)備平安可靠性維護(hù)整定的規(guī)范問題無功優(yōu)化補(bǔ)償問題選擇性漏電維護(hù)問題電容電流治理電能質(zhì)量問題防爆問題……14煤礦高壓電網(wǎng)的中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式及選擇性漏電維護(hù)中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式單相接地的危害電容電流的治理選擇性漏電維護(hù)15一電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式中性點(diǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式指的是中性點(diǎn)與大地之間的銜接關(guān)系。中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式的選擇主要取決于單相接地時(shí)電氣設(shè)備的絕緣要求及供電可靠性。中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式的不同，直接影響到平安和經(jīng)濟(jì)問題，需求進(jìn)展綜合比較分析。161中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式的種類大接地電流系統(tǒng)1〕直接接地，又稱為有效接地2〕經(jīng)低阻接地小接地電流系統(tǒng)1〕不接地，又稱為中性點(diǎn)絕緣2〕經(jīng)消弧線圈接地3〕經(jīng)高阻接地17中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式的種類18關(guān)于煤礦電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式的規(guī)定<煤礦平安規(guī)程>第443條規(guī)定：嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地。嚴(yán)禁由地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器或發(fā)電機(jī)直接向井下供電。我國、蘇聯(lián)、西德等國井下采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)；其它國家，如英國采用中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地的系統(tǒng)或其它類型的接地系統(tǒng)。我國煤礦地面變電所普通采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)或中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)。192中性點(diǎn)不接地方式主要特點(diǎn)：單相接地電流小適用范圍：3-10kV電網(wǎng)。由于在這類電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地缺點(diǎn)的比例很大。采用中性點(diǎn)不接地方式可以減少單相接地電流，從而減輕其危害。分析：單相接地電流，單相接地時(shí)的各相對地電壓20中性點(diǎn)不接地方式-正常運(yùn)轉(zhuǎn)三相對稱，沒有電流在地中流過。中性點(diǎn)對地電位為0各相對地電壓等于相電壓。其中C為電網(wǎng)對地電容〔高壓電網(wǎng)忽略電網(wǎng)對地絕緣電阻R〕21中性點(diǎn)不接地方式—單相接地當(dāng)發(fā)生金屬性接地時(shí)，接地缺點(diǎn)相對地電壓為零。中性點(diǎn)對地的電壓上升到相電壓，且與接地相的電源電壓相位相反。非缺點(diǎn)相對地電壓由相電壓升高為線電壓。三相的線電壓仍堅(jiān)持對稱且大小不變，對電力用戶接于線電壓的設(shè)備的任務(wù)并無影響，無須立刻中斷對用戶供電。單相接地電流，等于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一相對地電容電流的三倍，為容性電流。22中性點(diǎn)不接地方式-單相接地電流電網(wǎng)模型：假設(shè)電網(wǎng)三相對稱，忽略電網(wǎng)對地絕緣電阻，只思索電網(wǎng)對地電容。電網(wǎng)正常時(shí)：三相電壓對稱，三相經(jīng)對地電容流入大地的電流相量和為零，即沒有電流在地中流動。各相對地電壓等于相電壓。發(fā)生單相接地時(shí)，接地相對地電壓為零，而非缺點(diǎn)相對地電壓變?yōu)榫€電壓。因此容易呵斥兩相短路。單相接地電流23單相接地缺點(diǎn)對電網(wǎng)的影響單相接地時(shí)，由于線電壓堅(jiān)持不變，使負(fù)荷電流不變，電力用戶能繼續(xù)任務(wù)，提高了供電可靠性。由于接地點(diǎn)的電弧或者由此產(chǎn)生的過電壓能夠引起缺點(diǎn)擴(kuò)展，開展成為多相接地缺點(diǎn)。非缺點(diǎn)相電壓升高到線電壓，所以在這種系統(tǒng)中，電氣設(shè)備和線路的對地絕緣應(yīng)按能接受線電壓思索設(shè)計(jì)，從而相應(yīng)地添加了投資。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)交流絕緣監(jiān)察安裝，當(dāng)發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，立刻發(fā)出信號。規(guī)程規(guī)定：系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間不得超越2h，并要加強(qiáng)監(jiān)視。24由于煤礦井下巷道狹窄，空氣潮濕，電氣設(shè)備和電纜的絕緣容易受潮，電纜也能夠蒙受零落的巖石和煤塊砸壞，甚至被挪動的機(jī)器設(shè)備等擠壓。從而呵斥漏電和接地事故。據(jù)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料記載，在此情況下，80%以上的電氣短路缺點(diǎn)都屬于單相漏電和接地事故。單相漏電和接地缺點(diǎn)，有能夠帶來宏大的危害，如引起人身觸電，瓦斯煤塵爆炸和電氣雷管先期迸發(fā)事故，對通訊、控制線路產(chǎn)生電磁干擾。此外，單相間歇性電弧接地還有能夠產(chǎn)生過電壓。線路對地電容與電感元件之間也有能夠引起鐵磁諧振過電壓，使那些絕緣薄弱環(huán)節(jié)相繼擊穿。同時(shí)，單相接地電弧又能夠進(jìn)一步燒壞相間絕緣。一切這些都有能夠呵斥相間短路，引起電纜放炮或電氣設(shè)備燒毀等嚴(yán)重事故。單相接地對煤礦的危害25適用范圍單相接地電流與電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)對地電容有關(guān)。對于短間隔、電壓較低的輸電線路，因?qū)Φ仉娙菪。拥仉娏餍?，瞬時(shí)性缺點(diǎn)往往能自動消除，故對電網(wǎng)的危害小，對通訊線路的干擾小。對于高壓、長間隔輸電線路，單相接地電流普通較大，在接地處容易發(fā)生電弧周期性的熄滅與重燃，出現(xiàn)間歇電弧，引起電網(wǎng)產(chǎn)生高頻振蕩，構(gòu)成過電壓，能夠擊穿設(shè)備絕緣，呵斥短路缺點(diǎn)。為了防止發(fā)生間歇電弧，要求6-10kV電網(wǎng)單相接地電流小于20A。因此，中性點(diǎn)不接地方式電纜供電間隔比較長的煤礦不適宜。26<煤礦平安規(guī)程>第457條規(guī)定：礦井高壓電網(wǎng)，必需采取措施限制單相接地電容電流不超越20A。地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線上，必需裝設(shè)有選擇性的單相接地維護(hù)安裝；供挪動變電站的高壓饋電線上，必需裝設(shè)有選擇性的動作于跳閘的單相接地維護(hù)安裝。27中性點(diǎn)不接地的高壓電網(wǎng)，接地電流主要成分為電容電流，而礦井電網(wǎng)供電主要采用電纜線路，其對地電容大，呵斥單相接地電流大。單相接地電流過大能夠引起電氣火災(zāi)和電雷管超前引爆等事故；規(guī)程規(guī)定接地網(wǎng)上任一維護(hù)接地點(diǎn)的接地電阻值不得超越2歐姆，為保證在發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的接地電壓不超越平安電壓系列的最高值42V，那么單相接地電流應(yīng)限制在21A以下，故規(guī)程規(guī)定高壓電網(wǎng)的單相接地電容電流不超越20A；457條規(guī)定的含義28電網(wǎng)對地電容電流的丈量直接接地丈量很危險(xiǎn)，對電網(wǎng)有沖擊和損壞。經(jīng)電容接地丈量也較危險(xiǎn)，電容需求最后放電。丈量方法：停電后在某一相并入電容并接地，送電后丈量電容電壓U2，知電網(wǎng)相電壓U1和并聯(lián)電容C1，電網(wǎng)電容C=C1*(U1-U2)/U2。經(jīng)電阻接地比較平安，丈量也很準(zhǔn)確。方法是首先使一出線停電，然后將某一相經(jīng)電阻接地，最后送電。丈量電網(wǎng)中性點(diǎn)對地電壓和流過電阻的電流，根據(jù)公式算出電網(wǎng)對地電容電流。293單相接地電容電流的治理限制單相接地電容電流的方法主要有：改動系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式減少系統(tǒng)規(guī)模改動中性點(diǎn)接地方式采用接地分流安裝30改動系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式：該方法普通將系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式由并列運(yùn)轉(zhuǎn)改為分列運(yùn)轉(zhuǎn)，相當(dāng)于將6kV大系統(tǒng)分為2個(gè)或多個(gè)小系統(tǒng)，普通適用于電網(wǎng)規(guī)模不大，且從經(jīng)濟(jì)上思索具備分列運(yùn)轉(zhuǎn)條件的系統(tǒng)。減少系統(tǒng)規(guī)模：該方法采用6kV隔離變壓器，將6kV大系統(tǒng)從根本上分隔為多個(gè)接地小系統(tǒng)，該方法由于采用6kV隔離變壓器，造價(jià)較高，損耗加大，且系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式不靈敏，同時(shí)會呵斥系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜化。治理方法綜述31采用接地分流安裝：接地分流安裝從嚴(yán)厲意義上講并非一種完善的治理方案，它的主要作用僅是在發(fā)生單相電弧接地時(shí)，利用并聯(lián)分流原理，將不可控的接地點(diǎn)變?yōu)閷?shí)接地點(diǎn)，使缺點(diǎn)接地點(diǎn)的電弧熄滅，但系統(tǒng)單相接地電容電流值并未減??；分流安裝對系統(tǒng)發(fā)生金屬性接地不起作用，對電容電流危害的治理僅起到部分作用；因此該方法不符合<煤礦平安規(guī)程>要求，同時(shí)該方法平安性較差，不建議采用。治理方法綜述32治理方法綜述不符合<煤炭平安規(guī)程>的要求；接地點(diǎn)的電流很難控制在治理要求到達(dá)的殘流5A以下；選線困難；對抑制間歇性電弧接地過電壓效果差會使非缺點(diǎn)相電壓無論在發(fā)生何種接地缺點(diǎn)時(shí)都上升為線電壓，對電纜絕緣構(gòu)成要挾；接地分流安裝鑒相錯(cuò)誤時(shí)，容易呵斥事故擴(kuò)展。33治理方法綜述改動中性點(diǎn)接地方式：即將中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)改造為中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，利用消弧線圈產(chǎn)生的電感電流抵消系統(tǒng)的單相接地電容電流，從根本上使接地缺點(diǎn)點(diǎn)的接地電流減小。隨著技術(shù)的開展，目前自動跟蹤補(bǔ)償消弧線圈技術(shù)曾經(jīng)成熟，將中性點(diǎn)接地方式由中性點(diǎn)不接地改造為中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地是治理電容電流超標(biāo)的最有效處理方法。344中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地原理：單相接地電流主要是電容電流。假設(shè)可以在發(fā)生單相接地時(shí)部分或全部抵消掉電容電流，那么單相接地電流將大減小。方法就是在中性點(diǎn)處參與消弧線圈。消弧線圈的任務(wù)原理：消弧線圈是一個(gè)具有鐵芯的可調(diào)電感線圈，線圈的電阻很小〔耗費(fèi)功率小〕，電抗很大〔保證對地絕緣程度〕，電抗值可用改動線圈的匝數(shù)來調(diào)理。發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，經(jīng)過消弧線圈使接地處流過一個(gè)與容性接地電流相反的感性電流，從而減小、甚至抵消接地電流，消除接地電弧引發(fā)的問題，提高供電可靠性。35中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地情況36中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)電流向量圖電容接地電流消弧線圈流過的電流完全補(bǔ)償?shù)臈l件即有：37消弧線圈的補(bǔ)償方式完全補(bǔ)償消弧線圈提供的電感電流等于接地電容電流，接地處電流為0。易滿足諧振條件，構(gòu)成串聯(lián)諧振，產(chǎn)生過電壓。欠補(bǔ)償電感電流小于接地電容電流，單相接地時(shí)接地電流為容性。因線路停電或系統(tǒng)頻率降低等緣由使接地電流減少，能夠出現(xiàn)完全補(bǔ)償。故普通也不采用。過補(bǔ)償電感電流大于接地電流，單相接地電流為感性。過補(bǔ)償方式在電網(wǎng)中得到廣泛運(yùn)用。但過補(bǔ)償程度要適宜.自動跟蹤補(bǔ)償單片機(jī)或微機(jī)控制38中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的適用范圍中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)與不接地系統(tǒng)同樣有著在發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，可繼續(xù)供電2小時(shí)，提高供電可靠性.電氣設(shè)備和線路的對地絕緣應(yīng)按線電壓思索.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地后，能有效地減少單相接地缺點(diǎn)時(shí)接地處的電流，迅速熄滅接地處電弧，防止間歇性電弧接地時(shí)所產(chǎn)生的過電壓，故廣泛運(yùn)用在不適宜采用中性點(diǎn)不接地的3-35kV系統(tǒng)。39自動跟蹤補(bǔ)償?shù)南【€圈可以實(shí)時(shí)跟蹤電網(wǎng)系統(tǒng)單相接地電容電流變化情況，調(diào)理出不同的感性電流進(jìn)展補(bǔ)償，高壓電網(wǎng)單相接地電流主要是電容電流，因此可使缺點(diǎn)點(diǎn)的單相接地電流減小到最小。自動跟蹤補(bǔ)償消弧線圈原理40單相接地電流的計(jì)算：41中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)如上頁圖所示(A相接地)，圖中L為消弧線圈電感，r1、r2、r3分別表示各相對地的分布絕緣電阻，C1、C2、C3分別表示各相對地的分布電容；仍設(shè)r1＝r2＝r3＝r，C1＝C2＝C3＝C，由前面的分析可知電網(wǎng)的單相接地電流為：從上式中可以看出：當(dāng)電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地后，單相接地電流將大大降低，特別是當(dāng)IL=IC時(shí)，單相接地電流IC僅為很小的有功電流Ir。可以看出，消弧線圈僅在電網(wǎng)發(fā)生接地缺點(diǎn)時(shí)起作用。因當(dāng)電網(wǎng)中無接地缺點(diǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電網(wǎng)中性點(diǎn)對地電位接近于零，消弧線圈中自然就不會有電感電流IL流過。故此時(shí)與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況類似。42為了討論問題的方便，引入運(yùn)用消弧線圈時(shí)的兩個(gè)參數(shù)：〔a〕消弧線圈補(bǔ)償形狀的脫諧度υ，定義為〔b〕電網(wǎng)的阻尼率d，定義為電網(wǎng)的單相接地電流有功分量與單相接地電容電流之比，即：可見，在忽略消弧線圈電阻影響的情況下，補(bǔ)償電網(wǎng)的阻尼率與中性點(diǎn)不接地系一致樣。43根據(jù)前面分析，可知：(1)當(dāng)υ＝0，稱消弧線圈處于全補(bǔ)償形狀，此時(shí)Ic=IL；IE最小，全部為電阻性電流。(2)當(dāng)υ＞0，稱消弧線圈處于欠補(bǔ)償形狀，此時(shí)Ic>IL；IE以電容性為主。(3)當(dāng)υ＜0，稱消弧線圈處于過補(bǔ)償形狀，此時(shí)Ic<IL；IE為感性電流。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的接地電流、電壓相量圖(a)全補(bǔ)償；(b)欠補(bǔ)償；(c)過補(bǔ)償；44自動跟蹤補(bǔ)償消弧線圈分類按調(diào)理原理：預(yù)調(diào)式：是指電網(wǎng)無接地缺點(diǎn)情況下，消弧線圈預(yù)先自動調(diào)諧到合理補(bǔ)償位置。普通需加裝阻尼電阻，以保證中性點(diǎn)位移電壓不大于額定相電壓的15％。隨調(diào)式：是指電網(wǎng)無接地缺點(diǎn)情況下，消弧線圈處于欠補(bǔ)償形狀，在電網(wǎng)發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，消弧線圈自動調(diào)諧到合理補(bǔ)償位置。不需阻尼電阻，但接地瞬間無法到達(dá)全補(bǔ)償。按調(diào)理方法：有檔調(diào)理：調(diào)理精度低，殘流大，普通有調(diào)匝式、調(diào)容式。無級調(diào)理：調(diào)理精度高，殘流小，普通有調(diào)感式、偏磁式。45常用的自動跟蹤補(bǔ)償消弧線圈方式：調(diào)匝式調(diào)氣隙式〔動鐵式〕偏磁式〔直流助磁式〕磁閥式調(diào)容式調(diào)感式461、問題的提出<煤礦平安規(guī)程>第457條規(guī)定：地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線上，必需裝設(shè)有選擇性的單相接地維護(hù)安裝；供挪動變電站的高壓饋電線上，必需裝設(shè)有選擇性的動作于跳閘的單相接地維護(hù)安裝。井下低壓饋電線必需裝設(shè)檢漏維護(hù)安裝或有選擇性的漏電維護(hù)安裝，保證自動切斷漏電的饋電線路。二選擇性漏電維護(hù)472、單相接地分析首先分析一下電網(wǎng)發(fā)生單相接地〔包括直接接地和經(jīng)一過渡電阻接地〕缺點(diǎn)時(shí)，電網(wǎng)零序電壓及零序電流的分布情況。48中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)發(fā)生單相經(jīng)電阻接地等效電路如上頁圖所示，由于A相對地經(jīng)電阻RE接地〔RE=0為直接接地〕，破壞了原電網(wǎng)對地阻抗的對稱性，使電源的中性點(diǎn)對地電壓不再為零，假設(shè)中性點(diǎn)對地電壓為UN，并忽略線路的阻抗，那么電網(wǎng)每相對地電壓為：經(jīng)過每相對地電容C和接地電阻RE的電流之和為零，即：根據(jù)對稱分量法的原理，實(shí)踐上UN就是零序電壓U0，那么：49由于只需零序電流可以流入大地，和接地缺點(diǎn)點(diǎn)構(gòu)成回路，總的零序電流之和就等于流過接地電阻的電流IE，方向相反。上頁圖是將電網(wǎng)一切支路的對地電容用集中的電容表示，而我們更關(guān)懷的是每條支路零序電流及其方向，以下圖為電網(wǎng)發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)的零序等效電路。50單相接地缺點(diǎn)時(shí)的零序等效網(wǎng)絡(luò)及其相量圖a)零序等效網(wǎng)絡(luò)b)相量圖51從圖中可以看出，流過缺點(diǎn)支路零序電流互感器〔LH1〕的零序電流是一切非缺點(diǎn)支路零序電流之和，方向是由支路指向母線，流過非缺點(diǎn)支路零序電流互感器〔LH2、LH3〕的零序電流就是本支路的零序電流，方向是由母線指向支路。52目前6～10kV電網(wǎng)的接地維護(hù)多采用零序電流、零序無功功率方向等的維護(hù)原理。其中零序電流原理是基于缺點(diǎn)線路零序電流大于非缺點(diǎn)線路零序電流的特點(diǎn)，區(qū)分出缺點(diǎn)和非缺點(diǎn)元件，從而構(gòu)成接地維護(hù)。零序無功功率方向原理是利用缺點(diǎn)線路零序電流〔線路流向母線〕滯后零序電壓90、非缺點(diǎn)線路零序電流〔母線流向線路〕超前零序電壓90的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。由于這一原理對零序電流的大小要求降低，使之在實(shí)踐電網(wǎng)中得到廣泛運(yùn)用，但其對零序電流互感器的角特性要求較高。0053對中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)的，顯然，經(jīng)過零序電流的大小和方向是很容易區(qū)分缺點(diǎn)支路和非缺點(diǎn)支路的，即流過缺點(diǎn)支路零序電流互感器的零序電流大于流過非缺點(diǎn)支路零序電流互感器的零序電流，方向正好相反。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)發(fā)生單相接地缺點(diǎn)，就相當(dāng)于流過缺點(diǎn)支路零序電流互感器的零序電流中添加了一電感性電流，方向由支路指向母線，其矢量關(guān)系〔過補(bǔ)償〕如以下圖所示。54從矢量圖可看出，由于消弧線圈電感電流的參與，使流過缺點(diǎn)支路零序電流互感器的電流性量變得不確定。即此時(shí)流過缺點(diǎn)支路零序電流互感器的電流由原來的電容性電流變成：電感性電流〔過補(bǔ)償〕或者電容性電流但幅值減小〔欠補(bǔ)償〕或者電阻性電流〔即非缺點(diǎn)支路對地絕緣電阻電流之和，全補(bǔ)償〕。顯然，用前面的零序電流原理、零序電流功率方向原理來區(qū)別缺點(diǎn)支路與非缺點(diǎn)支路是不行的，給接地維護(hù)帶來困難。553、其他類型的接地維護(hù)原理〔1〕首半波維護(hù)原理處理中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)的接地維護(hù)問題，可利用接地缺點(diǎn)發(fā)生瞬間的暫態(tài)電流來實(shí)現(xiàn)接地維護(hù)，即首半波原理。該原理是基于接地缺點(diǎn)發(fā)生在相電壓接近最大值瞬間這一假設(shè)而提出的。當(dāng)相電壓接近最大值時(shí)，假設(shè)發(fā)生接地缺點(diǎn)，那么缺點(diǎn)相電容經(jīng)過缺點(diǎn)線路向缺點(diǎn)點(diǎn)放電，缺點(diǎn)線路電感和分布電容使電流具有衰減振蕩性。對于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，由于暫態(tài)電感電流的最大值應(yīng)出如今接地缺點(diǎn)發(fā)生在相電壓經(jīng)過零值的瞬間，而接地缺點(diǎn)發(fā)生在相電壓接近最大值瞬間時(shí)，消弧線圈中的暫態(tài)電感電流接近于零，其過渡過程與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的近似一樣，故可利用缺點(diǎn)線路中缺點(diǎn)后暫態(tài)零序電流第一個(gè)周期的首半波與非缺點(diǎn)線路相反的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)選擇性維護(hù)。56從上述此原理的任務(wù)特點(diǎn)可知，根據(jù)首半波維護(hù)原理任務(wù)的接地選線安裝，顯然不能反映相電壓較低(非峰值)時(shí)的接地缺點(diǎn)，且受接地缺點(diǎn)點(diǎn)過渡電阻影響較大，同時(shí)也存在任務(wù)死區(qū)。加上不同的電網(wǎng)構(gòu)造，時(shí)間常數(shù)各不一樣，接地暫態(tài)過程的振蕩頻率等特性也必然不同，從而使首半波的時(shí)間寬度各不一樣。因此，利用此原理構(gòu)成的維護(hù)安裝，其適用范圍遭到限制。此類安裝的現(xiàn)場運(yùn)轉(zhuǎn)也證明，其選擇性能較差，目前曾經(jīng)很少運(yùn)用。57〔2〕諧波電流方向維護(hù)原理處理中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)的接地維護(hù)問題，另一種方法是采用高次諧波零序電流方向的維護(hù)原理。由于電網(wǎng)電源電壓中不僅有基波，而且存在一定的高次諧波，對高次諧波來講，消弧線圈的感抗將添加，電網(wǎng)對地電容的容抗