煤矿井下低压电网选择性漏电保护的仿真研究

赵波　关微　郭洪月　张津铭　张玉良　陈明非

摘 要：针对目前各种选择性漏电保护存在的问题，研发了一种以C8051F040单片机为核心，运用总开关支路基于附加直流电源漏电检测原理、分开关支路基于零序功率方向漏电检测原理的选择性漏电保护系统。经试验验证，该漏电保护系统可靠、方便、有效、安全、稳定、性价比高，供电线路通过检测零序电流信号，可有选择性地关断漏电的线路，不必切断整个供电网络，实现了供电最优化。

关键词：选择性漏电保护；附加直流电源；单片机；检测原理

中图分类号：TP368.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.014

煤矿井下漏电故障约占井下供电系统总故障的70%，该故障不仅会引发人身触电伤亡，还会导致瓦斯、煤尘爆炸，甚至提前引爆电气雷管。因此，装设漏电保护装置对矿井的安全生产极为重要。目前，我国井下低压电网广泛采用基于附加直流电源原理的非选择性装置，存在原理单一、动作无选择性、易误动作等缺陷。

采用本文提出的新型选择性漏电保护检测方法，当电网某一支路发生漏电故障时，能有选择性地发出故障信号或切断故障支路电源，不必切断整个供电网络，从而保证了非漏电故障支路的持续运行，缩小了故障停电范围，便于寻找漏电位置，缩短了停电时间，有利于提高生产效率和供电可靠性，满足了选择性、速动性、灵敏性和可靠性等要求，实现了供电最优化。

1 井下低压电网选择性漏电检测原理

针对我国矿井低压电网变压器具有的中性点不接地的特点，对基于零序电流方向的选择性漏电保护装置进行了改进——在电网的主支路上附加了运用直流电源保护原理的漏电装置，在电网的分支路附加了运用零序功率方向保护原理的漏电装置。……