基于电流变化率的短路检测保护方法

第２９卷第５期

煤矿机械

Ⅷ．２９Ｎ０．５

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基于电流变化率的短路检测保护方法

冯如鹤１”。冯密罗１，孔金生１

（１．郑州大学，郑州４５０００ｌ；２．平顶山工业职业技术学院，河南平顶山４６７００１）

摘要：介绍了基于电流变化率的短路检测保护方法，该方法采用单片机检测这一变化率，实现了短路检测和保护，解决了短路故障电流波形变化与其他故障电流波形变化的区分问题以及干扰电流波形突变与短路电流波形突变的识别问题，通过开发的新型煤电钻综合保护装置，验证了该方法的有效性和准确性。

关键词：电流变化率；单片机；短路检测保护；煤电钻

中图分类号：ｒＩＭｌ３１．４文献标志码：Ａ文章编号：１００３—Ｃｒ７９４（２００８）０５加１７１奶田妇治ｄ

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０前言

基于电流变化率的短路检测保护方法是利用线

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一Ｌ１０（调用启动子程序）

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一Ｌ０６（调用瓦斯演示子程序）５制作电气控制板

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在制作的综采工作面模型中，使用的控制元件

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音电路板等，把这些元件组装成一块电气控制板，安４应用程序设计

装在模型中。

根据综采工作面模型中设备的运行顺序和控制综采工作面模型利用可编程控制器ＰＬｃ控制，方法，利用顺序控制设计法和控制电路图转换设计具有控制系统简单，控制范围大，控制功能强，控制法，编制出综采工作面模型的应用程序，经过反复调可靠和使用方便的特点。

试和修改，编制的应用程序满足控制要求。设计编当综采工作面模型在开机演示的过程中，在可制的主程序如下：

编程控制器的控制下，综采设备有条不紊地运行，控一Ｃ０（设定时钟为ｌｓ）

制过程简单直观，配合语音提示和优美的轻音乐，伴ｂ

随着工作人员生动的讲演，使学员在愉快和轻松的一口Ｐ１６（Ｐ｜６口输入为０执行下一条指令）

环境中学到了综合机械化采煤的安全和技术方面的０００知识。

００５

参考文献：

一口Ｐ７（Ｐ７口输人为。执行下一条指令）

［１］宫淑贞．可编程控制器原理及应用［Ｍ］．北京：人民邮电出版社．［２］高钦和．可编程控制器应用技术与设计实例［Ｍ］．北京：人民邮电０００出版社．００６

作者简介：黎云山（１９６０一），黑龙江鸡西人，１９８５年毕业于黑龙一ＩＪ０５（调用机组正反转子程序）

江省鸡西矿务局工学院电气化、自动化专业，毕业后在鸡西矿业集团杏花煤矿从事机电工作．

一口ＰＣ（ＰＣ口输入为０执行下一条指令）

收稿日期：２００７．１１．１０

一１７ｌ一

ｖｄ．２９Ｎｏ．５

基于电流变化率的短路检测保护方法——冯如鹤，等

２电流变化率的短路检测保护

首先解决２个关键性问题：

第２９卷第５期

路或用电设备发生短路时，线路电流发生突变的原

理，采用单片机检测这一变化率。当电流变化率超过规定值时，单片机发出指令，切断供电电源。此方法的特点是检测参数为线路电流变化率，检测参数与线路电流大小无关、与电压电流相位角无关、与供电线路参数无关，短路保护动作迅速，灵敏度高，工作性能稳定，安全可靠。

１

（１）区分短路故障电流波形变化与其他故障电流波形变化的差别。由于供电系统多呈感性负载，短路故障电流波形变化与其他故障电流波形变化的差别，使用常规方法在某些线路参数的情况下不易区分。

（２）干扰电流波形突变与短路电流波形突变的识别。由于本项目是利用短路电流波形突然变化进行故障识别，电流突变是识别的要素，在供电系统中常常存在着各种干扰，如电动机的启动、大型设备的起停、变频调速、系统操作等，这些干扰在很多情况下会影响检测点的电流波形，且干扰电流波形一般情况下也是呈突变形式，使检测产生错误识别。

干扰电流突变与短路电流突变的识别，采用软滤波和硬滤波２种方法解决：

①软滤波就是根据干扰信号的特点，一般是无规律的短时几个窄脉冲的特点，设计单片机滤波程序，在Ｏ．１瞄内连续检测１０～２０次电流变化率，将干扰电流突变排除。当检测到的多次变化率都超过正常值时，认为是发生了短路故障，发出执行信号。

短路电流变化率分析与短路检测供电网络中，正常时线路电流

ｉ。＝Ｌｓｉｎ（“＋护一９）

系统发生短路故障，电流由原来的负载电流增大为短路电流ｉ。，其值由短路回路的微分方程确定

￡等＋尼。＝乩ｓｉＩｌ（“＋口）

式（１）为一阶常系数非齐次微分方程，解为ｆ．＝ｉｐｅ＋ｉ单＝，岬ｓｉｎ（∽＋口一妒。）＋［，Ⅲ×ｓｉｎ（口一Ｐ）一，ｐ。ｓｉｎ（口一９。）］ｅ一定

（１）

短路电流的周期分量随时问按正弦规律变化

ｉ。＝，。。ｓｉｎ（∞ｆ＋９—９。）

短路电流的非周期分量随时间按指数规律衰减

ｉ印＝［，ｍｓｉｎ（口一９）一，嘲ｓｉｎ（日一尹。）］ｅ一《

短路回路阻抗角

通过试验，选择了在０．１嬲内连续检测１０次

电流变化率的最佳连续检测次数方案。

②硬滤波就是在供电主回路设置阻容滤波电路，滤除干扰杂波。３实例分析

供电系统变压器容量４ｌ【ｖＡ，电缆截面积６

以

尹－２黜‰百

可以看出：短路电流由２部分组成：短路电流的周期分量，ｍｓｉｎ（“＋口一Ｐ。）；非周期分量。短路电

流将会产生一个冲击，这个冲击电流会产生阶跃突

变，其波形变化率等将会很大，如图ｌ所示。

竺Ｌ很大

甜，长度Ｌ＝３００ｍ、控制额定电压１２７Ｖ，功率１．５

ｋｗ煤电钻一台，功率因数ｃ∞９＝０．８３，如图２所示。

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图１短路电流暂态过程波形

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根据电流变化率检测装置对线路进行时事监测。单片机对采样电流进行运算，在未发生短路故障时，电流变化率较小，保护装置不动作；当线路电

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图２短路电流波形

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流的变化率半超过设定值时，认为电路短路，发出

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系统正常运行的状态下负荷电流

ｉ。＝，。ｓｉＩｌ（“＋口一９。）＝８．２ｓｉｎ（“＋口一妒。）系统在末端短路时，系统阻抗最大，短路电流最小，保护应可靠地动作，设在ｔ。时刻系统发生短路，短路电流

指令切断电源。为了避免对故障现象进行错误判断，程序设计在一定时间内连续检测若干次。如果每次检测的电流变化率均大于设定值，即判断为短路故障。

一１７２—

第２９卷第５期基于电流变化率的短路检测保护方法——冯如鹤，等Ｖｄ．２９№．５

过接口电路控制执行元件，达到快速判断故障的目的。４结语

基于电流变化率的短路检测保护方法与现有短路检测技术相比，采用了不同的技术思路和理论基础。利用本技术，可根据被保护设备及线路的实际情况，开发出不同的电气保护产品。

为了验证电流变化率短路检测保护技术在实际应用中的可靠性，根据煤矿电气设备的特点，开发了ｚＢｚ一４．Ｏ／６６０（３８０）ｚ型煤电钻综合保护装置。此产品的短路保护分为短路闭锁和短路断电２种保护，此保护采用单片机技术，应用改进的快速断电技术和载频保护技术，使用新型的固态继电器器件；短路闭锁采用载频保护技术，保护距离可达到３００ｍ以上；短路断电采用电流变化率保护技术，变压器一次、二次侧均设置熔断器作短路的后备保护。当煤电钻运行过程中，由三相电流互感器将检测到的电流信号经刖Ｄ转换器转换成数字信号送给ＣＰＵ，ｃＰＵ对采集的信号进行分析处理，若电钻出现短路故障，ｃＰＵ发出指令，直流固态继电器断开变压器中

ｓ，即可以认为

性点，切断负荷供电电源。

利用此开发的新型煤电钻综合保护装置，检验了电流变化率短路检测保护技术在电气设备现场的工作可靠性。

参考文献：

［１］王久和．井下短路电流快速检测的研究［Ｊ］．华北科技学院学报，２００以１）：１６一１７．

［２］王宾，祝龙记．基于凌阳１６位单片机的矿用电机相敏保护的实现［Ｊ］．煤矿机械，２００５，２６（８）：１１５一１１７．

［３］郭强，张玉献．榴敏和远端短路保护装置在井下的应用［Ｊ］．安徽科技，２００４（１１）．

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９。）Ｊｅ一乏

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６一电缆的电阻尺＝１．４５

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利的情况下：系统时间常数ｔ＝０．０５

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Ａ

系统电流波形见图２，短路电流的电流变化率

譬远远大于其他电流的变化率。

时间△￡趋近于无穷小时，可以认为

丛一些

△ｔ—ｄｆ

即

警＝艘玺

实际系统中取△ｆ＝０．０００

△ｉ。

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瓦２面

为使保护可靠，取系统末端短路电流ｉ。＝１００

Ａ，△ｔ＝０．００００１

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ｓ，代入ｉ。＝，。ｓｉＩｌ（以一９），算出各

时间的电流值，以此为依据编写程序。

当９＞９００，即电流处于正半周的下降段短路时，正常的电流瞬时值减小，如此时短路，短路电流会突然增大，更有利于对电流变化率的检测与区别。

以上是电流的正半周短路的波形分析，电流的负半周可以采用全波整流的方式把负半周波形以横轴镜像处理后，按同样方法处理即可。

根据以上实例分析，用单片机技术检测电流，计算出故障状态下短路电流的变化率，以此数据为依据开发单片机程序，设计单片机电路，单片机输出通

作者简介：冯如鹤（１９６５一），女，河南襄城人，毕业予焦作矿院，

研究方向：控制工程，煤矿电气设备与控制，电子信箱：鼬ｅ＠１２６．

钾神蝴唧蝴鼎帮艚啪神州喜∞饼罅鼎嘲啪。伊钾神帮帮鼎帮帮钟神帮嘲神０饼钾和。常鼎ｅ钟钟即ｅｅ弦ｅ饼钾神啪神蝴帮帮稚钾神嘲净∞∞“，ｅ，●

收稿日期：２００ｒ７．１１．１２

无轨胶轮辅助运输系统在并工矿井应用

兖州矿业（集团）公司济宁三号煤矿现有无轨运输车辆１９辆，其中国外进口１５辆（９１２ｘ支架搬运车３辆、ＭＫ３ｓ多用途车６辆、９９０Ｄ６０车４辆）、国产车４辆（兖州矿业（集团）公司常州研究所生产的ＷＣＱ３型２辆、太原矿山机械厂生产的自卸车２辆）。

为了适应无轨运输的要求，对井下东、西、北三翼的主要辅助运输巷道底板进行了混凝土固化处理近万ｍ；为完成有轨和无轨之间的转换，在井底车场设置了材料换装硐室和矸石换装硐室；为方便车辆的检修与管理，设置了胶轮车检修硐室、加油硐室、存放硐室；引进了机车定位调度指挥系统，在井底车场和辅助运输巷安设了机车监测装置和方向指示灯，使调度人员随时掌握车辆的具体位置，也使驾驶人员借助指示灯避免车辆堵塞。

李剑峰供稿

一１７３～

．

基于电流变化率的短路检测保护方法

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：

冯如鹤， 冯密罗， 孔金生， FENG Ru-he， FENG Mi-luo， KONG Jin-sheng

冯如鹤,FENG Ru-he(郑州大学,郑州,450001;平顶山工业职业技术学院,河南,平顶山,467001) ， 冯密罗,孔金生,FENG Mi-luo,KONG Jin-sheng(郑州大学,郑州,450001)煤矿机械

COAL MINE MACHINERY2008，29(5)0次

参考文献(3条)

1. 王久和 井下短路电流快速检测的研究 2002(1)

2. 王宾. 祝龙记 基于凌阳16位单片机的矿用电机相敏保护的实现[期刊论文]-煤矿机械 2005(8)3. 郭强. 张玉献 相敏和远端短路保护装置在井下的应用[期刊论文]-安徽科技 2004(11)

相似文献(5条)

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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_mkjx200805069.aspx

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第２９卷第５期

煤矿机械

Ⅷ．２９Ｎ０．５

１竺！！星ｇ趔丛堡Ｍ丝ｂｉ旦旦翌竺：！！！！

基于电流变化率的短路检测保护方法

冯如鹤１”。冯密罗１，孔金生１

（１．郑州大学，郑州４５０００ｌ；２．平顶山工业职业技术学院，河南平顶山４６７００１）

摘要：介绍了基于电流变化率的短路检测保护方法，该方法采用单片机检测这一变化率，实现了短路检测和保护，解决了短路故障电流波形变化与其他故障电流波形变化的区分问题以及干扰电流波形突变与短路电流波形突变的识别问题，通过开发的新型煤电钻综合保护装置，验证了该方法的有效性和准确性。

关键词：电流变化率；单片机；短路检测保护；煤电钻

中图分类号：ｒＩＭｌ３１．４文献标志码：Ａ文章编号：１００３—Ｃｒ７９４（２００８）０５加１７１奶田妇治ｄ

ｏｎ嘶ｎｔ＆舭｝ｏｆ砌岷勋一耐”，ＦＥＮＧ加一ＩＩｌ０１，ＫＯＩＮＧ腼一岫１

Ｃｌ硪ｌｌｇｅ０ｆＳｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｌｌｉｔ

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ｏｄ，ｔｈｉｓⅡｌｅｔｈｏｄｅ】洲ｎｅ

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ｗａｖｅ】ｊ姗ｃｈａｎ簧ｅｓ’ｄｉｓｃｒｉ瑚匠Ｉｌａ＿ｔｉｏｎ

ｓｈｏｒｔｎＤｕｂｌｅｃｕＨｅｎｔｗａｖｅｆ０朋ｃｈａＩｌｇｅｔＩｌｅＩｅｃｏ擘口ｉｔｉｏｎｑｕｅｓｔｉｏｎｗｈｉｃｈｃｈａｎ＃叫ｓｕｄｄｅｎｌｖｗｉｔｈｏｔ｝ｌｅｒｆ．ａｍｔｃｕⅡ℃ｎｔｃｍｅｓｔｉｏｎａｓｗｅＵａｓｔ｝ｌｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ

ｐＩ面ｋｓｕｄｄｅｎｃｈａｎ蜀ｅ粕ｄｔｌｌｅｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔｃｕⅡｅｍｐｒ商１ｅ，ｔｌｌｒｏｕｇｈｔｔｌｌｅｄｅ、，ｅｌｏｐｍｅｎｔｎｅｗｏｏａｌｅｌｅｃ仃ｉｃ

ｄｒｉＵ∞ｍｔＩｌｅｓｉｓ１哟ｗ（盯ｄｓ：ｃＩｌｌＩ哪船ｔｅｐｌＤｔｅｃｔｉｖｅ

ｄｅｖｉｃｅ，ｈ鹅ｃｏＨ６ｎｎｅｄ“ｓ

ｍｅｔｌｌｏｄｖｄＩｉｄｉｔｙａｎｄｔ｝ｌｅａｃｃｕ瑚Ｉｃｖ．

ｏｆｄｌａ理筘；ｓｉｎｇｌｅ—ｃＩｌｉｐ耐ｃｍ００ｍｐＩＩｔｅｒ；ｓＩ斌一ｃｉＩｃｕｉｔ

ｄ弛ｅｃｔｉ∞ｐＩｏＩｅ（五ｏｎ；００日ｌ函ｌｌｉ珥；

０前言

基于电流变化率的短路检测保护方法是利用线

０００００６一Ｌ４

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一ＩＪ６

一Ｌ１１（调用停止子程序）一璐

一Ｌ０６（调用瓦斯演示子程序）５制作电气控制板

渠票瓣替誓磊篓翳

在制作的综采工作面模型中，使用的控制元件

启系正反ｌＦ反

正反动统向向向向向向有Ｐ优主机和扩展单元，使用的电气元件有滤波

停剑到到到到到止位位｛口位

位位

器、２２０ｖ／１２ｖ变压器，８个输出中间继电器１２Ｖ、语图２可编程控制器端口接线

音电路板等，把这些元件组装成一块电气控制板，安４应用程序设计

装在模型中。

根据综采工作面模型中设备的运行顺序和控制综采工作面模型利用可编程控制器ＰＬｃ控制，方法，利用顺序控制设计法和控制电路图转换设计具有控制系统简单，控制范围大，控制功能强，控制法，编制出综采工作面模型的应用程序，经过反复调可靠和使用方便的特点。

试和修改，编制的应用程序满足控制要求。设计编当综采工作面模型在开机演示的过程中，在可制的主程序如下：

编程控制器的控制下，综采设备有条不紊地运行，控一Ｃ０（设定时钟为ｌｓ）

制过程简单直观，配合语音提示和优美的轻音乐，伴ｂ

随着工作人员生动的讲演，使学员在愉快和轻松的一口Ｐ１６（Ｐ｜６口输入为０执行下一条指令）

环境中学到了综合机械化采煤的安全和技术方面的０００知识。

００５

参考文献：

一口Ｐ７（Ｐ７口输人为。执行下一条指令）

［１］宫淑贞．可编程控制器原理及应用［Ｍ］．北京：人民邮电出版社．［２］高钦和．可编程控制器应用技术与设计实例［Ｍ］．北京：人民邮电０００出版社．００６

作者简介：黎云山（１９６０一），黑龙江鸡西人，１９８５年毕业于黑龙一ＩＪ０５（调用机组正反转子程序）

江省鸡西矿务局工学院电气化、自动化专业，毕业后在鸡西矿业集团杏花煤矿从事机电工作．

一口ＰＣ（ＰＣ口输入为０执行下一条指令）

收稿日期：２００７．１１．１０

一１７ｌ一

ｖｄ．２９Ｎｏ．５

基于电流变化率的短路检测保护方法——冯如鹤，等

２电流变化率的短路检测保护

首先解决２个关键性问题：

第２９卷第５期

路或用电设备发生短路时，线路电流发生突变的原

理，采用单片机检测这一变化率。当电流变化率超过规定值时，单片机发出指令，切断供电电源。此方法的特点是检测参数为线路电流变化率，检测参数与线路电流大小无关、与电压电流相位角无关、与供电线路参数无关，短路保护动作迅速，灵敏度高，工作性能稳定，安全可靠。

１

（１）区分短路故障电流波形变化与其他故障电流波形变化的差别。由于供电系统多呈感性负载，短路故障电流波形变化与其他故障电流波形变化的差别，使用常规方法在某些线路参数的情况下不易区分。

（２）干扰电流波形突变与短路电流波形突变的识别。由于本项目是利用短路电流波形突然变化进行故障识别，电流突变是识别的要素，在供电系统中常常存在着各种干扰，如电动机的启动、大型设备的起停、变频调速、系统操作等，这些干扰在很多情况下会影响检测点的电流波形，且干扰电流波形一般情况下也是呈突变形式，使检测产生错误识别。

干扰电流突变与短路电流突变的识别，采用软滤波和硬滤波２种方法解决：

①软滤波就是根据干扰信号的特点，一般是无规律的短时几个窄脉冲的特点，设计单片机滤波程序，在Ｏ．１瞄内连续检测１０～２０次电流变化率，将干扰电流突变排除。当检测到的多次变化率都超过正常值时，认为是发生了短路故障，发出执行信号。

短路电流变化率分析与短路检测供电网络中，正常时线路电流

ｉ。＝Ｌｓｉｎ（“＋护一９）

系统发生短路故障，电流由原来的负载电流增大为短路电流ｉ。，其值由短路回路的微分方程确定

￡等＋尼。＝乩ｓｉＩｌ（“＋口）

式（１）为一阶常系数非齐次微分方程，解为ｆ．＝ｉｐｅ＋ｉ单＝，岬ｓｉｎ（∽＋口一妒。）＋［，Ⅲ×ｓｉｎ（口一Ｐ）一，ｐ。ｓｉｎ（口一９。）］ｅ一定

（１）

短路电流的周期分量随时问按正弦规律变化

ｉ。＝，。。ｓｉｎ（∞ｆ＋９—９。）

短路电流的非周期分量随时间按指数规律衰减

ｉ印＝［，ｍｓｉｎ（口一９）一，嘲ｓｉｎ（日一尹。）］ｅ一《

短路回路阻抗角

通过试验，选择了在０．１嬲内连续检测１０次

电流变化率的最佳连续检测次数方案。

②硬滤波就是在供电主回路设置阻容滤波电路，滤除干扰杂波。３实例分析

供电系统变压器容量４ｌ【ｖＡ，电缆截面积６

以

尹－２黜‰百

可以看出：短路电流由２部分组成：短路电流的周期分量，ｍｓｉｎ（“＋口一Ｐ。）；非周期分量。短路电

流将会产生一个冲击，这个冲击电流会产生阶跃突

变，其波形变化率等将会很大，如图ｌ所示。

竺Ｌ很大

甜，长度Ｌ＝３００ｍ、控制额定电压１２７Ｖ，功率１．５

ｋｗ煤电钻一台，功率因数ｃ∞９＝０．８３，如图２所示。

ｄｆ＼

√Ｋ

＼ｔ／

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｝拶够够渺Ｖ

图１短路电流暂态过程波形

ｉ

芝

根据电流变化率检测装置对线路进行时事监测。单片机对采样电流进行运算，在未发生短路故障时，电流变化率较小，保护装置不动作；当线路电

，｜：

０

＼／■＼ｆ

图２短路电流波形

ｔ杉～尊．

／Ⅳ．￣、＼、

流的变化率半超过设定值时，认为电路短路，发出

Ｕ‘

系统正常运行的状态下负荷电流

ｉ。＝，。ｓｉＩｌ（“＋口一９。）＝８．２ｓｉｎ（“＋口一妒。）系统在末端短路时，系统阻抗最大，短路电流最小，保护应可靠地动作，设在ｔ。时刻系统发生短路，短路电流

指令切断电源。为了避免对故障现象进行错误判断，程序设计在一定时间内连续检测若干次。如果每次检测的电流变化率均大于设定值，即判断为短路故障。

一１７２—

第２９卷第５期基于电流变化率的短路检测保护方法——冯如鹤，等Ｖｄ．２９№．５

过接口电路控制执行元件，达到快速判断故障的目的。４结语

基于电流变化率的短路检测保护方法与现有短路检测技术相比，采用了不同的技术思路和理论基础。利用本技术，可根据被保护设备及线路的实际情况，开发出不同的电气保护产品。

为了验证电流变化率短路检测保护技术在实际应用中的可靠性，根据煤矿电气设备的特点，开发了ｚＢｚ一４．Ｏ／６６０（３８０）ｚ型煤电钻综合保护装置。此产品的短路保护分为短路闭锁和短路断电２种保护，此保护采用单片机技术，应用改进的快速断电技术和载频保护技术，使用新型的固态继电器器件；短路闭锁采用载频保护技术，保护距离可达到３００ｍ以上；短路断电采用电流变化率保护技术，变压器一次、二次侧均设置熔断器作短路的后备保护。当煤电钻运行过程中，由三相电流互感器将检测到的电流信号经刖Ｄ转换器转换成数字信号送给ＣＰＵ，ｃＰＵ对采集的信号进行分析处理，若电钻出现短路故障，ｃＰＵ发出指令，直流固态继电器断开变压器中

ｓ，即可以认为

性点，切断负荷供电电源。

利用此开发的新型煤电钻综合保护装置，检验了电流变化率短路检测保护技术在电气设备现场的工作可靠性。

参考文献：

［１］王久和．井下短路电流快速检测的研究［Ｊ］．华北科技学院学报，２００以１）：１６一１７．

［２］王宾，祝龙记．基于凌阳１６位单片机的矿用电机相敏保护的实现［Ｊ］．煤矿机械，２００５，２６（８）：１１５一１１７．

［３］郭强，张玉献．榴敏和远端短路保护装置在井下的应用［Ｊ］．安徽科技，２００４（１１）．

［志ｓｉＩｌ（口一妒）一志ｓｉＩＩ（口一

９。）Ｊｅ一乏

屯“一ｋ

２而孝斋咖㈨枷吖Ｊ＋

６一电缆的电阻尺＝１．４５

Ｑ，忽略电感；最不

ｓ，妒。＝９００，口

利的情况下：系统时间常数ｔ＝０．０５

ｉ。＝揣ｓｉｎ（“＋口一９。）＋［志×ｓｉｌｌ（口一驴）揣ｓｉｎ（毋一妒。）］ｅ一躲＝２２ｌ

＝００，汪ｏ．０１ｓ，则短路电流的冲击值

’

‘Ｂ＝—７＝＝三；＝ｓｌｎ【“＋∥一９５）＋Ｌ—７＝＝二吾＝×√１．４５。＋０￣／１．４５２＋０

Ａ

系统电流波形见图２，短路电流的电流变化率

譬远远大于其他电流的变化率。

时间△￡趋近于无穷小时，可以认为

丛一些

△ｔ—ｄｆ

即

警＝艘玺

实际系统中取△ｆ＝０．０００

△ｉ。

０１

瓦２面

为使保护可靠，取系统末端短路电流ｉ。＝１００

Ａ，△ｔ＝０．００００１

ｄｉ。

ｓ，代入ｉ。＝，。ｓｉＩｌ（以一９），算出各

时间的电流值，以此为依据编写程序。

当９＞９００，即电流处于正半周的下降段短路时，正常的电流瞬时值减小，如此时短路，短路电流会突然增大，更有利于对电流变化率的检测与区别。

以上是电流的正半周短路的波形分析，电流的负半周可以采用全波整流的方式把负半周波形以横轴镜像处理后，按同样方法处理即可。

根据以上实例分析，用单片机技术检测电流，计算出故障状态下短路电流的变化率，以此数据为依据开发单片机程序，设计单片机电路，单片机输出通

作者简介：冯如鹤（１９６５一），女，河南襄城人，毕业予焦作矿院，

研究方向：控制工程，煤矿电气设备与控制，电子信箱：鼬ｅ＠１２６．

钾神蝴唧蝴鼎帮艚啪神州喜∞饼罅鼎嘲啪。伊钾神帮帮鼎帮帮钟神帮嘲神０饼钾和。常鼎ｅ钟钟即ｅｅ弦ｅ饼钾神啪神蝴帮帮稚钾神嘲净∞∞“，ｅ，●

收稿日期：２００ｒ７．１１．１２

无轨胶轮辅助运输系统在并工矿井应用

兖州矿业（集团）公司济宁三号煤矿现有无轨运输车辆１９辆，其中国外进口１５辆（９１２ｘ支架搬运车３辆、ＭＫ３ｓ多用途车６辆、９９０Ｄ６０车４辆）、国产车４辆（兖州矿业（集团）公司常州研究所生产的ＷＣＱ３型２辆、太原矿山机械厂生产的自卸车２辆）。

为了适应无轨运输的要求，对井下东、西、北三翼的主要辅助运输巷道底板进行了混凝土固化处理近万ｍ；为完成有轨和无轨之间的转换，在井底车场设置了材料换装硐室和矸石换装硐室；为方便车辆的检修与管理，设置了胶轮车检修硐室、加油硐室、存放硐室；引进了机车定位调度指挥系统，在井底车场和辅助运输巷安设了机车监测装置和方向指示灯，使调度人员随时掌握车辆的具体位置，也使驾驶人员借助指示灯避免车辆堵塞。

李剑峰供稿

一１７３～

．

基于电流变化率的短路检测保护方法

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：

冯如鹤， 冯密罗， 孔金生， FENG Ru-he， FENG Mi-luo， KONG Jin-sheng

冯如鹤,FENG Ru-he(郑州大学,郑州,450001;平顶山工业职业技术学院,河南,平顶山,467001) ， 冯密罗,孔金生,FENG Mi-luo,KONG Jin-sheng(郑州大学,郑州,450001)煤矿机械

COAL MINE MACHINERY2008，29(5)0次

参考文献(3条)

1. 王久和 井下短路电流快速检测的研究 2002(1)

2. 王宾. 祝龙记 基于凌阳16位单片机的矿用电机相敏保护的实现[期刊论文]-煤矿机械 2005(8)3. 郭强. 张玉献 相敏和远端短路保护装置在井下的应用[期刊论文]-安徽科技 2004(11)

相似文献(5条)

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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_mkjx200805069.aspx

下载时间：2010年1月10日