基于虚拟仪器的煤矿井下漏电仿真研究.pdfVIP

科技情报开发与经济 SC1一TECH INFORMATION DEVELOPMENT＆ECONOMY 2008年 第18卷 第15期 文章编号：1005—6033(2008)15—0219—02 收稿日期：2008—04—04 基于虚拟仪器的煤矿井下漏电仿真研究 戴东升 (霍州煤电集团，山西霍州，031400) 摘 要：针对传统漏电分析方法的缺点，提出了采用仿真工具MULTISIM建立漏电时 故障电路的模型，并利用模型内部的虚拟仪器测量电路参数。结果表明该方法具有简 便、实用和效率高的特点。 关键词：漏电分析；仿真研究；模型；虚拟仪器 中图分类号：TD611 ．5 文献标识码：A 矿山低压供电系统在运行中可能发生一些故障和不正常运行状态， 辑分析仪等。用这些元件和仪器仿真电子电路，就如同在实验室做实验一 主要有漏电、过载、短路、过电压、欠压、绝缘降低等故障。其中漏电故障 样，非常真实，而且不必为损坏仪器和元件而烦恼，也不必为仪器数量和测 产生的原因复杂、危害大。当带电导体对大地的绝缘阻抗降低到一定程 量精度不够而一筹莫展。Multisim提供了多达18种仿真分析方法，不但可 度，使经该阻抗流人大地的电流增大到一定程度，供电系统就发生了漏 以完成电路的稳态分析和暂态分析、时域分析和频域分析、器件的线性分 电故障，流人大地的电流称为漏电电流。在煤矿井下漏电电流造成的地 析和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析等常规分析，而且还提供了 电弧能直接引起火灾或瓦斯、煤尘爆炸，造成人身触电，引起短路事故， 离散傅立叶分析、电路的极零点分析、交直流灵敏度分析和电路的容差分 影响正常生产。因此，煤矿低压配电装置必须安装可靠的漏电保护系统。 析等。用户可以利用这些分析工具，清楚而准确地了解电路的工作状态。 当被保护设备或线路发生漏电故障时，保护装置迅速动作，将故障部分 断开，以减轻故障危害，防止事故扩大。 2 井下低压电网漏电故障建模与仿真 电网发生漏电故障时，原来三相对称的运行状态要发生变化，许多情 井下一般采用中性点不接地方式。这是因为在这类电网中，单相接 况下对地的对称性遭到破坏，因而各项对地电压不再对称，并产生零序电 地故障占比重很大之故。中性点不接地电网，单相接地电流由电网对地 压、零序电流等新的参数．正确分析对设计完善可靠的漏电保护系统提供 电容决定．对于短距离、电压较低的输电线，电容较小．故障电流很小，瞬 理论依据。对于此类问题传统的分析方法为采用对称分量法、节点电压法 时性故障往往能自动消除。因接地电流小，对通信电路的干扰也小。以下 及戴维宁定理等，存在理论复杂、计算量大的缺点。本文采用电路电子仿真 主要分析中性点不接地漏电故障。图1为井下低电压网人身触电仿真 工具MULT1S1M建立漏电时故障电路的模型，利用模型内部的虚拟仪器 图，图2为电气控制原理图。 测量电路参数．不仅节约了大量的计算工作量．而且提高了计算的准确度， 2．1 井下低压电网人身触电仿真 为后续继电保护电路的设计与整定提供了可靠的保障。 我国煤矿井下一般取30 mA～50 mA作为人身触电的常