自适应的煤矿动力电缆漏电检测方法研究摘要：目前，为了保证煤矿井下源源不断地有电流输入，煤矿工人往往会在井下布置电网。在整个电网中，动力电缆承担着输送电能的作用。但是，由于矿井下往往有各种不利的环境因素，这些因素极可能导致动力电缆发生漏电的情况。而电缆的漏电会在短时间导致电缆短路，甚至产生煤尘爆炸或者瓦斯爆炸的严重后果。因此，本文将研究一套检测电缆是否漏电的有效方法。关键词：煤矿；漏电；自适应；动力电缆；检测方法中图分类号：X752文献标识码：A引言：现实中，矿井下时常出现电缆漏电的情况。由于电缆漏电最终可能引发煤尘或者瓦斯爆炸的严重后果，所以煤矿工人往往很重视漏电的保护。目前，漏电保护工程是一项较为复杂的工程。因此，本文将针对电缆漏电的不良现状,提出一套自适应的保护方案。同时，本文将搭建一套完善的仿真系统来实际检测电缆是否有漏电情况的发生。1、当下电缆漏电检测方法存在的缺陷目前，各家煤矿企业都会在煤矿井下布置一套供电系统。在这套供电系统中，接地的方法无非有以下三种：一是高阻接地的方法；二是完全不接地的方法；三是经消弧线圈的方法。尤其是经消弧线圈这种接地方法更是被广大煤矿企业所采用。当前，煤矿企业在对煤矿井下做漏电保护的时候,通常会利用功率保护或者电流保护这两种方法中的一种。但是，无论是哪一种保护方法都不大适应经消弧线圈这种接地方法。因此，本文将针对漏电保护的缺陷，提出一套自适应的保护方案，并搭建一套完善的仿真系统来实际检测漏电的情况［1］O2、自适应的漏电保护方案2.1消弧线圈金属性单相接地分析根据我国的实际情况得知，目前我国的煤矿井下的供电方式绝大多数采用的是中性点消弧线圈接地方式，其中最为典型的是10kv放射式动力电缆供电系统，如图1所示：图1矿井lOkv供电系统我们不妨假设如果系统中的第3条支路出现单相接地的情况，那么我们可得知系统中的非故障支路的零序电流都会朝着故障点流向，则第2条故障支路零序电流就等于其他没有出现故障支路的电流之和，那么进一步的得到故障电流Id=I0+Il+I2+I3+IL=jU0(3wCZ-l/(wL)),其中w为角频率，C工为电容和，U0线路相电压［2］。如果当3wCZ和］/(wL)相等时，即IL和IC工是相同的，即就是我们所说的完全补偿，处于完全补偿时如果直接熄灭电弧则有利于整个供电系统，但是在该时如果出现一相断线或者是电容不全部相同则极有可能引起串联谐振，那么就会直接导致中性点出现高电位，这对系统将带来极大的危险，所以通常都不采取完全补偿。除了上述情况还有当3wC刀大于1/(wL)和当3wCZ小于1/(wL),前者为过补偿，后者为欠补偿，过补偿的缺陷在于我们无法利用功率方向来判断故障电路，并且过补偿不大时，我们也很难利用电流大小来查找故障线路，后者的故障线路和非故障线路零序电流的方向正好相反，所以在此时我们就可以利用零序功率方向保护原理来进行漏电保护，让消弧线圈处于欠补偿状态并随着系统电容的变化而变化，那么能够保证供电系统能够保持一个较好的状态，能够有效的提高漏电保护的可靠性与灵敏性[3]。2.2确定消弧线圈补偿抽头通过实践得知，当供电系统的电容出现变化时，调节消弧线圈抽头来改变电感值，会出现一个电流变化较大的情况，即非故障支路零序电流变化比较小，而接地故障线路零序电流变化较大。如果这时消弧线圈处于了欠补偿的状态，一旦出现单相接地故障，上述也提到故障线路和非故障线路零序电流的方向正好相反，这时利用零序功率方向保护原理来进行漏电保护对系统创造出一个有利的环境。根据这一特点，我国对于煤矿井下供电也做出了一定的规定，即井下供电系统出现单相接地并且电流超过了20A,则必须要采取针对的措施将电流控制在20A以下，所以我们调节消弧线圈抽头用以改变电感值，从而将电流控制在20A以下，并将消弧线圈补偿电流分成了5个档位，即我们常见的6、16、26、36、46A补偿档位［4］。2.3环境自适应修正方法众所周知，环境因素对于电流的影响极大，如线路运行的温度和湿度，而煤矿井下的线路运行环境极差，导致线路中的一些参数会出现较大的变化，如分布电容、对地电阻等,这些不确定的参数变化对漏电保护...