為了說明煤礦井下檢漏保護裝置遠方試驗的必要性，套用分布參數電路理論分析井下供電系統，為該必要性找到理論支撐。通過對比分析實際選擇性檢漏保護裝置就地和遠方試驗交流等效電路，計算出試驗電流，並與實測值進行了對比，發現就地試驗採用3~5 kΩ左右較小阻值，遠方試驗採用11 kΩ較大阻值進行試驗，才能確保選擇性檢漏保護裝置在整個動作電阻範圍內的可靠性；通過對比分析附加直流源檢漏保護裝置就地和遠方試驗直流等效電路，發現就地和遠方試驗的過渡過程明顯不同，並分析了就地和遠方試驗工作環境的差異性等。結論是遠方試驗與就地試驗一樣十分必要，改進遠方試驗方法，實現井上下聯網就地試驗和遠方試驗，井下漏電保護系統可靠性將會大大提高。
基本介紹
- 中文名：遠方人工漏電跳閘試驗技術必要性
- 外文名：Necessity of remote artificial leakage tripping test technology
- 所屬學科：機電與自動化 煤炭科學技術
概念,原理,技術分析,意義,
概念
國內外井下供電系統的漏電保護技術已形成較完整的理論，根據工作原理可分為附加直流電源保護和零序電流方向保護等幾種，根據系統功能可分為選擇性保護系統和非選擇性保護系統。為了確保漏電保護裝置的可靠性，《煤礦井下低壓檢漏保護裝置的安裝、運行、維護與檢修細則》（簡稱細則）規定：用檢漏保護裝置的試驗按鈕每天（班）進行1次跳閘試驗（簡稱“就地試驗”）；每月至少做1次遠方人工漏電跳閘試驗（簡稱“遠方試驗”）。通過分析對比就地和遠方試驗原理，說明遠方試驗的必要性及發展方向，達到進一步提高漏電保護可靠性目的。
原理
就地試驗與遠方試驗原理如圖1。圖中
為變電所總開關，內裝有附加直流電源檢漏保護裝置；
為變電所分路開關，裝有選擇性零序電流方向檢漏保護裝置；
和
為的就地試驗電阻及就地試驗按鈕；
和
為的就地試驗電阻及就地試驗按鈕；
和
為的遠方試驗電阻及遠方試驗按鈕；
為各相對地絕緣電阻，假設相等；
為各相對地分布電容，假設相等；
為接線盒電阻；
為線路電阻；
為線路分布電感
圖1 就地試驗和遠方試驗原理示意圖
就地試驗時，按下，把接入供電線路C相進行就地試驗，就地試驗電流
通過流入大地，的檢漏保護裝置檢測到該電流後，動作跳閘斷開，切斷電源；遠方試驗時，按下把接入供電線路相，遠方試驗電流
通過流入大地，的檢漏保護裝置檢測到該電流後，動作跳閘切斷電源。
不論哪種檢漏保護裝置，就地試驗與遠方試驗一般都相距數千米，由於井下供電電纜上任意2點的電壓、電流、電阻、電容、電感等電氣參數都互不相同，因此，就地試驗點和遠方試驗點的電氣參數也不相同，就地試驗和遠方試驗不能互相代替，各有其作用。
技術分析
1.分析研究井下接地電流必須考慮分布電容，而研究分布電容的電路模型是分布參數模型，根據描述分布參數模型的偏微分方程可知，井下供電系統任意2點的參數都不相同。就地試驗和遠方試驗位於不同的點，一般相距數千米，試驗點的電壓、電流、電阻、電容等主要電氣參數差別很大。所以，就地試驗和遠方試驗各有作用，互不相同，不能互相代替。不進行遠方試驗或遠方試驗不成功，就不能確定在相對危險的線路遠端發生人身觸電漏電故障後漏電保護是否能夠可靠動作。
2.對於選擇性檢漏保護裝置，動作電阻是1個範圍，如3～11kΩ或5～13kΩ。為了驅動其零序繼電器動作，就地試驗只能用3～5kΩ左右的電阻進行接地試驗；而用11kΩ（660V供電）或者20kΩ（1 140V供電）電阻進行遠方試驗，也能動零序繼電器動作。就地試驗和遠方試驗分別採用動作電阻範圍的“兩頭”的阻值進行試驗，才能確保選擇性檢漏保護裝置在動作電阻範圍都能跳閘斷電。用電阻線上路末端進行遠方試驗，同時，就可模擬檢測到線路遠端某點絕緣電阻降低到11kΩ或者20kΩ時，各級漏電保護動作時間、是否越級跳閘、同級漏電保護之間是否具有選擇性等性能。如果用選擇性檢漏保護裝置的就地試驗功能，因為其試驗電阻約在3～5kΩ左右，不能用11kΩ或20kΩ電阻進行試驗及檢測，也就不能確定對應的相關性能。線路三相絕緣電阻均勻下降時，電網對地絕緣仍然是對稱的，由於沒有零序電流，不能觸動選擇性漏電保護動作，但這時如果進行遠方試驗時，仍然可以確定選擇性漏電保護裝置本身的動作是否可靠。
3.對於附加直流源的檢漏保護裝置，就地試驗時基本不發生過渡過程，遠方試驗時，當分布電容較大時，發生較明顯的過渡過程，與就地試驗具有較大的差異性，不能互相代替，而且遠方試驗更接近線路動態實際情況。
4.其它差異如下：如果兩級漏電保護都正常工作，進行就地試驗時的動作時間比進行遠方試驗時動作時間長約200～300ms；當負載較大、大功率電動機啟動、電纜較長時，由於線路壓降，會造成輸送電壓逐漸衰減，導致首末端電壓差別較大，可下降到額定電壓的75%，從而會影響漏電電流值。線上路遠端進行遠方試驗，可確定電壓降低較大後，流過遠方試驗電阻的電流下降時，檢漏保護裝置是否可靠動作；如果遠方試驗不成功，即使就地試驗成功，也不能確定在相對危險的線路遠端發生人身觸電漏電故障後漏電保護一定可靠動作。所以，遠方試驗與就地試驗一樣都是十分必要的。
意義
綜上所述，改進遠方試驗方法，實現井上下聯網就地試驗和遠方試驗，井下漏電保護系統安全性（不需要開蓋接電阻操作）和可靠性將會大大提高。
