matlab测零序电流,基于matlab╱simulink的矿井低压电缆绝缘参数在线监测的仿真研究...

基于matlab/simulink的矿井低压电缆绝缘参数在线

监测的仿真研究

赵强，王彦文，霍春安，李小利

中国矿业大学，北京(100083)

摘要：本文叙述了MATLAB/SIULINK的特点，建立了基于MATLAB/SIMULINK仿真技术的矿井低压电缆传输模型，在此基础上实现了一种基于附加低频信号法的电缆在线监测方法，得到了比较满意的仿真效果。

关键词：MATLAB/SIMULINK; 附加低频信号；在线监测；仿真

我国大中型煤矿井下多采用变压器中性点不接地系统供电，电力的传输主要靠电缆。采用中性点不接地方式主要是为了确保人身安全，减小接地电流和杂散电流。电缆在运行过程中，因机械损伤、操作过电压和水分的逐渐渗入，在电场长期作用下内部会出现局部放电、电树枝和水树枝，引起老化和绝缘电阻下降，而电缆绝缘电阻的下降就会导致漏电流，它不但导致人身触电事故，还会形成单相接地，进而发展成为相间短路，对于绝缘水平比较薄弱的煤矿井下电网，如不及时断开故障馈线，则会引起系统的连锁反应，严重的情况下，引发的电弧会造成瓦斯和煤尘爆炸。所以，井下电网漏电流的检测就显得十分重要，目前我国井下广泛采用多种漏电保护装置，它们的存在减少了因漏电引起的瓦斯、煤尘爆炸的危险性，但也都存在着一些不足。而根据统计，在供电事故中，电缆事故占三分之二左右，所以预防及减少电缆事故可以大大提高供电的可靠性。因此，研究电缆绝缘参数的在线监测技术，对提高供电的安全性和可靠性具有非常重要的意义[1]。

1. 电缆绝缘参数在线监测原理

我国电缆绝缘监测起步较晚，煤矿井下长期以来采用基于零序电压的绝缘监测装置和基于功率方向的漏电保护装置。但他们均有一定的局限性，前者在电网三相绝缘对称下降后，不能反映其变化；后者只有在电缆发生漏电后才发出跳闸信号，不能在单相接地故障发生前对电网的绝缘水平作出准确的预测。针对上述不足，本文提出了一种基于附加低频信号检测的电缆在线监测方法。采用该方法可实现对每一分支电缆出线绝缘参数的在线监测，还可实现电网的选择性接地保护。

研究表明，电网不平衡或接地时，产生的零序电流信号主要是50H