煤矿电网谐振接地系统暂态脉冲特性分析

"王惠臣．煤矿电网谐振接地系统暂态脉冲极性的研究［J］．煤炭工程，2014，46(10):198－201．" 煤矿电网谐振接地系统是电力系统中的一个重要组成部分，尤其是在矿井环境下，其稳定性和安全性对于煤矿生产至关重要。该系统在运行过程中，可能会遇到单相接地故障，这种故障会导致电网产生暂态脉冲，这些脉冲的特性直接影响到故障检测和定位的准确性。王惠臣的文章深入探讨了这类系统中暂态脉冲的极性、幅值和脉宽等关键参数。 首先，文章介绍了在井下独立变电所和级联多变电所模式下，当发生单相接地故障时，各分支路零序电流的表达式。零序电流是衡量接地故障严重程度的重要指标，其大小和方向变化能反映故障状态。通过推导，作者分析了这些电流表达式的数学形式，进一步揭示了暂态脉冲的初始幅值和持续时间与接地电阻、线路对地分布电容以及故障发生时刻的关联。 故障线路的暂态脉冲幅值被发现是最大的，并且其极性与非故障线路的极性相反。这一现象有助于快速识别出故障线路。脉冲的初始幅值与接地电阻成反比，也就是说，接地电阻越大，暂态脉冲的幅值越小；同时，它与故障相位角的正弦值成正比，这意味着故障发生在特定相位时，脉冲幅值会增加。这一特性对于故障检测的灵敏度有直接影响。 此外，文章指出所有非故障线路的暂态脉宽保持一致，且小于故障线路的脉宽。这表明故障线路的恢复过程较长，可能需要更长时间的故障处理。脉宽与接地电阻成正比，这意味着电阻越大，暂态脉冲的持续时间越长，为故障定位提供了时间窗口。 为了验证这些理论分析，作者使用MATLAB进行了仿真实验，结果证实了上述结论的正确性。MATLAB是一种强大的数值计算和仿真工具，其在电气工程领域广泛应用于模型建立和故障模拟。 王惠臣的研究为理解和处理煤矿电网谐振接地系统中的单相接地故障提供了理论基础，对于提高系统的故障诊断效率和安全性具有重要意义。通过深入理解暂态脉冲的性质，可以优化故障检测算法，减少故障引起的停电时间，从而保障煤矿的正常生产。