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煤礦電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行分析研究

文檔作者：孫冰文檔來源：中國礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月09日
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2011年第6期 煤礦機(jī)電 ·9·
煤礦電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行分析研究
孫冰
(中國礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，江蘇徐州221008)
摘 要： 分析了煤礦供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和煤礦電網(wǎng)在運(yùn)行中常遇到的問題，提出了煤礦電網(wǎng)安
全穩(wěn)定性分析的內(nèi)容及具體的計(jì)算方法。針對典型煤礦電網(wǎng)的具體實(shí)例，用PSASP軟件進(jìn)行建
模，計(jì)算分析驗(yàn)證所提出的觀點(diǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)該典型煤礦存在的問題，給出解決問題的建議和措施。
關(guān)鍵詞： 煤礦電網(wǎng)；供電系統(tǒng)特性；安全穩(wěn)定性
中圖分類號：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001—0874{2011)06—0009—06
Study and Analysis on Safety and Stability of Coal Mine Power Grid
SUN Bing
(School of Information and Electrical Engineering，China University of Mining and Technology，Xuzhou 221008，China)
Abstract： Analyzes the structure features of coal mine power supply system and the common problems during
operation，the content of safety and stability of coal mine power grid and specific calculate methods are proposed．
According to the specific examples of typical coal mine power grid，uses PSASP software to build the mode，
calculates and analyzes the proposed opinions，finds out the problems in this typical coal mine and gives out
suggestion and measures．
Keywords： coal mine grid；power supply system features；safety and stability
0 引言 1 煤礦供電系統(tǒng)特性分析
電力系統(tǒng)穩(wěn)定性是指在正常運(yùn)行條件下的電網(wǎng)
保持平衡狀態(tài)的能力，當(dāng)受到外因干擾后系統(tǒng)能夠
自動調(diào)整或恢復(fù)到一個新的平衡狀態(tài)。
國內(nèi)外關(guān)于電力系統(tǒng)終端用戶的網(wǎng)絡(luò)分析較
少，尤其對煤礦電網(wǎng)進(jìn)行的針對性分析非常欠缺，但
我國煤礦電網(wǎng)目前大量存在由于生產(chǎn)能力不斷攀
升，供電網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)容，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)缺乏整體規(guī)劃，繼
電保護(hù)系統(tǒng)整定困難，時(shí)有越級或無選擇性跳閘事
故發(fā)生_】工J。針對電網(wǎng)故障進(jìn)行分析的傳統(tǒng)方法是
進(jìn)行一系列測試，或根據(jù)一次系統(tǒng)圖進(jìn)行推演，這種
分析方法針對特定故障可以進(jìn)行定性分析，發(fā)現(xiàn)問
題，但若對系統(tǒng)整體進(jìn)行定量分析則不能達(dá)到所希
望的效果。為解決以上不足，目前國內(nèi)外，普遍采用
專用仿真分析軟件，構(gòu)造系統(tǒng)模型，對系統(tǒng)進(jìn)行定量
仿真分析，不但可滿足現(xiàn)有系統(tǒng)分析，同時(shí)也為系統(tǒng)
進(jìn)一步擴(kuò)容改造仿真分析提供了可能。
煤礦電網(wǎng)主要由地面部分和井下部分構(gòu)成，其
電源進(jìn)線側(cè)接線方式有：橋形接線、線路變壓器組接
線、單母線或分段單母線接線、雙母線接線等，10 kV
(6 kV)側(cè)多采用分段單母線接線形式。
1．1 分段單母線接線方式
采用分段單母線接線方式的煤礦電網(wǎng)，其進(jìn)線
電源側(cè)電壓等級為35～110 kV，主變電站具有兩回
及以上電源線路或裝有兩臺及以上變壓器。以某分
段單母線結(jié)線方式的煤礦電網(wǎng)為例，其主接線圖如
圖1所示。分段單母線接線的優(yōu)點(diǎn)有：接線簡單清
晰、設(shè)備較少、操作方便、占地少、便于擴(kuò)建和采用成
套配電裝置，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，可保證正常母線
不間斷供電，不致使重要負(fù)荷停電；缺點(diǎn)有：當(dāng)一段
母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生永久性故障或檢修時(shí)，則
連接在該段母線上的回路在檢修期間停電 J。
1．2 雙母線結(jié)線方式
采用雙母線接線方式的煤礦，其進(jìn)線電源側(cè)電
萬方數(shù)據(jù)
· 10· 煤礦機(jī)電 2011年第6期
圖1 分段單母線結(jié)線的煤礦電網(wǎng)示意圖
壓等級為35～110 kV，110 kV線路為6回及以上
時(shí)，或35～63 kV線路為8回及以上時(shí)，或6～10 kV
線路為12回及以上，以某雙母線結(jié)線方式的煤礦電
網(wǎng)為例，其主接線圖如圖2所示。雙母線接線方式
的優(yōu)點(diǎn)有：供電可靠性高、運(yùn)行靈活；缺點(diǎn)有：使用設(shè)
備多、投資大、接線復(fù)雜、操作安全性較差。
1 進(jìn)線⑦ 2 進(jìn)線⑦
_8O0[f
變電J
I
新
變
6 k、r
母線II段
l10 kV
變電站
110 kV母線5
l ～ 35 kV
m -f
乜中所央 舢變電中所央 8上 8土
_段 fⅣ段 I T
一主右門 l l
i所變電所 通 機(jī)通飆機(jī)
圖2 雙母線結(jié)線的煤礦電網(wǎng)示意圖
1．3 含有自備電廠的煤礦電網(wǎng)結(jié)線方式
含有自備電廠的煤礦，其進(jìn)線電源側(cè)電壓等級
為35—110 kV。以某帶有自備電廠的煤礦電網(wǎng)為
例，其主接線圖如圖3所示。煤礦有自備電廠的主
要優(yōu)點(diǎn)是可以保證礦用負(fù)荷的用電充裕性，能夠在
上級電網(wǎng)故障斷電時(shí)確保礦井供電的連續(xù)可靠性。
缺點(diǎn)是自備電廠多為6—12 MW 的小型發(fā)電機(jī)組，
機(jī)組本身運(yùn)行不穩(wěn)定，故障頻率較高，一旦出現(xiàn)機(jī)爐
故障，在沖擊系統(tǒng)電網(wǎng)的同時(shí)，會波及礦區(qū)電網(wǎng)，引
起電網(wǎng)的擾動或振蕩，威脅煤礦安全生產(chǎn)。
煤礦自備電廠與礦井變電所連接的形式有兩
種，一種是當(dāng)發(fā)電機(jī)出線端與井礦變電所低壓側(cè)母
線相連時(shí)，電廠與變電所之間采用隔離變壓器相連，
既可以將電廠產(chǎn)生的電容電流與礦井的單相接地電
容電流網(wǎng)絡(luò)分開，又可以限制礦井井下變電所的短
路電流大??；一種是當(dāng)發(fā)電機(jī)出線端與礦井變電所
高壓側(cè)母線相連時(shí)，需先將電廠電壓升至變電所高
壓側(cè)的電壓等級，一般需要建一所電廠升壓站與主
變電站聯(lián)絡(luò)。
副立井
2 進(jìn)線 降壓站 1 進(jìn)線
3 5 壁kV'(~j)n3 5 1墨kV
．
段
1l 6kv 2 主變 3 主變,il 主變1
II段 F3 陰 kV I埭
Il 一5 50 { {一65 5k0V III段 Ij l
l II段 IⅡ段m 『-550 段
一850 I a I _ t
35 kVII段
850II段
35 kV I
。 翠i 段滯 篆
2 一I．陽8 [}．n{ L 事 ， 筑龜 黿筑
萬方數(shù)據(jù)
2011年第6期 煤礦機(jī) 電
110 kv 110 kV G1 G2 G3
進(jìn)線1 1 1{n 2 線112 l 2 n i
k 簍洶巋 棒洳礦
唐家申串 學(xué) 徐家樓 呂
33 kVfIII段
33 kV I段
§ 晦}}}營蠢菇
趙各莊魯電 廠 G 山 廠 器材
圖4 開灤東部礦區(qū)電網(wǎng)接線示意圖
110 kV芹寺線和110 kV成寺線，由于成寺線來自
上級220 kV變電站的2 主變壓器，而該220 kV變
電站2 主變壓器所帶的負(fù)荷較大，負(fù)載率達(dá)到
82％ ，因此，在該礦實(shí)際生產(chǎn)中只能使用芹寺線供
電。
寺線
圖5 晉煤集團(tuán)某礦110 kV變電站接線圖
2．2 電能質(zhì)量下降
礦井電網(wǎng)中使用的大型電氣設(shè)備較多，為了提
高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)上采用的大多數(shù)電動機(jī)都使用了
變頻裝置，造成煤礦電網(wǎng)電能質(zhì)量下降，使電網(wǎng)的穩(wěn)
定運(yùn)行受到破壞。新汶礦業(yè)集團(tuán)公司某煤礦是含有
自備電廠的結(jié)線結(jié)構(gòu)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電能質(zhì)量較
差，供電系統(tǒng)圖見圖3。
2．3 繼電保護(hù)配合實(shí)現(xiàn)困難
礦井供電系統(tǒng)是單輻射式供電結(jié)構(gòu)，井下各采
區(qū)變電所距離地面變電所電源較遠(yuǎn)，線路經(jīng)由井下
中央變電所連至采區(qū)經(jīng)過的開關(guān)級數(shù)多，上下級定
值配合上需要較長的時(shí)限，而上級變電站或區(qū)域電
網(wǎng)對電源保護(hù)的時(shí)限和定值已經(jīng)限定，且給定值很
小無法更改，煤礦變電所開關(guān)整定時(shí)只能縮小定值，
縮短保護(hù)時(shí)限，造成上下級保護(hù)無法配合，因此一旦
井下出現(xiàn)三相短路，必然是所有速斷保護(hù)同時(shí)動作，
繼電保護(hù)沒有選擇性，導(dǎo)致越級跳閘擴(kuò)大停電故障
范圍。
越級跳閘在很多煤礦都是頻發(fā)事故，井下線路
發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)開關(guān)越級到井下中央變電所，甚至
有的越級到地面變電所，造成事故范圍擴(kuò)大，造成煤
礦電網(wǎng)越級跳閘的主要原因有幾點(diǎn)：
1)短線路造成各級開關(guān)速斷保護(hù)定值無法區(qū)
分 。
2)短路電流過大造成各級開關(guān)速斷保護(hù)定值
無法區(qū)分。
3)失壓保護(hù)延時(shí)難以整定導(dǎo)致成片跳閘。
2．4 井下采區(qū)工作面電壓偏低
隨著煤礦生產(chǎn)能力的逐步提高，各大中型煤礦
不斷對供電系統(tǒng)進(jìn)行改造擴(kuò)建，許多煤礦建設(shè)較早，
建設(shè)初期沒有大容量擴(kuò)建的整體規(guī)劃，擴(kuò)容改造后，
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，存在不少安全隱患，例如電纜超
載，井下線路電壓偏低。新型的礦井井下綜采工作
面的電氣設(shè)備具有大功率、大容量的特點(diǎn)，由于下井
電纜較長造成線路壓降大，工作面的電壓低，時(shí)常造
成工作面設(shè)備不能正常啟動，并且工作面大容量設(shè)
備啟動時(shí)對電網(wǎng)造成的沖擊比較大(電壓降大)。
2．5 單相接地電容電流過大
煤礦供電系統(tǒng)中單相接地短路是發(fā)生最頻繁的
故障，電容電流過大，則對煤礦電網(wǎng)的危害很大，主
要體現(xiàn)在：
1)易造成二次故障，致使故障擴(kuò)大。
2)易產(chǎn)生單相電弧接地過電壓。
3)易使接地網(wǎng)電壓升高，危及人身安全。
4)易產(chǎn)生交流雜散電流。
5)接地電弧引起瓦斯煤塵爆炸。
如果礦井供電系統(tǒng)沒有進(jìn)行單相接地電流測試
和采取限制措施，隨著電網(wǎng)容量增大，供電距離不斷
增加，一旦系統(tǒng)發(fā)生單相接地，就會引起嚴(yán)重的事
故。
3 煤礦供電系統(tǒng)靜態(tài)安全分析內(nèi)容
3．1 潮流計(jì)算與分析
萬方數(shù)據(jù)
· 12· 煤礦機(jī)電 2011年第6期
潮流計(jì)算是根據(jù)給定電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和各部分
元件的運(yùn)行參數(shù)，計(jì)算電力系統(tǒng)各部分穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的
狀態(tài)參數(shù)。通過潮流計(jì)算對規(guī)劃中的電力系統(tǒng)進(jìn)行
檢驗(yàn)可以分析出現(xiàn)有的規(guī)劃方案能否滿足各種運(yùn)行
方式的要求，對運(yùn)行中的電力系統(tǒng)，通過潮流計(jì)算可
以分析網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變對系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來的影
響，預(yù)測負(fù)荷變化對系統(tǒng)的沖擊，從全網(wǎng)母線的電壓
是否在允許的范圍以內(nèi)，線路、變壓器等元件是否
會出現(xiàn)過負(fù)荷現(xiàn)象，以及若出現(xiàn)過負(fù)荷時(shí)應(yīng)事先采
取哪些預(yù)防措施等。
3．2 短路計(jì)算與分析
短路計(jì)算是求出某種故障時(shí)流過短路點(diǎn)的短路
電流，母線電壓以及其分布的計(jì)算 。短路的形式
有單相接地短路、兩相接地短路、兩相相間短路和三
相短路幾種，其中單相接地短路在礦井電網(wǎng)中壓常
發(fā)生，而三相短路發(fā)生的幾率最小，卻危害最大，因
此通常以三相短路電流作為電網(wǎng)短路電流的校驗(yàn)參
考值，將短路危害降低到最小程度。
3．3 煤礦電網(wǎng)Ⅳ一1計(jì)算
根據(jù)電網(wǎng)穩(wěn)定導(dǎo)則的相關(guān)內(nèi)容，Ⅳ一l原則是在
電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下考察任意一電力元件發(fā)生故障
或斷開后，電網(wǎng)能否滿足其電壓和頻率能夠在允許
范圍內(nèi)，以及其它元件不過負(fù)荷的同時(shí)保持穩(wěn)定運(yùn)
行且正常供電，N一1校驗(yàn)通常在統(tǒng)計(jì)全年最大負(fù)荷
的條件下進(jìn)行。實(shí)踐表明，在電網(wǎng)N一1校驗(yàn)的基
礎(chǔ)上可以預(yù)測電網(wǎng)的供電質(zhì)量，還可以對供電經(jīng)濟(jì)
性進(jìn)行優(yōu)化，提高系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)及檢修狀態(tài)下的
抗干擾能力 ’ 。煤礦電網(wǎng)雙回路供電線路多為一
用一備，滿足N一1校驗(yàn)的條件，線路N一1安全分
析計(jì)算時(shí)考慮將雙(多)回供電線的任意一回?cái)嚅_，
檢驗(yàn)另一回線路是否過載。
3．4 煤礦電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行可行性分析
目前，大中型煤礦大都擁有自備電廠或煤矸石
發(fā)電廠，裝機(jī)容量可達(dá)到20 MW左右，完全可以承
受煤礦保安負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)煤礦電網(wǎng)孤網(wǎng)時(shí)，自備電
廠發(fā)電機(jī)便低頻保護(hù)動作，以確保發(fā)電機(jī)的安全。
本文通過仿真試驗(yàn)驗(yàn)證煤礦電網(wǎng)在脫離了上級電網(wǎng)
孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)是否能夠帶動保安負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，給煤
礦電網(wǎng)工作人員提供重要參考，解決了上級電網(wǎng)斷
電時(shí)的安全隱患問題。
4 煤礦供電系統(tǒng)靜態(tài)安全分析實(shí)例
本文通過選取具有典型代表性的某煤礦集團(tuán)東
部35kV供電網(wǎng)絡(luò)為例，對煤礦電網(wǎng)的運(yùn)行實(shí)例進(jìn)
行仿真計(jì)算和分析研究。
4．1 潮流計(jì)算分析
通過PSASP軟件對該礦建立模型，以該礦的一
般負(fù)荷作為計(jì)算負(fù)荷，并以該礦的正常運(yùn)行方式作
為全礦的運(yùn)行方式，進(jìn)行計(jì)算分析全網(wǎng)的潮流分布。
通過計(jì)算分析表明：
1)正常方式下，一般負(fù)荷時(shí)林西電廠、趙各莊
電廠滿額發(fā)電，徐家樓變電站在一臺主變壓器備用
的情況下，另一臺運(yùn)行主變壓器負(fù)載8．4+j2．4
MVA，運(yùn)行主變壓器負(fù)載率為110％ ，過載10％。
2)唐家莊變電站在一臺主變壓器備用情況下，
另一臺運(yùn)行主變壓器負(fù)載8．7+j5．9 MVA，運(yùn)行主
變壓器負(fù)載率為105％，過載5％。其余變電站在主
變壓器一用一備情況下，都處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍內(nèi)。
4．2 電網(wǎng)N一1計(jì)算分析
4．2．1 雞冠山變電站N一1計(jì)算
1)雞冠山110 kV變電站一臺主變壓器發(fā)生Ⅳ
一1斷開，另一臺主變壓器負(fù)載28．1+j10．5 MVA，
負(fù)載率67％ ，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍。
2)雞冠山110 kV變電站兩臺主變壓器』、r～2
同時(shí)斷開，開灤礦區(qū)與外網(wǎng)聯(lián)系斷開，6 井、新莊子、
六九站、不銹鋼、趙各莊礦301、302全停，投入備用
線路后，保持林西電廠、趙各莊電廠機(jī)組滿發(fā)，礦區(qū)
內(nèi)功率缺額20 MW，為最大發(fā)電出力的18％。
3)林西一雞冠山1 線發(fā)生N一1斷電，2 線潮流
l5．3+j8．9 MVA，經(jīng)計(jì)算，無線路、主變過載。
4)林西一雞冠山兩條聯(lián)絡(luò)線Ⅳ一2同時(shí)斷開，林
西電廠與唐山電網(wǎng)斷開獨(dú)立運(yùn)行，控制林西電廠出
力到70 MW，主變壓器過載，各站電壓均在允許范
圍內(nèi)。
4．2．2 趙各莊電廠N一1計(jì)算
趙各莊電廠發(fā)生一臺、兩臺機(jī)組掉閘或電廠全
停，經(jīng)計(jì)算，主變壓器過載都在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍，各站
電壓均在允許范圍內(nèi)。
4．3 電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算分析
1)林西．范各莊礦1 、2 潮流分別為17．6+
j3．4 MVA，5．7+j1．9 MVA，1 線林西側(cè)三相短路故
障，林西1 號機(jī)對唐山電網(wǎng)最大擺角為124。，呂新
最低電壓為其額定電壓的72％，故障切除后系統(tǒng)可
保持穩(wěn)定；2 線林西側(cè)三相短路故障，林西1 機(jī)對唐
山電網(wǎng)最大擺角為124。，呂新井1 母線最低電壓為
其額定電壓的72％ ，故障切除后系統(tǒng)可保持穩(wěn)定。
萬方數(shù)據(jù)
2011年第6期 煤礦機(jī)電 ·13·
2)林西-徐家樓站潮流為8．8+j3．5 MVA，林
西側(cè)三相短路故障，林西1 機(jī)對唐山電網(wǎng)最大擺角
為138。，呂新井1 母線最低電壓為其額定電壓的
69％ ，故障切除后系統(tǒng)可保持穩(wěn)定。
3)林西-機(jī)廠潮流為4．3+j2．1 MVA，林西側(cè)
三相短路故障，林西1 機(jī)對唐山電網(wǎng)最大擺角為
139。，呂新井1 母線最低電壓為其額定電壓的
69％ ，故障切除后系統(tǒng)可保持穩(wěn)定。
4)林西一趙各莊線潮流10．9+j6 MVA，林西側(cè)
三相短路故障，林西1 機(jī)對唐山電網(wǎng)最大擺角為
124。，呂新井1 母線最低電壓為其額定電壓的
72％ ，故障切除后系統(tǒng)可保持穩(wěn)定。
4．4 母線故障穩(wěn)定水平計(jì)算
該礦東部電網(wǎng)的全網(wǎng)35 kV母線三相短路電流
值如表1所示。通過對該礦區(qū)電網(wǎng)正常方式下，母
線發(fā)生三相、單相短路故障時(shí)極限切除時(shí)間的計(jì)算
分析，其各母線故障穩(wěn)定性見表2。由表2可以得
出以下結(jié)論：各35 kV變電站母線正常方式下發(fā)生
單相短路故障，快速保護(hù)切除故障后系統(tǒng)均能穩(wěn)定；
發(fā)生三相短路故障時(shí)，雞冠山、林西電廠和趙各莊電
廠的35 kV母線短路故障，不能達(dá)到故障極限切除
時(shí)間，其他變電站35 kV母線短路故障極限切除時(shí)
間，均可保持系統(tǒng)穩(wěn)定。
表1 全網(wǎng)35 kV母線三相短路電流
廠站名母線電壓／kV— 五
4．5 孤網(wǎng)運(yùn)行可能性分析
為了更明確地分析煤礦電網(wǎng)進(jìn)線斷電對其影
響，該礦東部電網(wǎng)仿真時(shí)選擇了最大負(fù)荷運(yùn)行方式，
此時(shí)自備電廠發(fā)電容量與煤礦總負(fù)荷差額較大。在
PSASP平臺上，模擬該礦東部電網(wǎng)進(jìn)線電源切斷，得
到各發(fā)電機(jī)組間功角關(guān)系，如圖6所示。由圖6看
出，各發(fā)電機(jī)之間功角是隨時(shí)間不斷振蕩增大，系統(tǒng)
在這種情況下是不穩(wěn)定的。
暴
一
一
圖6 某礦東部電網(wǎng)切除進(jìn)線后各機(jī)組的功角曲線
為解決有功功率缺額的問題，切機(jī)后，低周減載
裝置動作，甩掉設(shè)定的非一級負(fù)荷，得到仿真結(jié)果見
圖7。由圖7功角曲線看出，各發(fā)電機(jī)間功角雖然
有振蕩，但也能在短時(shí)間內(nèi)逐步減小i 于穩(wěn)定值。
即在上級進(jìn)線電源斷掉后，通過低周減載裝置甩負(fù)
荷，可以使電網(wǎng)達(dá)到機(jī)電穩(wěn)定。
BUS2／(。)
BUS3f。)
BUS4／(。)
BUSS／(。)
BUS6f。)
圖7 某礦東部電網(wǎng)切進(jìn)線減載后各機(jī)組的功角曲線
經(jīng)過上述仿真分析，在該礦東部電網(wǎng)在與上級電
網(wǎng)完全脫離時(shí)，通過低周減載，可以帶保安負(fù)荷短時(shí)
間孤網(wǎng)運(yùn)行。建議增設(shè)孤網(wǎng)運(yùn)行方式，增強(qiáng)開灤東部
電網(wǎng)35 kV供電系統(tǒng)對數(shù)十個煤礦的供電可靠性。
該礦區(qū)單機(jī)容量最大的機(jī)組為林西電廠的三臺
機(jī)組，單臺容量為25 MW。若趙各莊電廠全停，林
西電廠滿發(fā)與唐山電網(wǎng)保持同步，礦區(qū)內(nèi)各站電壓
均在允許范圍內(nèi)，系統(tǒng)穩(wěn)定；若林西電廠全停，趙各
莊電廠滿發(fā)與唐山電網(wǎng)保持同步，礦區(qū)內(nèi)各站電壓
偏低，低頻減載裝置切除大量負(fù)荷，系統(tǒng)也能夠保持
穩(wěn)定。 (下轉(zhuǎn)第16頁)
； ) )
0 O O 0 o
2 3 4 5 6
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O O 0 O O O O O書 Om O
萬方數(shù)據(jù)
· 16· 煤礦機(jī)電 2011年第6期
圖3 故障信號采樣波形
圖3中故障信號瞬時(shí)值用l6位二進(jìn)制表示，最
大值32 767表示4O(A／V)。由圖2和圖3看出，故
障信號波形基本吻合采樣波形。
采樣波形通過全波傅氏改進(jìn)算法濾波得到的工
頻量幅值和相角如圖4所示。
圖4 濾波仿真結(jié)果
由圖4可知，提取到故障信號工頻分量的幅值
和相角分別為19．92(A／V)、29．76。，與故障信號工
頻分量的幅值和相角對比情況如表1所示。
表1 仿真結(jié)果與真實(shí)值對比
仿真結(jié)果與真實(shí)值非常接近，說明該算法具有
很好的濾波性能，能很好地濾除衰減直流分量、奇次
諧波和偶次諧波。
3 結(jié)語
本文介紹的全波傅氏改進(jìn)算法，對衰減直流分
量、奇次諧波和偶次諧波具有很好的濾波I生能，克服
了傳統(tǒng)全波傅氏算法的缺點(diǎn)。通過DSP驗(yàn)證，該算
法能很好滿足井下供電系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)的需求，
為大采高綜放工作面的安全開采提供保護(hù)屏障。
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作者簡介： 耳朝友(1986一)，男，中國礦業(yè)大學(xué)在讀研究生。研究
方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)及其自動化。
(收稿日期：2011—07—29；責(zé)任編輯：陶馳東)
(上接第13頁)
5 結(jié)論
通過從煤礦電網(wǎng)的安全可靠穩(wěn)定運(yùn)行著手，對
煤礦電網(wǎng)的系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究，由對目標(biāo)煤礦電
網(wǎng)的各種計(jì)算及安全可靠性分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并
給出解決問題的建議和措施，體現(xiàn)了煤礦企業(yè)“安
全生產(chǎn)、預(yù)防第一”的原則。
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作者簡介：孫冰(1975一)，男。1997年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)電力系
統(tǒng)及其自動化專業(yè)，現(xiàn)從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)調(diào)試和工程管理工作。
(收稿日期：2011—08—30；責(zé)任編輯：姚克)
萬方數(shù)據(jù)

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