基于EMTP的煤矿供电系统故障仿真设计.pdf

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1、·28·煤矿机电2012年第2期基于EMTP的煤矿供电系统故障仿真设计术孙勇(中国煤炭科工集团太原研究院，山西太原030006)摘要：采用电力仿真软件EMTP构建3．3kV供电系统仿真平台，对工程示范点大同煤业集团塔山煤矿综采工作面3．3kV供电系统进行仿真设计，模拟现场各种故障状态。仿真结果表明，仿真波形和理论分析完全一致，为供电系统的保护设计提供了参考。关键词：煤矿供电系统；仿真；EMTP软件中图分类号：TD611；TM743文献标识码：A文章编号：1001—0874(2012)02—0028—05SimulationDesignforCoalMine

2、PowerSupplySystemFaultBasedonEMTPSUNYong(TaiyuanResearchInstituteofCCTEG，Taiyuan030006，China)Abstract：The3．3kVpowersupplysystemsimulationplatformisbuiltupbysoftwareEMTP．The3．3kVfullymechanizedcoalfaceissimulatedatTashancoalmineofDatongMining(Group)Co．，Ltd．Theallkindsofspotfaultsar

3、esimulated．Theresultsshowthatthesimulationwaveandtheoryanalysisareaccordance，whichprovidereferenceforpowersupplysystemprotectiondesign．Keywords：coalminepowersupplysystem；simulation；EMTPsoftware0~l-g况作比较，为供电系统保护设计提供理论依据。1供电系统仿真平台目前大采高综放工作面的普及，使得井下工作设备的功率越来越大，电压等级由原先的660V，井下3．3kV电网的

4、对地绝缘电阻值和分布电1140V，选择了3．3kV电压等级，目前行业内尚无容值是电网安全运行的重要参数，也是确定变压器标准限定这一电压等级所需要的各保护参数。随着中性点运行方式和漏电保护方案的重要依据，更是工作面供电电压的升高，供电系统单相接地故障引仿真平台建立的前提。由于3．3kV供电均采用双起的漏电电流以及电网过电压将会增大，其带来的屏蔽电缆，各相绝缘参数较为对称，在正常运行状态危害程度也随之增强。对此，本文重点研究3．3kV时，可以认为电网的各相对地绝缘电阻和分布电容供电系统接地故障的暂态现象，并将电弧性接地故相等，本文可采用中性点电压位移测量法进行

5、测量障作为重中之重来进行分析研究¨。。计算，其测量法的原理见图1。煤矿井下环境复杂，为确保井下安全，某些设备故障在去现场之前采用相关的电力仿真软件，通过l：．1Il：搭建仿真平台，从理论和实践上分析了供电系统各％保护参数的合理性，为系统安全性提供了强有力的依据。本文主要介绍使用电力仿真软件EMTP对¨rc系统各类型故障的仿真与分析，其检验其与理论情国家“十一五”科技支撑项目(2008BAB3609)图1矿井电网的绝缘参数测量模型2012年第2期煤矿机电·29·由图1所示，开关K在闭合前相当于电网正常根据对国内外3．3kV工作面供电距离统计，工运行，先测量各

6、相对地电压u、、电压互感器作面长度一般不超过300m，我国矿井综采工作面的零序电压，然后闭合开关K，将电阻接人A相与多在200m左右，主要是采煤机和刮板输送机等大型地之间，再重新测量该相对地电压u和零序电压设备，单台变压器所带的总供电电缆不超过2km，有。根据零序电压计算公式进行推导，可以求得电的只有几百米_4J。按照前面的测量结果，可以推算整网每相对地的绝缘电阻r和分布电容C，其公式为：个3．3kV电网的每相对地分布电容应在0．1～0．66，单相接地电容电流为Ii=0．18～1．1A。一孺2EMTP仿真系统C：—×6wREMTP(Electrical—M

7、agneticTransientProgram)~／[U一(UA—Uo)][(+Vo)一：]程序是由美国帮涅维尔电力局(BPA)编制一款电磁(2)暂态仿真软件，是计算电磁暂态过程的通用程序，主为保证测量数据的可靠性，可进一步利用电网要解决电力系统中许多稳态和暂态过程的计算，诸发生直接接地时的测量数据进行检验。当电网发生如潮流计算、故障计算、稳定计算、过电压计算、系统直接接地故障时，流过故障点的接地电流，。为：的故障分析、交直流联合电力系统中暂态现象的研究、乃至某些高压试验的校验计算和铁磁谐振研究=3u[÷+jwC](3)等，目前已成为电力系统暂态现象的通用

8、计算程序。2．1工作面供配系统=3u√+(c)(4)工程示范点塔山