漏电分析以及漏电保护BD..

1、漏电分析以及漏电保护摘要：本文以矿井供电系统中的漏电故障为研究对象，介绍漏电故障发生的原因，分别对中性 点不接地，中性点经感抗接地以及中性点经电阻接地的线路的漏电等效模型的进行电路分析。 总结漏电发生后电网各参数的变化规律以及典型特征，提出设计漏电检测装置已经漏电保护装 置的理论依据，最后列举漏电故障检测装置以及漏电保护装置的具体实现方法。关键词：漏电，零序电压，零序电压；接地方式，漏电检测，漏电保护，选择性漏电保护，漏 电补偿。Leakage an alysis and leakage protecti onAbstract : Object of this paper is the lea

2、kage of underground power system, and describes the reas ons for occurre nee of leakage, an alysis circuit model of the isolated n eutral and n eutral point groun ded by in ductive and by resista nee ,expla in the characteristics of leakage, for desig ned leakage detect ion devices and leakage prote

3、ct ion device to provide the theoretical foun dati on 。last, list the leakage detect ion devices and protect ion device realizati on method.Keywords : Leakage, zero-sequenee voltage, zero sequenee voltage; grounding, leakage detect ion, leakage protecti on, selective protect ion, leakage compe nsati

4、o n.0前言“漏电”完整的解释为电流未从人们预先设定的导电体流过，而是从禁止电流的绝缘体泄出。因而可知，漏电发生的原因主要是绝缘受损或者绝缘破坏。针对煤矿井下环境而言，由于 矿井中空气潮湿，以及电缆易受脱落岩石以及煤矿的压榨，使得电缆绝缘较容易受损，因而易 发生漏电事故。一旦发生漏电事故不当会导致电气设备的损坏，形成短路事故，而且会导致人身触电以及 引起瓦斯粉尘爆炸的危险。所以规定矿井供配电设备必须具备较高的绝缘水平以及防护等级， 并且要求矿井供电系统中必须装设漏电监检装置以及漏电保护装置。所以对漏电的分析和研究 对设计高性能的漏电监测、保护装置具有非常重要的意义。矿井漏电情况与变压器中性点

5、的接地方式有关，目前矿井中变压器的中心点的接地方式主 要有中性点不接地、中性点经电感接地以及中性点经电阻接地三种方式。对于1140V 一下的供电线路主要采用变压器中性点经电阻或者电感接地方式。对于3KV以上的供电线路采用变压器中性点不接地的方式。所以对漏电分析根据变压器中性点接地方式不同分为如下三种情况。1漏电分析1.1中性点不接地供电系统的漏电分析如图1所示为中性点不接地供电系统的漏电故障等效电路模型。图1中u：、U：、U*为abc变压器三相相电压矢量，Za、Zb、乙为三相对地分布绝缘阻抗的集中等效阻抗，Zh为漏电阻抗。理想状态下，三相对地绝缘平衡，即：Za =Zb =Zh =Z （式 1）

6、且三相负载对称，即可不考虑负载电流。图1中性点不接地系统的漏电等效模型figure 1 Transformer neutral point grounding system equivalent model leakage1.1.1未发生漏电情况分析当电网未发生漏电时，即漏电阻抗Zh未接入电网时有* la + lb + lb =0（式 2）la = la ，lc =lc以大地为电压参考零点，并且令变压器中性点0电压为u 0，则有la结合式3、 及电网零序电流:Ua U0/Ub U0/，l _ l b， l _ l cZaZb可得出，当三相对地绝缘平衡且无漏电发生时,二 UcZU0 （式 3）Z

7、c变压器中性点对地电压以Ur0.1。=0（式 4）根据式4可得出结论1:当三相对地绝缘平衡且无漏电发生时，变压器中性点对地电压即零序电压以及电网零序电 流均为零。1.1.2单支路漏电故障分析当电网发生漏电时，如图1所示，即有漏电阻抗 Zh接入电网的A相，则电网的平衡被破坏，根据弥尔曼定理可直接写出变压器0与大地0'两点的电压即u0的表达式:U0-U a -U b . -U c . -U aZaZ bZcZh7Z-Zb Zc Z h1 1 1 Za再由对称分量发可得零序电压：-UaZh二(式 5)3 丄 3Zh ZZ ZhUz:U：） （U： Ub） （U： u：）二u：二 3_UZ （

8、式 6）3Zh Z由式6可得零序电压即变压器中性点对地电压，为表述方便后文中即使用变压器中性点对地电压U。表示零序电压。由式 6可得出结论2:当电网发生单相漏电时，电网三相对地电压出现零序分量，即零序电压，零序电压等于变 压器中性点对地电压。根据基尔霍夫电流节点电流定律可得出通过漏电阻抗的电流：Il 一da* lb* lc*-(U0ZUa U0ZUb U0ZUc)3U0；Ua7)Z a厶ZcZ3ZhZ此时三相绝缘阻抗中的零序分量为V A即豎f £z（式8）根据式8，课的结论3:一旦线路发生单项漏电时，由于对地绝缘阻抗的存在，便有电流经漏电阻抗和对地阻抗之间流过。流过绝缘阻抗的电流I：

9、与流过绝缘阻抗的零序电流 I：的方向相反，流过绝缘阻抗的电流I：为I：的3倍，即为每项零序电流之和。在分析线路各段的电流情况，变压器中性点0至线路中M点各项电流的情况：*翠* 勺* 三丨玄=丨玄+|h,Ib = h=匚Ia +Ib + Ic = Ia + Ib +Ic + Ih =0 （式 9）由于变压器中性点对地无电流回路，再根据式9,课的结论4：变压器中性点0至线路M段之间的电流无零序分量。零序分量只产生于绝缘阻抗和漏点故 障点之间及线路中的M至N段，所以对于单支路供电情况，如果在变压器端（图 1中的0至M段）装设零序互感器，并不能反映该线路的故障状态。这也是供配电设计中的一个误区。1.1

10、.3单母线多支路漏电故障分析对于多支路供电情况，如图 2所示，图2中共有n条开出支路Li、L2、Ln,每条支路 每相对地绝缘电阻为 ZajlZbjlZcjl j （1,n）, n_2，假设其中支路0的A相发生漏电故障，漏 电阻抗为Zh,为方便计算，假设每条支路每项对地绝缘相等，即有：Zaj 二 Zbj 二 Zq 二 Zak 二 Zbjk 二 Zqk 二 Z, _j, k (1,n), n _ 2 则图2中的零序电压为U：-u：.z-u：z3nZh Z(式 10)式10与式5相同，及绝缘阻抗相当于所有之路的绝缘阻抗并联，为方便推导，下文中直 接使用式5以描述零序电流。*-(3nZh Z)u0a

11、一故障支路L1的零序电流为:图2多支路供电漏电故障时等效电路图I： = 3。： i：t：)=3(u严UlUc UluZ a)h_Uo_ z非故障支路且 U(3nZh Z)UoU° Ua _ Uo . Uoz3Zh - Z3ZhLm(mE(1, n)且)的零序电流为：-(n- 1)U。Z=1（/ . / ./x1（Uo Ua Uo Ub U。Uc、_ Uoam bm cm33所有非故障支路的零序电流值和为1 zmz-zn '1厂（n -1） * I.i =2Z由于电网对地绝缘阻抗Z为电容性阻抗，此时Z的相角为（0-90°）12、13可以得出结论5:(n - 1)U。z

12、mz1 (式 13)(式 11)(式 12)，再结合式11、9rh2 6rhr r2 9rh2r2c2w2r2c2w2 1"仏2（1卄2汐）+泌凹(式 18)9rh2若多支路中某条支路发生漏电故障时，电网各支路的零序电压相等，故障相零序电流大小 为非故障相零序电流之和，方向与之相反。再有电网绝缘阻抗显电容性，固有：故障支路零序 电流滞后零序电压 901800,而非故障相零序电流超前零序电压090（。这便是设计选择性漏电保护装置时判别故障相和非故障相的理论依据。也可以理解为：若多支路中某条支路发生漏电故障时，故障支路的零序功率方向为线路流 向母线，而分故障支路的零序功率方向为母线流向线

13、路。在考察多开出支路发生单项故障时的漏电电流：/ u： U：3n U：I h Zh3n Zh+Z由上式可知式7和式13可知，当线路发生漏电故障时，漏电电流为所有支路零序电压在绝缘 阻抗上形成的电流之和。所以用零序电流的大小可以反映漏电电流的大小，如果模拟人身触电的情 况，只需取Zh为人身等效电阻rh =10001即可。1.1.4触电电流最小取值条件分析零序电流的变化规律，是为了在一定的固定条件下，得岀触电电流电流取得最小值的条 件。触电电流最小时，零序电流也为最小。电缆对地阻抗主要表现为电缆对地分布电阻以及电缆对地分布电容并联，即1r 、Z = r /（式 15）jwc jrcw 1并且考虑漏

14、电阻抗为人身等效电阻rh，并代入式5、7中，可得：零序电压为： U Z rU0:U：（）（式 16）3乙 +Z3町 + r + j3hrcw通过绝缘电阻的电流：(式 17)3U：=3U：jrcw 13Zh Z 3rh rj3rhrcwI :的有效值为Ih-3U：.r2c2w2 1vr(6rh r)9rh2(r2c2w2+1)由式18可以看岀，在中性点不接地供电线路中，若发生人身触电，触电电流不但与线路对地绝 缘电阻有关，而且与对地电容有关，同时还与电网的电压以及人身电阻有关。同样的绝缘条件下， 电网电压越高触电电流越大，触电电阻阻值越小，触电电流越大。141.1电容不变时触电电流随电阻的变化情

15、况下面主要分析绝缘电阻，对地电容的变化对零序电流的影响。首先假设对地电容固定不 变,考察绝缘电阻的变化对触电电流的影响，假 设电网电压U：.：严38CV，rh =1000，电网频率 50Hz，使用matlab画岀电容c = 0.1uF ,0.5uF ,1uF ,2uF ,3uF几种取值时绝缘电阻变化对触电 电流Ih的变化曲线，如图3所示。clear all;ua=380;rh=1000;w=50*2*pi;c1=o.1*1o*6)； c2=0.5*10A(-6);c3=1*10A(-6);c4=2*10A(-6);c5=4*10A(-6);cc=10*10A-6;r=lin space(1,1

16、00000,10000);ih1=3*ua*sqrt(r.*r*c1A2*wA2+1)./sqrt(9*rhA2+6*rh* r+r.* r+9*rhA2*r.*r*c1A2*wA2); ih2=3*ua*sqrt(r.*r*c2A2*wA2+1)./sqrt(9*rhA2+6*rh* r+r.* r+9*rhA2*r.*r*c2A2*wA2); ih3=3*ua*sqrt(r.*r*c3A2*wA2+1)./sqrt(9*rhA2+6*rh* r+r.* r+9*rhA2*r.*r*c3A2*wA2); ih4=3*ua*sqrt(r.*r*c4A2*wA2+1)./sqrt(9*rhA2+

17、6*rh* r+r.* r+9*rhA2*r.*r*c4A2*wA2); ih5=3*ua*sqrt(r.*r*c5A2*wA2+1)./sqrt(9*rhA2+6*rh* r+r.* r+9*rhA2*r.*r*c5A2*wA2); ihcc=3*ua*sqrt(r.*r*ccA2*wA2+1)./sqrt(9*rhA2+6*rh* r+r.* r+9*rhA2*r.*r*ccA2*wA2); plot(r,ih1,'r',r,ih2,'g',r,ih3,'b',r,ih4,'c',r,ih5,'k');lege

18、 nd('C=0.1uF','C=0.5uF','C=1uF','C=2uF','C=4uF');%plot(r,ihcc);ylabel('触电电流 Ih');xlabel('对地电阻') title('对地电容存在时，触电电流随绝缘电阻的变化曲线');grid on对地电容存在时，触电电流随绝缘电阻的变化曲线h流 电 电 触对地电容存在时，触电电流随绝缘电阻的变化曲线流 电 电 触图3绝缘电容固定式，触电电流随绝缘电阻的变化曲线Figure 3 Insulatio

19、n fixed capacitance, leakage current curves with the insulation resistance从图3可以看岀，随绝缘电阻的增大，触电电流Ih先是逐渐减小，然后达到一个最小值，然后开始随着绝缘电阻的增大开始慢慢增大。这就岀现了一个诡异的结果，即当电网对地绝缘电容存在时，提高电网的绝缘水平不但不能减小人身触电电流，反而会使得触电电流增大。同时还可以看岀，相同的绝缘条件下，对地电容越大，触电电流|h也就越大。r f 并不是Ih最小条件，通过对式根据图3可以看岀触电电流存在一个最小值，但是的Ih求偏微分，可得岀Ih最小的条件。3H 丛(仁r(6rh

20、 r)召:rrh9rh2(r2c2w2 1)9rh2(r2c2w2 1)2色=0 即:.r-18rh2(3rhr2c2w2 -r -3rh) =02 2 2 2-18rh（3rhrcw -r3rh）（式 19）18中极小值存在的必要条件为化简后得求解得:2 2 2c w2 26rhc w由于电阻不能为负数，故rmin1 * 36"0 （式 20）6rhc2w2将上式代入式19可得:hmin6U：.：wc11 36rh2w2c2（式 21）Cim I hmin(式 22)Frh式19中，18rh2(3rhr2c2w2 - r -3rh)为其符号相，随r变化，Ih的变化规律如下：-I0

21、r :：: rmin时，<0，随着r增大，Ih减小；r = rmin时，I h取得最小值，此时I h只与电网电压和电容 c有关；"I hr - rmin， ' - . 0， lh触电电流随着r增大而增大。在 r (rmin,：J减小电阻r可以改善触电电流。这便是人为中性点几经高阻接地的理论依据。rmin随电容c的变化关系曲线，以及lhmin随C的变化曲线可以通过matlab代码画岀，如图4所示。-9-8-7-6-5-4-310 10 10 10 10 10 10c ihmin-c图4触电电流最小值条件以及最小触电电流随c的变化关系从图示可以看出，当电网对地电容存在时，即

22、使取得触电电流最小值条件，随电容的增大，触电电流将急剧增大，最终趋近于中性点直接接地时的触电电流。所以必须采取积极的措 施以降低电网的对地电容。1.1.4.2电阻不变时触电电流随电容的变化情况同样假设电网电压二380V，电网频率50Hz，使用matlab画岀对地绝缘电阻几种取值 时，触电电流Ih随电容c的变化曲线，如图5所示。clear all ; ua=380; w=50*2*pi;rh=1000;r1=3000;r2=5000;r3=8000;r4=10000;r5=12000;c=li nspace(10A-12,10A-5,10000);ih1=3*ua*sqrt(r1A2*c.*c*

23、wA2+1)./sqrt(9*rhA2+6*rh*r1+r1A2+9*rhA2*r1A2*c.*c*wA2);ih2=3*ua*sqrt(r2A2*c.*c*wA2+1)./sqrt(9*rhA2+6*rh*r2+r2A2+9*rhA2*r2A2*c.*c*wA2);ih3=3*ua*sqrt(r3A2*c.*c*wA2+1)./sqrt(9*rhA2+6*rh*r3+r3A2+9*rhA2*r3A2*c.*c*wA2);ih4=3*ua*sqrt(r4A2*c.*c*wA2+1)./sqrt(9*rhA2+6*rh*r4+r4A2+9*rhA2*r4A2*c.*c*wA2);ih5=3*ua

24、*sqrt(r5A2*c.*c*wA2+1)./sqrt(9*rhA2+6*rh*r5+r5A2+9*rhA2*r5A2*c.*c*wA2);Plot(c,ih1,'r',c,ih2,'g',c,ih3,'b',c,ih4,'c',c,ih5,'k');lege nd('r=3K','r=5K','r=8K','r=10K','r=12K');%plot(r,ihcc);ylabel('触电电流 Ih');xlabel(

25、'对地电容');title('触电电流随电容的变化曲线');grid on触电电流随电容的变化曲线图5可以看岀，绝缘电阻Ih对c求偏微分得以证明：；I h2 23U a *（1 c r w :c因式23中所有的变量取值非负，固有泊0，.c所以只有在c =0时取得最小值，最小值:Ihminlr叽 h3Ua3Zh Z3九（式23）图5电阻固定式，触电电流随电容的变化曲线r 一定时，触电电流I h随对地电容的增加而增大。这一点可以通过/_-32)2 «(9c2r2rh2w2 r2 6rrh9rh2)2 «cr3w2(r 6rh)(式 23)1.2中

26、性点通过电感接地情况通过上面的分析，可以看出对地电容的存在，使得零序电流的值增大。可以再变压器中 性点接入电感的方法来补偿零序电流中的电容分量，由于煤矿井下严禁变压器中心点通过任何的形式接地，故通过在人为中性点接入电感的方法来补偿零序电流电容电流分量。如图6所示，图中SK为三相电抗器，用于获取人为中性点，因为变压器中性点0和人为中性点 0”之间无零序电流回路，故变压器中性点和人为中性点的对地电压相等，三相电抗器中性点0”对低电压即线路的零序电压。LK为漏电补偿电抗器，用于补偿零序电流中的电容电流分量。由于LK中只有零序分量电流通过，又称零序电抗器。图6人为中性点经电感接地假设三相电抗器的每项电

27、感为lsk，内阻为 怎，零序电抗器的电感为l|k，内阻为r，则三相电抗器和零序电抗器引入的每相对地阻抗等效为Zl =(rsk 3rlk)jw(lsk - 3llk)，因为三相电抗器中无零序磁通回路，其零序电感则：lsk相对于零序电抗器llk很小，可忽略。再因为 nL Xi，也不作考虑Z1:j3wlk= jXi，Zc =j 1=jXc （式 24）wc其中:X11= 3wl|k， Xc （式 25）wc则电网每项对地的感抗乙和容抗乙的并联阻抗为:XcXijXi - jXc"I （式 26）X| - Xc令:x 二二X| -Xc(式 27)则触电电流的计算公式改写为:有效值为:1 , 1

28、X= 3Ua =3Ua（式 28）3rh r/jX 3r JrX_3rhr jX （3rh r）h r + jX3Uar jX“"1（3点（3rr）2X2Y1 （式 29）rX2（6rh r）9rh2（r2 X2）求式29对X的偏微分:土3X心；屮3(空3式(30)X(X2 r2)(X2r2 6X2rrh 9X2rh2 9r2rh2)式31中-X为其符号相。考虑由于XcO，并且Xc不变时，触电电流随电感感抗的变化情况。|尸I当Xl <Xc时，x A0，y _上V0，Ih随Xl增加而逐渐减小。称这种情况为过补偿。当 Xl =Xc 时，S ,""1荻-0，Ih取

29、得最小值。称X-Xc为最佳补偿状态。此时1 、hk厂为最佳补偿条件。最佳补偿状态时，电容电流和电感电流相等，故零序电压和触电电3w c流的方向相同。但是这也是串联谐振的条件，所以设计是不能不能使用最佳补偿条件。a h当X, >Xc时，XcO，上aO，Ih随电感感抗增加而增大，但是补偿后的触电电流电cX流始终小于补偿前的电流，称为欠补偿。由于欠补偿至少保证触点电流不会有增大的危险，同 时可以避免谐振过电压的产生，所以设计补偿回路时一般采用欠补偿的方法。clearUa=380;r=11000;rh=1OOO;w=50*2*pi;c1=0.5/(10A6);c2=1/(10A6);c3=2/(

30、10A6);c4=4/(10A6);Xc1=1/(w*c1);Xc2=1/(w*c2);Xc3=1/(w*c3);Xc4=1/(w*c4);l=li nspace(0,50,1000);Xl=l*w;X1= -1*Xc1*Xl./(Xl-Xc1);X2=-1*Xc2*Xl./(Xl-Xc2);X3=-1*Xc3*Xl./(Xl-Xc3);X4=-1*Xc4*Xl./(Xl-Xc4);Ih1= 3*Ua*sqrt(rA2+X1.*X1)./sqrt(3*rh*r)A2+(3*rh+r)A2*X1.*X1);lh2=3*Ua*sqrt(rA2+X2.*X2)./sqrt(3*rh*r)A2+(3*

31、rh+r)A2*X2.*X2);lh3=3*Ua*sqrt(rA2+X3.*X3)./sqrt(3*rh*r)A2+(3*rh+r)A2*X3.*X3);Ih4=3*Ua*sqrt(rA2+X4.*X4)./sqrt(3*rh*r)A2+(3*rh+r)A2*X4.*X4);h1=3*Ua*sqrt(rA2+Xc1A2)/sqrt(3*rh*r)A2+(3*rh+r)A2*Xc1A2);h2=3*Ua*sqrt(rA2+Xc2A2)/sqrt(3*rh*r)A2+(3*rh+r)A2*Xc2A2);h3=3*Ua*sqrt(rA2+Xc3A2)/sqrt(3*rh*r)A2+(3*rh+r)A

32、2*Xc3A2);h4=3*Ua*sqrt(rA2+Xc4A2)/sqrt(3*rh*r)A2+(3*rh+r)A2*Xc4A2);subplot(2,1,1)plot(Xl,h2,'r',Xl,lh2,'b');legend('补偿前','补偿后');title('C=2uF补偿前后的 Ih');subplot(2,1,2)plot（XI,lh1,'r',XI,lh2,'g',XI,lh3,'b',XI,lh4,'k'）;lege nd（'补

33、偿后 C=0.5uF','补偿后 C=1uF',' 补偿后 C=2uf','补偿后 C=4uF'）;ylabel（'触电电流'）;xlabel（'补偿电感感抗'）;title（'不同电容补偿后的Ih曲线'）;grid on0.4亠1 1 - r jI J流 电 电 触不同电容补偿后的Ih曲线0.30.20.10补偿后C=0.5uF补偿后C=1uF补偿后C=2uf补偿后C=4uF200040006000800010000120001400016000补偿电感感抗1115补偿前补偿后-r1rri

34、0.40.30.20.100200040006000800010000120001400016000C=2uF补偿前后的Ih图7补偿效果曲线图7为补偿效果曲线图，上图为 C二2uF时补偿前的触触电电流与补偿感逐渐增大时触电电流的变化关系。可以看出，当Xl取值减小时，触电电流Ih出现不但得不到补偿，反而有增大的危险。所以设计补偿回路时一般设计在迁补偿状态，保证至少不会有增大的危险。图7的下图为不同的电容取值条件下的补偿效果曲线。不管电容取值如何，但处于最佳补偿状态时， 触电电流的大小相同。即处于最佳补偿状态时，触电电流与电容无关，其最佳补偿后的触电电 流可通过下式求出：r2 X2Ih"

35、叽叽耐伽代3IJG（式 31）3h r但设计漏电补偿回路式，零序电抗器的电感值一经整定便不可改变，然而线路的分布电容 随线路的长度，电缆的品类的不同而不同。下面分析零序电抗器整定以后触电电流随电容的变 化情况。设零序电抗器的lsk=2H， rh =1000 , U= 38CV , r =1100曲 时，触电电流随线路线 路电容C的变化关系曲线如图 8。图8中补偿前的Ih曲线和补偿后的Ih曲线有个交点，容易求_X xx出交点为| X |=|C - = XC即Xc =处。如零序电抗器电感量整定后对应最佳补偿条件的Xl -Xc2电容为Co, lsk =2H时c0 =1.6887uF,则。=空为两条曲

36、线的交点。2c时，触电电流不但得不到补偿，反而比未补偿前的触点电流更大；22coc0时有较好的补偿效果；2c2c0，虽然补偿后的触点电流总比未补偿之前小，但是效果不显著。女口果线路的最大电容和最小电容已经确定为cmin和Cmax，设计不常回路时至少应满足Cmin ： c0，保证触电电流至少不会有增大的危险，最好还应该满足Cmax ”： 2C°已取得满意的补偿2效果，同时还要保证不能发生串联谐振现象，这是极其苛刻的条件。所以设计静态补偿难以实现设 计要求，设计室应尽量采用动态补偿的方法或者在线动态补偿的方法。clearlsk=2;ua=380;r=11000;rh=1000;w=50*

37、2*pi;Xl=3*w*lsk;c=li nspace(10A-12,20*10A-6,10000);Xc=1/w./c;X=-1*Xc*Xl./(Xl-Xc);lh=3*ua*sqrt(rA2+X.*X)./sqrt(3*rh*r)A2+(3*rh+r)A2*X.*X); h=3*ua*sqrt(rA2+Xc.*Xc)./sqrt(3*rh*r)A2+(3*rh+r)A2*Xc.*Xc);f=(h-lh)*100./h;subplot(2,1,1)plot(c,lh,'r',c,h,'g')legend('补偿后','补偿前')

38、grid onsubplot(2,1,2)plot(c,f,'r');legend('补偿效果%')grid on20.4-补偿后偿前-补0.20.40.60.8-30000.30.20.101000-100-200-5x 101.21.41.61.8!.1补偿效保%x 100.20.40.60.81.21.41.61.8-5图8零序电抗器整定后，触点电流随电容的变化曲线1.3人为中性点经电阻接地图9为人为中性点经电阻 &接地，图中SK为三相电抗器，三相电抗器无零序磁通通路，故零序电感分量可以忽略，在犹豫三相电抗器的内阻rSk L Rd，不作考虑，则图8

39、中的电路等效为在每项绝缘电阻r上并联3&，即此时的对地绝缘电阻为二r/Ro，根据1.1.4的分析，只要保证r* rmin，则触电电流将会有所减小，至少不会有增大的危险，但是单项接地电流将 会有所增大。图9人为中性点经电阻接地1.4几种接地方式的综合比较上述几种接地方式的综合比较列举与表1-4-1中。由于煤矿井下严禁中性点直接接地所以上面章节为列举中性点直接接地的情况，通过相关参考文献将中性点直接接地的系统的特点一并列举与下 表。表1-4-1几种接地方式的 综合比较表、中性点接地 、方式 类别不接地经电感接地经电阻接地直接接地1 人身触电危 险1. 随C增大而增 大；2. 当r Armi

40、n时随r增大而增大。1稳态时人身触电电 流能达到一定程度的 补偿，但C很大时， 补偿后人达不到安全 值；2触电瞬间人身触电 电流非但得不到补 偿，反而有增大的危 险。在电容C已定 时，只要R）和r 并联值大于rmin， 则人身触电电流不 会有增大的危险比较大，且与r和C无关1. 如果不装设漏 电保护装置，前 三种可能比直接 接地更危险2. rmin为触电电 流最小值取得电 阻2 瓦斯、煤尘 爆炸危险较小增大与不解地差不多最大3.电弧接地过 电压最高出现幅值过电压的概 率减小较小最下4.串联谐振过 电压单相经电感接地时 有可能发生单相或者两相经电感 接地是有可能发生， 而且倍数较高不可能或者倍数

41、较 小不可能5.从电网运营 的角度看单相接地是不破坏 电网的对称性，设 备可继续运行，但 是非故障相对地电 压提高/3倍，有 相间短路的危险， 要求立刻切断电源与不解地方式相同与不解地和经电感 接地方式相同单相接地时接地电 流很大，要求立 刻切断电源6.从漏电保护 的难易程度看较难在最佳补偿（完全补 偿）的情况下较难实 现选择性与经电感接地差不 多，但是可能改善 选择性可以比较容易实现 选择性7.从保护接地 看较安全较安全较安全不安全8.从杂散电流 的危害看较小较小较小较大1. 从人身触电和矿井的瓦斯、煤尘爆炸的危险程度看，中性点不接地方式比直接接地方式安全，因此我国的煤矿安全规程规定“严禁井

42、下配电变压器中性点直接接地”。2. 如果从过电压的角度看，我国采用人为中性点经经电感接地方式与变压器中定点经电感接地方式具有相同的危险性。3. 随着井下电网供电电压的提高，漏电保护装置和自动馈电开关的动作速度都在不断的提高，动 作时间已经大大缩短，在此期间人身触电电流不但得不到补偿反而有增大的危险。再从国外的运行情况看，前苏联和波兰采用认为中性点接地或变压器中性点经电感接地方式， 而美英国和日本等则采用电感接地方式。附录：FFTFs = 1600;% Sampl ing freque ncyT = 1/Fs;% Sample timeL = 32;% Length of sig nalt =

43、(0:L-1)*T;% Time vector% Sum of a 50 Hz sin usoid and a 120 Hz sin usoidx = 1*cos(2*pi*50*t+2*pi/3) + cos(2*pi*150*t+2*pi/3);y = x + 0.1*ra ndn( size(t);% Sin usoids plus no iseplot(Fs*t(1:32),y(1:32)ti tle('Sig nal Corrupted with Zero-Mea n Ran dom Noise') xlabel('time (millisec on ds)')Signal Corrupted with Zero-Mean Random Noise2 cc11111.5 -I,ri '1 -II0.5 -10 -II II-0.5 -v-1.5 - I35-2 卜friif051015202530time (millis