TOP17【毕业设计】掘进机综合保护装置设计.doc文档免费在线阅读

对单相接地短路，设电动机的相经电阻接地，其等值分析电路和对应的相量图如图和图所示。

图单相接地短路图单相接地短路相量图由等值电路可以得到电动机的各相电流为式中三相等值阻抗三相对称电压。

根据对称分量法可知则各序电流分量为，当负载率接近时，断相故障才会引起健全相过电流。

这正是常规过流保护经常不能有效保护不对称故障的原因。

同时，当负载率在时，就会出现较大的负序电流分量。

由以上分析可见正在运行的三相感应电动机，其转差率倍数负载率，满载时为由式和可以对不同负载率下的正序负序电流和健全相的电流进行分析，当时的分析结果如表所示。

表不同负载率下的断相电流分析由表可见同时健全相相和相的电流可以表示为式中电动机最大转矩由式式式可知，相断线时，正序电流与负序电流相等且健全相相和相的电流与负序电流的关系为的励磁电流的情况下，能够求出负序电流分量和未断相绕组的相电流的有效值为在忽略电动机相的正序电流分量负序电流分量及相和相的相电流分别为联系式，得出各行原理，可得正序负序阻抗如下，其等值电路如图所示，正序阻抗负序阻抗图异步电动机的等效电路其大小分别为式中为三相感应电动机的正序阻抗为三相感应电动机的负序阻抗。

对于旋转电动机来说，各序电流通过时引起不同的电磁过程，其相序阻抗也是不同的。

根据电动机运由对称分量法可知且将线电压分解为对称分量则得到子绕组为接，当相断线时，其不对称边界条件为，根据对称分量法，代入不对称边界条件，且，则得到相各序电流分量为障中电流各序分量的分布。

断相故障分析在电网电压完全对称时，如果电动机正常运行，各相电流中没有负序电流分量但当发生断相故障时，电动机的电源电压将不对称，各相电流中将会产生负序电流分量。

设三相定机工作在煤岩和半煤岩的巷道中，使其在掘进的过程中经常会发生矿石砸坏或刮断电缆的现象，所以经常会发生断相单相接地两相短路的故障，基于这方面的考虑，本文以这三种故障为例，应用对称分量法，分析这三种故障机工作在煤岩和半煤岩的巷道中，使其在掘进的过程中经常会发生矿石砸坏或刮断电缆的现象，所以经常会发生断相单相接地两相短路的故障，基于这方面的考虑，本文以这三种故障为例，应用对称分量法，分析这三种故障中电流各序分量的分布。

断相故障分析在电网电压完全对称时，如果电动机正常运行，各相电流中没有负序电流分量但当发生断相故障时，电动机的电源电压将不对称，各相电流中将会产生负序电流分量。

设三相定子绕组为接，当相断线时，其不对称边界条件为，根据对称分量法，代入不对称边界条件，且，则得到相各序电流分量为则得到由对称分量法可知且将线电压分解为对称分量式中为三相感应电动机的正序阻抗为三相感应电动机的负序阻抗。

对于旋转电动机来说，各序电流通过时引起不同的电磁过程，其相序阻抗也是不同的。

根据电动机运行原理，可得正序负序阻抗如下，其等值电路如图所示，正序阻抗负序阻抗图异步电动机的等效电路其大小分别为联系式，得出各相的正序电流分量负序电流分量及相和相的相电流分别为在忽略电动机的励磁电流的情况下，能够求出负序电流分量和未断相绕组的相电流的有效值为由式式式可知，相断线时，正序电流与负序电流相等且健全相相和相的电流与负序电流的关系为同时健全相相和相的电流可以表示为式中电动机最大转矩倍数负载率，满载时为由式和可以对不同负载率下的正序负序电流和健全相的电流进行分析，当时的分析结果如表所示。

表不同负载率下的断相电流分析由表可见，当负载率接近时，断相故障才会引起健全相过电流。

这正是常规过流保护经常不能有效保护不对称故障的原因。

同时，当负载率在时，就会出现较大的负序电流分量。

由以上分析可见正在运行的三相感应电动机，其转差率约为，当发生相断线时，未断相绕组的电流急剧增大，并出现较大的负序电流。

当发生这种现象又未能及时保护时，电机绕组将因过热而烧毁。

同样，对于相间不对称短路等故障，也将会在各相电流中出现较大的负序电流。

单相接地故障分析由于电动机的外壳是安全接地的，在矿井下尘埃重湿度比较大，所以这种环境极易发生电机转子刮壳受潮绝缘破坏等接地故障。

对单相接地短路，设电动机的相经电阻接地，其等值分析电路和对应的相量图如图和图所示。

图单相接地短路图单相接地短路相量图由等值电路可以得到电动机的各相电流为式中三相等值阻抗三相对称电压。

根据对称分量法可知则各序电流分量为由上述分析可知，当发生单相接地短路时会出现负序电流和零序电流，故障相的相电流也同时增大。

若值越大，负序和零序电流越小，同时故障相中的电流增量就越小若值越小，负序和零序电流越大，同时故障相中的电流的等时间间隔的采样值中两两相乘，通过适当组合消去项求出信号幅值和其他电气参数的方法。

组合的方式有多种，下面介绍的是其中的种。

设为采样时刻，每个采样间隔为，电压过零后时刻的采样值和落后于个角电流的采样值为时刻的采样值为时刻的采样值为取的乘积，得将与相加，得将式与式经过适当组合便可消去项，得当同时取电压或电流信号的采样值时，则，此时可得当取，则上式变为同样可求得和的值三采样值积算法的数据窗是二倍的采样周期，从精度角度看，若输入信号波形是纯正弦的，则这种算法没有误差，因为该算法的基础是考虑了采样值在正弦信号中的实际值。

傅里叶算法正弦函数模型算法只是对理想情况的电流和电压波形进行了粗略的计算，而故障时的电流和电压波形畸变较大，通常假设包含各种分量的周期函数。

在微机保护装置中，针对这种模型，提出了傅里叶算法。

傅里叶算法是个被广泛应用的算法，它本身具有滤波作用。

设被采样的模拟信号是个周期性时间函数，可表示为式中分别为直流基波和各次谐波分量的正弦项和余弦项系数基波角频率谐波次数。

对于基波分量，取，则可得式中也可将正弦基波信号表示为另种形式，即由此可得，。

因此，可根据，求出基波分量的有效值和相角。

在用微机处理时，取周期的采样数据进行离散傅里叶变换得式中工频每周采样点数。

经过离散傅里叶变换后基波分量的虚部和实部。

式和式是求基波分量的离散计算公式。

由即可求出基波分量的有效值和相角。

类似地，可得出求次谐波的虚部和实部分量的公式为全周波傅里叶算法是用连续个周期的采样值求出信号幅值的方法。

按照式和式求出次谐波分量的实部和虚部，即可求出信号的幅值和相角。

式和式中的和是个离散数字序列