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[摘 要]伴随我國经济水平的不断提高，资源开采的需求随之也在不断增加，相应的我国矿区的建设规模以及建设的数量都在大幅度的提升。而在对于露天矿电网接地故障来说，各种保护原理都会有相对的使用范围与缺陷，很难配合上下级保护之间的整定，因此，对露天矿移动变电站接地保护技术进行探讨具有十分重要的意义。
[关键词]移动变电站；接地保护；接地装置
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0057-01
现今时代，人们对电能的依赖程度越来越高，电力设施是整个供电领域中最为基础的设施，但是在面对突发的灾害，却显得较为脆弱。面对不断增加的矿产资源开采程度，以及各种安全事故的发生，当前最重要的任务就是对露天矿区移动变电站的接地保护技术加以研究。以此来保障矿产开采工作的安全性，进而提高矿产开采的效率与质量。
一、 移动变电站接地保护现状
当前可以从各级接地保护装置中的工作原理来实现接地保护工作的横向选择性，而接地保护装置上下之间的纵向选择性一般由时间差的配合来实现[1]，零序功率方向原理、零序电流原理、谐波电流原理以及首半波原理等是选择性保护通常采用的原理，但是这些原理都不能避免自身存在的缺陷以及使用范围，选择性失效时有发生。以多种保护原理为基础融合的综合选选线原理可以在很大程度上将选线的可靠性提升，不过针对现有单微机保护装置来说，只能获取到自身存在的故障信息，而不能获取到其他装置上的信息，所以单台机只能搜集到较少的信息，很难使横向选择性得到保证。对上下级之间的配合来说，系统绝缘参数与接地的方式能够影响保护动作值的整定，所以也很难实现，由此可见，纵向选择性很难从以单装置为基础的保护中得到保证。
二、多支路信息综合保护判据依据
选线的准确性可以从多判据综合保护判据中得到极大的提高，但为了使选线原理的使用性得到保证[2]，可以考虑将零序有功功率方向原理结合零序无功功率方向原理，为零序全电流功率方向多支路综合判据提供原理依据，这种保护方式实现简单，并且不用区分经消弧线圈接地与中性点不接地方式。
以下是零序全电流功率方向多支路综合判据原理：
单相接地事故发生时，在中性点不接地的系统内，非故障线路的零序电流会比零序电压超前90°，将系统零序电压作为坐标横轴正方向的矢量参考，对地绝缘电阻因线路造成的有功电流分量进行分析，那么非故障支路零序全电流的矢量便会落在第一象限，而故障支路零序全电流的矢量将会落在第三象限。如图1所示即为中性点不接地系统中零序全电流矢量关系，其中线路1、线路2为非故障支路，线路3为故障支路。
在中性点经消弧线圈并电阻接地系统中，当消弧线圈全补偿、过补偿与欠补偿处于一个较小的程度时，故障支路中流过的零序无功电流矢量方向处于y轴的正半轴上，而当欠补偿程度较大时，该矢量方向将会落在y轴的负半轴上。在对消弧线圈电阻以及线路对地绝缘电阻等造成的有功电流分量进行考虑时，故障线路零序全电流的矢量会落在第二象限或者第三象限内，非故障支路零序全电流矢量会落在第一象限内。如图2即为零序全电流矢量的关系图。
故此，全电流故障的选线原理是不需要区分中性点的接地系统是不接地还是经消弧线圈接地，可以从线路全电流处在的象限来对故障支路进行判别，当其在第一象限时可以判定为非故障支路，不然，则可判定为故障支路。
三、 移动变电站接地装置的选用原理算法及配套方案
（一） 以工作环境为参考的方案选择
由于在露天煤矿这一特定的工作环境下，6kv的工作线路主要采用电缆线路作用配电网，在绝缘方面采用的是有机绝缘体，在电弧方面采用的是封闭性的电弧，通常情况下不会自燃；不允许电缆线路运行时带有接地故障；由于电缆的接头处以及终端部分绝缘能力较弱，在长时间承受高强度电压下极易发生非故障性的绝缘击穿现象，形成相间短路，使事故状态扩大；在大型煤开采过程中主要采用移动式的钻机以及电铲挖掘机为生产设备，其位置并不固定，也无法使其外壳与地面进行连接。大多数工作面都是岩石地面，具有较大的接地电阻，而且工作的环境也比较恶劣，塌方的石块经常导致电缆线路砸伤以及设备的压伤与刮伤，由于经常发生电缆接地故障，所以在选择移动变电站的接地保护装置时，应当选择中性点不直接接地的方式，使供电可以通过电缆的地线把移动变电站的地线与设备的外壳连接起来，进而形成一个完整的接地系统。
（二） 以人身安全为参考的方案选择
考虑到人身安全问题，中性点接地电阻中通过的电流应当是越小越好。由于中性点通过低电阻接地时，一旦有单项接地故障发生，就会使故障点产生较大的接地短路电流，使故障点处地电位升高，可能还会有跨步电压造成，导致接触电势超过允许值。所以在电阻值的选择上，应当将故障电流尽可能控制在10A以下，需要以地网接地电阻为根据，使动作时间得到保护，令接地短路电流的接触电势与核算跨步电压都不超过规程。以国内已有的诸多实验为根据，并没有因为采用了高电阻接地而使接触电势与跨步电压过高导致人身事故发生，所以选择高电阻，使其通过小电流是可以采用的。
（三） 以电网规模为参考的方案选择
当电网规模发展到一定程度，6kv的出线总长度就会增加，对地电容也会变得较大，此时就不能忽视单项接地电流问题。电容电流如果过大，就会导致接地点电弧无法自行熄灭，间歇性电弧接地发生时，会有弧光接地过电压产生，这种过电压会达到甚至超过相电压的3-5倍，不仅会击穿电网中那些绝缘比较薄弱的部位，导致可用电缆、电设备以及变压器绝缘老化现象，缩短其寿命，还会导致单项接地产生过大的电容电流，导致接地点热效应程度增加，造成电缆等一些设备的热破坏，在该电流向接地网流入后，会因接地电阻的原因，导致整个接地电网中的电压升高，对人身安全造成严重的危害。
结束语
综上所述，伴随我国经济水平的不断提高，人们对电能的依赖程度也越来越高。但是与此同时，不断增加的矿产资源开采程度，不够科学的技术手段，使得各种安全事故频发。但是，相信我们只要采用科学合理的方式与方法，就一定能使露天矿移动变电站的接地技术得到改善，保障矿区生产的安全性。
参考文献
[1]徐镇.变电站接地系统应用研究[J].华北电力大学，2014（2）.
[2]高宜凡.变电站接地网状态评估分析[J].华南理工大学，2012（6）.
[3]李秋明.变电站运行与维护[M].北京二机械工业出版社2012（3）.
[关键词]移动变电站；接地保护；接地装置
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0057-01
现今时代，人们对电能的依赖程度越来越高，电力设施是整个供电领域中最为基础的设施，但是在面对突发的灾害，却显得较为脆弱。面对不断增加的矿产资源开采程度，以及各种安全事故的发生，当前最重要的任务就是对露天矿区移动变电站的接地保护技术加以研究。以此来保障矿产开采工作的安全性，进而提高矿产开采的效率与质量。
一、 移动变电站接地保护现状
当前可以从各级接地保护装置中的工作原理来实现接地保护工作的横向选择性，而接地保护装置上下之间的纵向选择性一般由时间差的配合来实现[1]，零序功率方向原理、零序电流原理、谐波电流原理以及首半波原理等是选择性保护通常采用的原理，但是这些原理都不能避免自身存在的缺陷以及使用范围，选择性失效时有发生。以多种保护原理为基础融合的综合选选线原理可以在很大程度上将选线的可靠性提升，不过针对现有单微机保护装置来说，只能获取到自身存在的故障信息，而不能获取到其他装置上的信息，所以单台机只能搜集到较少的信息，很难使横向选择性得到保证。对上下级之间的配合来说，系统绝缘参数与接地的方式能够影响保护动作值的整定，所以也很难实现，由此可见，纵向选择性很难从以单装置为基础的保护中得到保证。
二、多支路信息综合保护判据依据
选线的准确性可以从多判据综合保护判据中得到极大的提高，但为了使选线原理的使用性得到保证[2]，可以考虑将零序有功功率方向原理结合零序无功功率方向原理，为零序全电流功率方向多支路综合判据提供原理依据，这种保护方式实现简单，并且不用区分经消弧线圈接地与中性点不接地方式。
以下是零序全电流功率方向多支路综合判据原理：
单相接地事故发生时，在中性点不接地的系统内，非故障线路的零序电流会比零序电压超前90°，将系统零序电压作为坐标横轴正方向的矢量参考，对地绝缘电阻因线路造成的有功电流分量进行分析，那么非故障支路零序全电流的矢量便会落在第一象限，而故障支路零序全电流的矢量将会落在第三象限。如图1所示即为中性点不接地系统中零序全电流矢量关系，其中线路1、线路2为非故障支路，线路3为故障支路。
在中性点经消弧线圈并电阻接地系统中，当消弧线圈全补偿、过补偿与欠补偿处于一个较小的程度时，故障支路中流过的零序无功电流矢量方向处于y轴的正半轴上，而当欠补偿程度较大时，该矢量方向将会落在y轴的负半轴上。在对消弧线圈电阻以及线路对地绝缘电阻等造成的有功电流分量进行考虑时，故障线路零序全电流的矢量会落在第二象限或者第三象限内，非故障支路零序全电流矢量会落在第一象限内。如图2即为零序全电流矢量的关系图。
故此，全电流故障的选线原理是不需要区分中性点的接地系统是不接地还是经消弧线圈接地，可以从线路全电流处在的象限来对故障支路进行判别，当其在第一象限时可以判定为非故障支路，不然，则可判定为故障支路。
三、 移动变电站接地装置的选用原理算法及配套方案
（一） 以工作环境为参考的方案选择
由于在露天煤矿这一特定的工作环境下，6kv的工作线路主要采用电缆线路作用配电网，在绝缘方面采用的是有机绝缘体，在电弧方面采用的是封闭性的电弧，通常情况下不会自燃；不允许电缆线路运行时带有接地故障；由于电缆的接头处以及终端部分绝缘能力较弱，在长时间承受高强度电压下极易发生非故障性的绝缘击穿现象，形成相间短路，使事故状态扩大；在大型煤开采过程中主要采用移动式的钻机以及电铲挖掘机为生产设备，其位置并不固定，也无法使其外壳与地面进行连接。大多数工作面都是岩石地面，具有较大的接地电阻，而且工作的环境也比较恶劣，塌方的石块经常导致电缆线路砸伤以及设备的压伤与刮伤，由于经常发生电缆接地故障，所以在选择移动变电站的接地保护装置时，应当选择中性点不直接接地的方式，使供电可以通过电缆的地线把移动变电站的地线与设备的外壳连接起来，进而形成一个完整的接地系统。
（二） 以人身安全为参考的方案选择
考虑到人身安全问题，中性点接地电阻中通过的电流应当是越小越好。由于中性点通过低电阻接地时，一旦有单项接地故障发生，就会使故障点产生较大的接地短路电流，使故障点处地电位升高，可能还会有跨步电压造成，导致接触电势超过允许值。所以在电阻值的选择上，应当将故障电流尽可能控制在10A以下，需要以地网接地电阻为根据，使动作时间得到保护，令接地短路电流的接触电势与核算跨步电压都不超过规程。以国内已有的诸多实验为根据，并没有因为采用了高电阻接地而使接触电势与跨步电压过高导致人身事故发生，所以选择高电阻，使其通过小电流是可以采用的。
（三） 以电网规模为参考的方案选择
当电网规模发展到一定程度，6kv的出线总长度就会增加，对地电容也会变得较大，此时就不能忽视单项接地电流问题。电容电流如果过大，就会导致接地点电弧无法自行熄灭，间歇性电弧接地发生时，会有弧光接地过电压产生，这种过电压会达到甚至超过相电压的3-5倍，不仅会击穿电网中那些绝缘比较薄弱的部位，导致可用电缆、电设备以及变压器绝缘老化现象，缩短其寿命，还会导致单项接地产生过大的电容电流，导致接地点热效应程度增加，造成电缆等一些设备的热破坏，在该电流向接地网流入后，会因接地电阻的原因，导致整个接地电网中的电压升高，对人身安全造成严重的危害。
结束语
综上所述，伴随我国经济水平的不断提高，人们对电能的依赖程度也越来越高。但是与此同时，不断增加的矿产资源开采程度，不够科学的技术手段，使得各种安全事故频发。但是，相信我们只要采用科学合理的方式与方法，就一定能使露天矿移动变电站的接地技术得到改善，保障矿区生产的安全性。
参考文献
[1]徐镇.变电站接地系统应用研究[J].华北电力大学，2014（2）.
[2]高宜凡.变电站接地网状态评估分析[J].华南理工大学，2012（6）.
[3]李秋明.变电站运行与维护[M].北京二机械工业出版社2012（3）.