本文關(guān)鍵詞：礦用高壓真空配電裝置故障檢測及特征提取方法的研究　出處：《太原理工大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本課題是國家“十一五”科技支撐計劃項目“礦井通風(fēng)及供電系統(tǒng)安全狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷預(yù)警系統(tǒng)”(項目編號：2007BAK29B05)子課題“礦用高壓配電裝置狀態(tài)監(jiān)測及故障預(yù)警系統(tǒng)的研究”的延續(xù),是針對目前礦用高壓真空配電裝置缺乏全面、有效的狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷,以致于無法預(yù)測電氣故障并及時排除隱患這一問題提出的。 隨著大采高綜采工作面生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,采煤機和刮板輸送機總裝機功率不斷增大,越來越多的煤礦井下采用10kV電壓直接供電,隨著電壓等級的提升,給煤礦井下供電系統(tǒng)帶來了嚴(yán)峻的考驗。礦用高壓真空配電裝置作為礦井?dāng)?shù)量最多的高壓電氣設(shè)備之一,其整體性能和運行狀態(tài)的好壞直接關(guān)系到煤礦井下供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。但是,由于礦用高壓真空配電裝置所處環(huán)境惡劣,負(fù)荷變動大,缺乏對自身的參數(shù)監(jiān)測和狀態(tài)評估,只能依靠傳統(tǒng)的計劃檢修來保證其運行正常,然而礦用高壓真空配電裝置在運行期間因自身故障導(dǎo)致的煤礦安全事故頻頻發(fā)生,是煤礦供電系統(tǒng)的重大安全隱患。由此可見,研究礦用高壓真空配電裝置故障檢測方法對煤礦安全生產(chǎn)、提高經(jīng)濟效益具有極其重要的現(xiàn)實意義。 針對當(dāng)前礦用高壓真空配電裝置存在的問題,本文就其狀態(tài)監(jiān)測及故障檢測方法進行了系統(tǒng)研究,主要研究內(nèi)容如下： 在現(xiàn)場調(diào)研和查閱資料的基礎(chǔ)上,研究了高壓真空配電裝置的常見故障,分析了各故障特征,確定了礦用高壓真空配電裝置運行狀態(tài)和各種故障的檢測參量,包括真空斷路器的振動信號及動作信號、二次回路分合閘線圈電流及儲能電容電壓、三相觸頭電流、真空滅弧室真空度、隔離觸頭溫度。針對各故障特征參量的特點,分析了目前高壓真空配電裝置故障檢測方法的優(yōu)缺點,確定了本系統(tǒng)各故障特征參量的在線提取方法,選取了相應(yīng)的傳感器及安裝位置。 針對故障檢測技術(shù)要求,提出了礦用高壓真空配電裝置故障檢測系統(tǒng)的整體方案,設(shè)計了高壓側(cè)無線檢測子電路和低壓側(cè)檢測系統(tǒng)主電路,其CPU分別為C8051F020單片機和TMS320F2812DSP芯片,通過nRF905無線通訊模塊實現(xiàn)了高低壓檢測隔離。自主設(shè)計研制了一種紅外溫度傳感器和一種真空度傳感器,提出了一種溫度補償方法,滿足了高壓側(cè)的隔離觸頭溫度和真空滅弧室真空度檢測要求。 在硬件電路的基礎(chǔ)上,根據(jù)軟件設(shè)計原則和技術(shù)要求,編制了下位機應(yīng)用程序,主要包括數(shù)據(jù)采集程序、數(shù)據(jù)處理程序和通訊程序。數(shù)據(jù)采集程序?qū)崿F(xiàn)了分合閘時期的快速采集和運行時的狀態(tài)數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)處理程序?qū)崿F(xiàn)了溫度補償運算、信號濾波和短時能量運算,通訊程序制定了nRF905無線通訊協(xié)議和RS-485主通訊協(xié)議,實現(xiàn)了各模塊的數(shù)據(jù)傳輸。 在實驗室對紅外溫度傳感器、真空度傳感器和故障檢測系統(tǒng)進行了硬件電路調(diào)試,對設(shè)計的數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理和通訊程序進行了在線調(diào)試,整體安裝后進行了工業(yè)耐壓試驗,試驗結(jié)果表明：本系統(tǒng)方案設(shè)計合理、檢測量全面、硬件性能可靠、軟件功能完善,能夠快速、準(zhǔn)確地檢測各故障特征量,為高壓真空配電裝置的壽命評估奠定了堅實的基礎(chǔ)。
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【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD76

【參考文獻】

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本文編號：1349261