礦井環(huán)境復雜,陰暗潮濕,瓦斯?jié)舛雀?供電電網(wǎng)及用電設備在此環(huán)境運行時,容易產(chǎn)生短路、漏電、缺相等安全隱患,如果這些隱患不能及時發(fā)現(xiàn)和排除,將會造成設備損壞甚至人員傷亡。而目前針對礦井供電安全的“三大保護”產(chǎn)品功能單一、故障檢測測精度低、保護靈敏度差,且缺少預警、人機交換及通信和上位機通信等功能。基于此,本文分析了井下供電設備及電網(wǎng)運行的各種故障特點,設計了集監(jiān)測、保護、同通信于一體的智能饋電開關保護系統(tǒng)。針對漏電和缺相的特點,提出了附加直流保護法;針對短路、過載故障特性,采用了相敏保護和鑒定電流幅值保護法;針對過壓和欠壓特點,采取鑒定電壓幅值保護措施。在提出的保護原理的基礎上設計了信號采集和保護電路。微處理器DSP對采集的供、用電設備的電網(wǎng)信號進行全波傅里葉處理,通過計算得到電壓、電流、功率因數(shù)、有功和無功功率等電網(wǎng)參數(shù)。根據(jù)計算結果判斷是否產(chǎn)生漏電、缺相、短路、過載、過壓和欠壓等故障,當故障出現(xiàn)時,系統(tǒng)能判斷故障類型并控制饋電開關自動分閘,同時系統(tǒng)能自動記憶跳閘瞬間的電流、電壓和絕緣電阻值,并通過RS-485總線與上位機通信實現(xiàn)遠程監(jiān)測。試驗表明該礦用饋電保護系統(tǒng),檢測精度高,保護可...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要工作和章節(jié)安排
2 保護系統(tǒng)設計方案及原理分析
    2.1 概述
    2.2 系統(tǒng)設計方案
    2.3 保護系統(tǒng)原理分析
        2.3.1 交流采樣原理及算法
        2.3.2 漏電保護原理和分析
        2.3.3 缺相保護原理分析
        2.3.4 短路保護原理分析
        2.3.5 過載保護原理分析
        2.3.6 過壓與欠壓保護原理
    2.4 本章小結
3 系統(tǒng)硬件設計
    3.1 系統(tǒng)硬件總體設計
    3.2 控制器選擇
        3.2.1 DSP電源模塊
        3.2.2 時鐘模塊
        3.2.3 A/D轉換模塊
    3.3 交流信號調理電路設計
        3.3.1 電壓信號調理電路
        3.3.2 電流信號調理電路
    3.4 漏電檢測設計
    3.5 缺相檢測設計
    3.6 短路檢測設計
    3.7 繼電器控制及報警電路
    3.8 饋電開關與上位機通信接口
    3.9 本章小結
4 系統(tǒng)下位機軟件設計
    4.1 下位機軟件總體設計
    4.2 主程序
    4.3 系統(tǒng)子程序設計
        4.3.1 系統(tǒng)初始化子程序
        4.3.2 A/D轉換子程序
        4.3.3 數(shù)據(jù)處理子程序
        4.3.4 分閘子程序
        4.3.5 按鍵子程序
        4.3.6 顯示子程序
        4.3.7 SCI通信子程序
    4.4 本章小結
5 系統(tǒng)上位機軟件設計
    5.1 LABVIEW介紹
    5.2 上位機軟件總體設計
        5.2.1 登錄界面設計
        5.2.2 啟動界面設計
        5.2.3 串口通信與主界面設計
    5.3 本章小結
6 系統(tǒng)測試與結果分析
    6.1 硬件調試
        6.1.1 電源模塊調試
        6.1.2 信號調理電路調試
        6.1.3 繼電器控制及報警電路調試
        6.1.4 按鍵模塊調試
    6.2 軟件調試
    6.3 測試結果分析
    6.4 本章小結
7 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
    附錄1 最小控制系統(tǒng)電路圖
    附錄2 信號調理電路圖
    附錄3 繼電保護及合閘電路圖
    附錄4 實物圖
    附錄5 I/O引腳功能配置



本文編號：3875305