本文關(guān)鍵詞：低壓饋電開關(guān)智能保護(hù)器的研制

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【摘要】：低壓饋電開關(guān)主要使用在井下供電系統(tǒng),智能保護(hù)器是開關(guān)的核心部件。保護(hù)器對許多外部采集來的信息進(jìn)行分析處理,從而決定開關(guān)的分閘與合閘。保護(hù)器的發(fā)展從非智能向智能化發(fā)展,但是可靠性和靈敏性還達(dá)不到要求,時(shí)常發(fā)生誤動(dòng)作或者拒動(dòng)作,給煤礦安全生產(chǎn)帶來隱患。隨著煤礦井下機(jī)械化、智能化、現(xiàn)代化的發(fā)展,電壓等級的提高和供電距離的增加,對智能保護(hù)器的性能也提出了更高的要求。本文首先詳細(xì)闡述了智能保護(hù)器的發(fā)展趨勢和國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài),深入了解了低壓饋電開關(guān)智能保護(hù)器的幾種保護(hù)原理,如附加直流的漏電保護(hù),過載,選擇性漏電保護(hù),相敏保護(hù),過壓及欠壓保護(hù)等,提出了使用兩塊AVR atmegal28單片機(jī)來有效地實(shí)現(xiàn)智能保護(hù)器的所有功能。一塊單片機(jī)負(fù)責(zé)對外部數(shù)據(jù)的采集,另一塊負(fù)責(zé)對采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示,兩塊單片機(jī)通過串口進(jìn)行通信。由于電纜分布電容變大,導(dǎo)致傳統(tǒng)的選擇性漏電保護(hù)失去作用,由此研究了一種新的選擇性漏電保護(hù)原理—雙零序檢測法；由于普遍使用的相敏保護(hù)存在保護(hù)死區(qū),由此在相敏保護(hù)基礎(chǔ)上研究了一種新的短路保護(hù)檢測方法一多相位檢測法。其次給出了智能保護(hù)器的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),硬件設(shè)計(jì)主要詳解了選擇性漏電保護(hù)電路和短路保護(hù)電路的設(shè)計(jì),同時(shí)提出了硬件和軟件的防干擾措施。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了雙零序選擇性漏電保護(hù)和多相位短路保護(hù)的可靠性和靈敏性,提高了井下的工作效率,給井下供電系統(tǒng)提供了保證。
【關(guān)鍵詞】：饋電開關(guān) 保護(hù)器 AVR atmega128 雙零序 多相位 可靠性 靈敏性
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD611.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 緒論14-20
• 1.1 礦用低壓饋電開關(guān)智能保護(hù)器的研究背景14-15
• 1.2 國內(nèi)外的低壓饋電開關(guān)研究動(dòng)態(tài)與發(fā)展趨勢15-17
• 1.2.1 國內(nèi)研究動(dòng)態(tài)15-16
• 1.2.2 國外研究動(dòng)態(tài)16-17
• 1.2.3 低壓饋電開關(guān)的發(fā)展趨勢17
• 1.3 礦用智能保護(hù)器的基本要求17-18
• 1.4 本課題主要研究的內(nèi)容18-20
• 2 礦用低壓饋電開關(guān)的各種保護(hù)原理20-32
• 2.1 短路保護(hù)原理20-24
• 2.1.1 短路電流整定值計(jì)算20-22
• 2.1.2 相敏保護(hù)原理22-24
• 2.1.3 多相位檢測法24
• 2.2 漏電保護(hù)原理24-29
• 2.2.1 附加直流漏電保護(hù)原理25
• 2.2.2 選擇性漏電保護(hù)原理25-28
• 2.2.3 漏電閉鎖和漏電保護(hù)動(dòng)作值計(jì)算28-29
• 2.3 斷相保護(hù)29
• 2.4 過載保護(hù)29-30
• 2.5 過壓及欠壓保護(hù)30
• 2.6 本章小結(jié)30-32
• 3 礦用低壓饋電開關(guān)智能保護(hù)器的硬件設(shè)計(jì)32-48
• 3.1 硬件總體方案的設(shè)計(jì)32
• 3.2 保護(hù)模塊ATMEGA_128單片機(jī)及外圍電路設(shè)計(jì)32-45
• 3.2.1 電源模塊設(shè)計(jì)32-33
• 3.2.2 系統(tǒng)晶振電路和復(fù)位電路33-34
• 3.2.3 開關(guān)量輸入模塊設(shè)計(jì)34
• 3.2.4 輸入的模擬量信號采集模塊設(shè)計(jì)34-38
• 3.2.5 漏電閉鎖模塊的設(shè)計(jì)38-40
• 3.2.6 選擇性漏電保護(hù)模塊的設(shè)計(jì)40-42
• 3.2.7 多相位保護(hù)模塊的設(shè)計(jì)42-43
• 3.2.8 繼電器輸出電路的設(shè)計(jì)43-44
• 3.2.9 JTAG調(diào)試接口44-45
• 3.3 顯示模塊ATMEGA 128單片機(jī)及外圍電路設(shè)計(jì)45-47
• 3.3.1 液晶顯示模塊設(shè)計(jì)45
• 3.3.2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)45-46
• 3.3.3 通信模塊設(shè)計(jì)46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 4 礦用低壓饋電開關(guān)智能保護(hù)器的軟件設(shè)計(jì)48-60
• 4.1 主控程序的設(shè)計(jì)48-49
• 4.2 參數(shù)顯示程序設(shè)計(jì)49-53
• 4.3 故障檢測及動(dòng)作程序設(shè)計(jì)53-59
• 4.3.1 短路檢測程序設(shè)計(jì)53
• 4.3.2 過載故障檢測程序設(shè)計(jì)53-54
• 4.3.3 漏電閉鎖和漏電保護(hù)動(dòng)作程序設(shè)計(jì)54-55
• 4.3.4 斷相檢測程序設(shè)計(jì)55
• 4.3.5 欠壓檢測程序設(shè)計(jì)55-56
• 4.3.6 過壓故障檢測程序設(shè)計(jì)56-57
• 4.3.7 通信模塊程序設(shè)計(jì)57-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 5 智能保護(hù)器抗干擾設(shè)計(jì)60-64
• 5.1 干擾來源60
• 5.2 抗干擾措施60
• 5.3 硬件抗干擾設(shè)計(jì)60-61
• 5.3.1 電源抗干擾設(shè)計(jì)60-61
• 5.3.2 通信電路的抗干擾設(shè)計(jì)61
• 5.4 軟件抗干擾設(shè)計(jì)61-62
• 5.4.1 軟件防抖法61
• 5.4.2 CRC校驗(yàn)61-62
• 5.4.3 看門狗復(fù)位62
• 5.5 本章小結(jié)62-64
• 6 試驗(yàn)64-72
• 6.1 試驗(yàn)平臺64-67
• 6.2 試驗(yàn)內(nèi)容及數(shù)據(jù)分析67-72
• 6.2.1. 漏電閉鎖試驗(yàn)67-68
• 6.2.2. 漏電保護(hù)試驗(yàn)68-69
• 6.2.3. 短路試驗(yàn)69-70
• 6.2.4 過載試驗(yàn)70-72
• 7 總結(jié)和展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-76
• 致謝76-78
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果78

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本文編號：811842