文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
矿用高压隔爆开关智能综合保护系统的硬件设计与开发
姓名:韩冰
申请学位级别:硕士
专业:电机与电器
指导教师:刘子胥
20081201
河北工业大学硕士学位论文
矿用高压隔爆开关智能综合保护系统的硬件设计与开发
摘要
近年来,随着煤矿生产机械化、自动化程度的不断提高,井下供电容量不断增大,高
压供电距离的不断增加,对煤矿井下供电系统可靠性、安全性的要求越来越高。高压隔爆
开关是矿井供电系统的关键设备,而它的保护性能及可靠性直接影响矿井供电的可靠性、
安全性,因此研究高性能的综合保护系统对提高供电质量、保障人身安全,完善电网保护
不仅具有重要的现实意义而且具有较高的经济价值。
本综合保护系统采用 89C58RD+的双 CPU 作为系统的处理核心,具有并行工作、分工合
作的优点,同时,该单片机具有双倍频功能,加快了数据处理速度。实验和实际运行表明,
本系统提高了继电保护的速动性、选择性、灵敏性和可靠性,同时实现了实时测量的准确
及高精度。
本文首先根据矿井高压电网的实际情况,从理论上分析了矿井高压电网常见故障的电
气特征,并参照相关标准,在对各种保护的实现方法进行了比较及研究后,制定了相应的
保护原理和动作指标,设计出保护系统的硬件电路。尤其是采用了全波比相的选择性漏电
保护方法,以及基于热积累算法的过载保护方法,进一步提高了保护的准确性和可靠性。
同时扩展了 PROFIBUS 总线功能,更好地实现了开关与井上总站的数据通讯。
本综合保护系统不仅可以完成继电保护功能,而且紧随当前电力系统自动化发展的需
要,还实现了实时测量、保护控制、数据通讯等智能化控制,推动了煤矿用电设备向智能
化,数字化,网络化的方向发展,提高了煤矿生产的安全可靠性。
关键词:微机保护,高压防爆开关,单片机,选择性漏电保护,过载保护
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矿用高压隔爆开关智能控制系统的硬件设计与开发
THE HARDWARE IMPLEMENTATION OF INTELLIGENT
COMPREHENSIVE PROTECTION SYSTEM FOR
HIGH-VOLTAGE FLAMEPROOF SWITCHGEAR IN
UNDERGROUND MINE
ABSTRACT
With the development of the production underground and the improvement of
mechanization and automation, power supply capacity has been increasing constantly. As a result,
the demands of the reliability of power supply have ing higher and higher. Meanwhile,
high-voltage flameproof switchgear is the key equipment in underground power supply system,
and the performance and reliability of its protection is the most important aspect. So the research
on the intelligent synthetic protection can improve the quality and safety of power supply and
has good economic prospect.
Two single chip puters, 89C58RD+, which work in parallel and cooperate
together, are used in the system in this paper. 89C58RD+ can work in double frequency which
can increase data processing speed. It can be seen from the experiments that, by using it, this
system can operate quickly, selectively, sensitively, and reliably.
This paper analyzes the electrical characteristics of mon malfunctions of the grid
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