文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
矿用隔爆型高压开关智能综合保护系统的研究
姓名:刘增玉
申请学位级别:硕士
专业:电机与电器
指导教师:刘子胥
20070301
河北工业大学硕士学位论文
矿用隔爆型高压开关智能综合保护系统的研究
摘要
随着采煤自动化技术的发展,对煤矿井下供电系统可靠性、安全性和连续
性的要求越来越高的要求,因此对矿用隔爆型高压开关智能综合保护系统的研究
具有重要的理论和应用价值。随着微机保护的发展,一些新的保护原理和方案,
受到越来越多的关注,并逐步得到实际应用。然而这些新方法在改善保护性能的
同时也对微机保护装置的计算精度、速度和寻址空间等提出了更高的要求,因而
也对构成微机保护装置的硬件平台提出了更高的要求。针对以上问题本文提出了
一种新的微机保护设计方案,设计了一种基于 DSP 和单片机双 CPU 结构的微机
保护系统,并应用于高压开关装置当中 DSP 作为主 CPU 芯片主要完成数据采集、
数据处理和保护等功能,8051 作为从 CPU 主要完成键盘处理、液晶显示处理和
通讯等人机对话功能。此双核结构具有并行工作,分工明确的优点,既保证了继
电保护的速动性,选择性、灵敏性和可靠性,又实现了实施测量的高精度。
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,并参照相关标准制定了相应的保护原理和动作指标,尤其是
针对矿井供电系统中普遍采用中性点不接地的情况,采用了“基于零序功率方向
型”的选择性漏电保护原理。然后分析了交流采样、直流采样方法的优缺点,确
定了高压防爆开关保护系统的采样方式。
保护系统的硬件是实现保护原理的平台,其稳定性和可靠性直接影响到保护
功能的实现。本微机保护系统是基于 DSP 和单片机的双 CPU 微机线路综合保护测
控装置,DSP 的采用大大提高了保护装置的数据处理速度,双 CPU 结构大大提高
了装置的可靠性。另外,该装置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,还可以完成测量、控制、数据通讯的功能,亦即实现保
护、控制、测量、数据通讯一体化。
关键词:TMS320LF2407,选择性漏电,综合保护,傅式算法,锁相环
i
高压防爆开关数字综合保护器的研究与开发
DEVELOPMENT OF INTELLIGENT SYNTHETIC
PROTECTION SYSTEM FOR HIGH-VOLTAGE
FLAMEPROOF SWITCHGEAR IN UNDERGROUND
MINE
ABSTRACT
With the development of automatic technology in underground, the more
requirements are raised to improve the continuity, reliability and security of
underground power supply system. With the development of microprocessor relay
protection, many new relay principles and schemes are got more and more attention,
and they are also put into practice step by step. However, when the performance of
relay protection devices are improved by these new methods, the higher precision and
speed in calculation and more addressing space are required to these relay protection
devices, thus the better hardware of these devices are needed. Aiming at these
problems, a new scheme of microprocessor relay protection is proposed in this paper,
designs a microprocessor-based protection system, which using double CPUs on the
base of DSP and single chip puter. As the main CPU,